Refrigeración líquida (informática)

Interior de una computadora con refrigeración líquida, mostrando el circuito y el bloque de la CPU.

La refrigeración líquida o watercooling es una técnica de enfriamiento que utiliza agua en vez de disipadores de calor y ventiladores (dentro del chasis) y logra así excelentes resultados en cuanto a temperaturas, y con enormes posibilidades de overclock. Se suele realizar con circuitos de agua estancos.

El agua, y cualquier líquido refrigerante, tienen mayor capacidad térmica que el aire. A partir de este principio, la idea es extraer el calor generado por los componentes de la computadora usando como medio el agua, enfriarla una vez fuera del gabinete y luego reintroducirla.

Funcionamiento

El fluido refrigerante (agua o una mezcla de ésta con otros compuestos generalmente) se almacena en un depósito y de ahí es movido por una bomba, que es la encargada de mover y dar presión al fluido para que pueda pasar por todos los bloques (el del procesador, el del chipset, el de la tarjeta gráfica, el del disco duro, etc.) Cuando el fluido ya ha pasado por todos los bloques, se dirige al radiador (que puede tener unos ventiladores que hacen circular aire y enfrían el fluido que pasa a través de él). Una vez que el fluido refrigerante ha pasado por el radiador y ha sido enfriado, se dirige al depósito, para poder volver a hacer el recorrido anterior, formando así un ciclo cerrado de refrigeración.

Todos los sistemas de refrigeración líquida deben contar con varios componentes básicos: el bloque de agua, generalmente de cobre o aluminio, (circuito semejante a un radiador donde se produce el intercambio de calor entre el agua y el componente), el circuito de agua (conjunto de tubos por los que fluye el líquido refrigerante), la bomba que genera la circulación del líquido, el radiador (componente que enfría el agua del circuito mediante tubos muy finos que pasan el calor al aire) y los ventiladores que lo enfriarán.

En caso de querer refrigeración extrema, es conveniente emplear placas peltier.

Con estos sistemas se consigue enfriar el ordenador en su conjunto ya que a diferencia de los sistemas tradicionales no se disipa el calor dentro del chasis. Además ha quedado probada su eficacia frente a otros sistemas, generalmente más ruidosos pero más baratos, que usan el aire como medio de disipación.

Elementos de la refrigeración líquida

Se puede montar una refrigeración líquida por piezas o por kits; aunque la mayoría suele optar por montarla pieza a pieza, ya que los kits no suelen satisfacer a los overclockers y modders (que suelen ser los que compran, usan y montan en sus equipos estos sistemas). La marca de los componentes suele influir mucho (especialmente por cuestiones relacionadas con el diseño de los componentes y los materiales utilizados).

• Bloque para circuito integrado auxiliar: estos bloques están destinados a intercambiar el calor con los circuitos integrados que entrelazan entre sí los elementos de la placa base.

Bloque de microprocesador.

• Bloque para microprocesador: estos bloques están destinados a intercambiar el calor con el microprocesador, lo que facilita subir su reloj y voltaje para, de esa manera, aumentar su rendimiento. Actualmente existen bloques para casi cualquier microprocesador de AMD y de Intel. A la derecha se puede ver una fotografía de un bloque de este tipo.

• Bloque para disco duro: estos bloques están destinados a intercambiar el calor con los discos duros, componentes que suelen producir bastante calor conforme van envejeciendo, lo que puede causar fallos de lectura o escritura y, por tanto, pérdida de datos.

• Bloque para tarjeta gráfica: estos bloques están destinados a intercambiar el calor con el circuito integrado de la tarjeta gráfica y, con ello, facilitar la subida de su reloj y voltaje para aumentar su rendimiento. Aunque suelen ser los más usados, después de los de microprocesador, no están disponibles para todos los modelos de chips ni de tarjetas del mercado más habituales.

• Pasta térmica: se utiliza para incrementar la conducción de calor generado por los dispositivos, como procesadores y circuitos auxiliares.

• Bomba: su principal función es mover el agua del circuito para que el calor no se quede estancado dentro de la computadora. Aunque existen muchos modelos y fabricantes (incluso se puede utilizar la bomba de un acuario) hoy en día suelen usarse los modelos de unas pocas marcas.

• Depósito: este elemento contiene las reservas de fluido para sufragar las pérdidas; además puede cumplir funciones refrigerantes. Existen los depósitos comerciales, pero también existe la posibilidad de fabricar un depósito casero.

• Radiador: este elemento enfría el fluido y disipa el calor que lleva para que al volver a circuito pueda refrigerar de nuevo los componentes.

Se pueden clasificar según ésta tabla:

Pasivos	Con ventiladores de 120 mm de diámetro		Con ventiladores de 80 mm de diámetro
Carecen de ventiladores con lo que se eliminan todos los ruidos.	Son más finos pero ocupan un área mayor		Son más gruesos pero más compactos
	Simples	Dobles		Triples
	Sólo disponen de un ventilador	Disponen de dos ventiladores		Disponen de tres ventiladores

• Kits: contienen los elementos básicos de una refrigeración líquida, una bomba, un radiador, los tubos conductores y un bloque para el microprocesador, en ocasiones también incluyen otros bloques adicionales.

Refrigeración por aceite

Otra variante de este sistema de enfriamiento consiste en utilizar aceite en vez de agua. Dado que el aceite común no conduce la electricidad, algunos usuarios han probado con éxito la técnica de sumergir la placa base por completo en un recipiente previamente lleno de aceite mineral, y luego hacer que este circule por un radiador de refrigeración por agua normal.

Con este sistema se logra aislar la placa de elementos externos potencialmente perjudiciales, tales como la acumulación de polvo o humedad. Las desventajas obvias son las que derivan de mantener el computador o sus componentes principales sumergidos en un recipiente lleno de líquido, como degradación de los condensadores de los circuitos por la paulatina penetración del líquido en ellos.

En pruebas prolongadas en donde se mantuvo sumergida una placa socket 478 con un procesador Pentium 4 a 3,2 GHz durante un mes, y luego fue extraído del líquido y montada en un chasis común, el equipo se mantuvo funcionando sin problemas más de un año.

Cabe recordar que dicho sistema de enfriamiento es usado desde hace décadas en los transformadores eléctricos y otros dispositivos. Su uso en materia computacional es mayormente experimental y artesanal, por lo general promovido por entusiastas de la computación que exploran nuevas alternativas. Sin embargo el computador Apple PowerMac G5 es un ejemplo de una implementación comercial de este sistema de refrigeración.

Una forma de aplicación sencilla de la refrigeración por aceite es la sustitución del agua por aceite en un sistema de watercooling tradicional, añadiendo un radiador de mayor capacidad. También se puede implementar un sistema de refrigeración de este tipo ocupando un gabinete hermético lleno del líquido dieléctrico (aceite o líquido que no conduce la electricidad, especialmente diseñado para estos propósitos) en el cual se sumergen todos los elementos del computador a excepción de los discos duros. Esto permite que el contacto directo entre el líquido y los componentes calientes como el procesador, GPU, etc., disipen el calor a él y luego éste, en contacto con las paredes del gabinete y, por ende, al aire externo, transfiera finalmente el calor al ambiente. Este método a veces es llamado "pasivo" ya que no requiere de ningún tipo de bomba o ventiladores, aunque puede ser mejorado con algún mecanismo que remueva el líquido dentro del gabinete y favorezca una distribución más homogénea de la temperatura.hola

Una forma más compleja es la de sumergir la placa en un acuario o recipiente lleno de aceite mineral, y luego instalar un sistema de watercooling que haga circular el aceite por un radiador para la disipación del calor que va intercambiando con los componentes sumergidos.

Entre las ventajas de la refrigeración con aceite se cuentan:

• El medio refrigerante es económico y fácil de obtener.
• Se mantienen los principales elementos del computador aislados del medio circundante, evitando la exposición al polvo y la humedad.
• Dependiendo del diseño elegido, se pueden crear sistemas de gran impacto visual.
• El líquido disipa el calor acumulado en todo el motherboard, y no solo el calor acumulado en algunos puntos específicos.
• Dicho sistema logra una temperatura en torno a los 21 °C. lo cual es ideal para un muy buen fucionamiento de los microprocesadores.

Véase también

• Modding
• Overclock
• Refrigeración silenciosa

Enlaces externos

• Fabricación casera de un waterblock