Introducción a la Refrigeración Líquida

• Escrito por ChOi on 15, Febrero, 2008 en la categoria Hardware

Con este pequeño articulo tengo el objetivo de aclararos los conceptos basicos sobre la refrigeracion liquida. Para ello ire explicando de forma sencilla los componentes necesarios para su montaje, ventajas, inconvenientes, aplicaciones y muchas cosas mas. Lo mas importante es animaros a probar este modo de refrigeracion quitandoos el miedo a meter agua en vuestro PC, puesto que electricidad y agua son totalmente compatibles ;).

- Las temperaturas son a priori la la principal ventaja de un sistema de refrigeracion liquida. Pese a que en IDLE (minima carga del sistema) los niveles de calor puedan ser parejos por aire y agua, cuando ponemos el equipo a FULL (maxima carga) podemos ver menores incrementos en nuestras temperaturas. Ademas para los aficionados al overclock estos sistemas os ayudaran a sacar mas rendimiento a vuestro hardware, y para cualquier usuario puede ayudar a alargar la vida de su hardware.

- El silencio es otro de los factores que hace que muchos se pasen a la refrigeracion liquida. La RL (como la llamaremos a partir de ahora) elimina los ventiladores encargados de disipar calor de nuestro PC, como pueden ser procesador y grafica. El ruido del sistema se reducira a la fuente de alimentacion (actualmente tambien hay sistema de refrigeracion por agua para estos componentes) y los ventiladores del radiador, concepto que os explicaremos despues. Para algunos no es una ventaja, pero para los que dormimos con el PC pegado a la oreja os aseguro que si.

- El aspecto estetico puede no ser lo mas importante, pero nadie puede negar que un equipo que permite ver los tubos de la RL reactivos a la luz ultravioleta a traves de la ventana del PC tiene un toque de distincion unico y muy llamativo.

- Y no es menos importante que lo anterior la satisfaccion de ver nuestro equipo montado despues de haberle dedicado tiempo de estudio y montaje del sistema.

Desde el punto de vista de un usuario ponerle pegas a este sistema parece dificil, ya que no le encuentro nada negativo, sin embargo intentare tocar algunos topicos que pueden hacer que un usuario novato vea dificultades en el montaje de una refrigeracion liquida o se vea reacio a cambiarse a ella.

- Es facil pensar que la torre que todos tenemos en casa pueda no albergar un sistema de RL por problemas de espacio, sin embargo con un poco de maña podemos adecuar la refrigeracion liquida a cualquier caja, ejemplo que podemos ver con barebones Shuttle refrigerados con agua.

- El mayor miedo al agua son las fugas. Partimos del uso de agua destilada, que no conduciria la eletricidad en caso de fugas (teoricamente) pero mas alla de esto un sistema con un montaje adecuado y cuidadoso no tiene porque tener fugas ni dar problemas a corto o largo plazo.

- Algo que no podemos negar es que el precio de un sistema de refrigeracion liquida va a ser superior a un disipador convencional, variando entre 80 y 300 euros. Aqui entra tambien la capacidad artesanal de cada uno para crear su RL. Puedo aportar que mi primer sistema (para socket 478) no me costo mucho mas de 50 euros ;).

Una vez que tenemos un concepto inical de lo que vamos a conseguir con la refrigeracion liquida vamos a entrar en materia viendo los componentes que necesitaremos para poner nuestro equipo a punto. A continuacion os enumerare los componentes describiendo su funcion y sus caracteristicas principales.

El bloque

Es una pieza maciza, generalmente fabricada en cobre por ser un material altamente conductor de calor, con un circuito tallado en su interior para permitir el paso del agua. Este circuito interno tiene una entrada y salida de agua a traves de unos racores. Su funcion es intercambiar el calor generado por el micro con el agua que circula por el ayudandonos de la capacidad conductora del cobre, el agua al pasar por el bloque arranca el calor del cobre al chocar con el, y se lo lleva.

En general nos hemos referido al procesador por ser la pieza que refrigeramos principalmente, pero existen otras muchas fuentes de calor en un PC que pueden ser refrigeradas como chipset, GPU, memorias, mosfets, discos duros… y como no tenemos bloques adaptables a todas ellas.

El radiador

Como comentaba anteriormente el agua una vez que pasa por los bloques ha conseguido arrancar el calor de los mismos, pero debe disiparlo de alguna forma ya que sino el rendimiento del sistema caeria en picado con el tiempo. La solucion para volver a enfriar el agua es el uso de un radiador, que disipara a traves de sus aletas el calor que porte el agua. Para ayudar a los radiadores es muy comun la instalacion de ventiladores adicionales para hacer pasar un flujo de aire a traves de ellos y asi conseguir una mejor refrigeracion del sistema, sin embargo algunos prefieren prescindir de ellos para evitar el posible ruido generado, y tener su RL en modo pasivo. Personalmente la variacion en rendimiento es notable y yo siempre recomiendo el montaje de los ventiladores sacando aire del radiador.

Además de la construccion interna de los radiadores o su naturaleza sera un factor importante en el rendimiento su tamaño, siendo los mas habituales simples, dobles y triples segun puedan albergar uno, dos o tres ventiladores respectivamente. Es obvio decir que cuento mas grande sea el radiador mayor capacidad de disipar calor tendra.

Deposito

El deposito no es estrictamente necesario en una RL, aunque si recomendable, sin embargo hay variedad de opiniones aqui. Por un lado facilita el llenado del circuito asi como la purga del mismo. Hago un inciso para comentar que la purga consiste en sacar todo el aire del circuito, esas burbujillas que se forman dentro y que ademas de no transportar calor son una fuente de ruidos en la bomba del sistema. Ademas el deposito sirve para ayudar a la expansion del liquido, en nuestro caso no sera excesiva pero debemos saber que segun calentamos un liquido su volumen aumenta, aunque no nos moveremos en rangos de temperatura excesivos. Como ultima ventaja segun su naturaleza y colocacion puede ayudar a la disipacion de calor del agua junto con el radiador, aunque esta no sea su funcion elemental.

Si nos ponemos del lado de los que optan por no colocar un deposito podemos decir en su favor que puede ocupar un espacio que no tengamos si nuestra caja es algo pequeña, ser una fuente de crecimiento de microorganismos (nada que no podamos solucionar con un liquido adecuado como explicaremops mas adelante) o dejar abierta la posibilidad de fugas y entradas de aire en el circuito.

Algunos en vez de optar por el deposito lo que utilizan es un fillport, que es un pequeño tapon a traves del cual llenan el deposito. Con el lo que consiguen es ahorrarse el espacio que ocupa el deposito.

La bomba

La funcion de este componente sera mover el agua del circuito de forma constante para evitar que se estanque y mejorar la refrigeracion. Para muchos es de los elementos mas importantes del sistema, y antes de elegir una tendremos que valorar la cantidad de elementos a refrigerar para elegir una bomba acorde. Algunos de los factores a tener en cuenta en la eleccion de la bomba seran la cantidad de litros que que sea capaz de mover por hora y la presion de la misma.

Para colocar la bomba en nuestro circuito podemos hacerlo de dos formas distintas, bien en linea con el resto de los componentes, moviendo linealmente el agua del circuito o sumergidas en un deposito del que tomara el agua para hacerlo fluir a traves de su salida. Con este ultimo sistema podemos citar la desventaja de que el calor de la propia bomba calentara el agua tambien.

Tubos y racoreria

Su funcion sera la de comunicar todos los elementos del circuito citados anteriormente. Lo que puede parecer un elemento mas tiene mas importancia de la que pensamos. En cualquier ferreteria o fontaneria podemos encontrar tubos de silicona o PVC, baratos y por supuesto validos para lo que necesitamos, sin embargo hay una serie de factores que pueden empeorar el rendimiento de nuestra RL a traves de los tubos.

En primer lugar esta serie de tubos es mas facil que se pincen o se doblen evitando el paso del agua, además un tubo de calidad evitara en mayor medida la evaporaion del agua del circuito y la absorcion de suciedad en sus paredes debido a los posibles aditivos añadidos al sistema. Yo personalmente recomendaria tubos de marcas como Tygon, ClearFlex o calidades similares, que ademas desde el punto de vista estetico son totalmente translucidos dando una vision mas clara del color del liquido.

No lo he comentado individualmente en cada pieza pero las entradas y salidas de cada elemento tendran su diametro correpondiente, y en funcion de esto utilizaremos unos tubos u otros. Existen discrepancias tambien en este aspecto y de hecho surgen varios sistemas de RL diferentes, los que apoyan que al ser mas grande el diametro del tubo (generalmente se usan 10-12mm de diametro interior) se favorecera al caudal y por lo tanto al paso del agua por los diferentes bloques y los que opinan que un tubo menor (6-8mm de interior) hara que la presion y la velocidad del agua sean mayores creciendo asi el rendimiento del circuito.

Liquido

Tambien para el liquido existen diversidad de opiniones aunque con menos repercusion que en otros elementos. En mi caso la eleccion es una mezcla de anticongelante y agua desmineralizada (sin iones) al 15% y 85% respectivamente. El uso del anticongelante es para evitar corrosion, espumas y sobre todo la aparicion de microorganimos que afecten a nuestro sistema.