Refrigeración líquida
La refrigeración líquida o “RL”, es una de las tres opciones en refrigeración que podemos tener en nuestro PC , las otras dos serían la refrigeración por aire (la más extendida), y la refrigeración extrema mediante nitrógeno líquido o por cambio de fase (usada unicamente para overclocking extremo y romper records de ciclos de reloj en concursos y demostraciones a tal efecto pero poco habitual en la práctica para el uso diario de un PC de usuario).
Pese a lo que se piensa en general, la refrigeración líquida
a día de hoy ya no es una ciencia limitada a unos pocos por precio y dificultad
existiendo kits de RL de excelente calidad y prestaciones en el mercado que
presentan la misma dificultad de instalación que un disipador por aire.
Refrigeración liquida, ¿Cual es su función?
El cometido de cualquier sistema de refrigeración para un
sistema de PC es disipar el calor generado por el componente, ya sea el
procesador, la gráfica, el chipset, las memoria e incluso, los discos duros. La
función principal que tiene la refrigeración líquida es el uso de agua o
líquidos tratados basados en esta misma para disipar el calor. La eficiencia
media en cuanto a temperatura con respecto a la disipación por aire es de un
30% de mejora, debido a que el agua
transporta el calor de manera más eficiente.
Tipos de sistemas de refrigeración líquida
En el mercado existen actualmente dos tipos de Refrigeración
Líquida. El primero es el denominado formato “all in one” o “Desatendido”, el
kit RL. Es un formato que funciona realmente bien ocupando poco espacio y
objetivo principal es refrigerar un componente del sistema en concreto, la CPU.
Está formado por:
Un radiador que puede
ser de grosor simple o doble con uno o dos ventiladores en ambos casos de
120/140 mm.
Ventiladores de 120/140 mm.
Un disipador de CPU generalmente de cobre que incluye la
bomba que impulsa el circuito cerrado con el líqido refrigerante todo en un
solo cuerpo o bloque.
Tubos para el refrigerante que interconectan la bomba/bloque
disipador de CPU con el radiador de forma estanca y transportan el líquido
refrigerante. Por lo general son delgados y coarrugados o flexibles.
Liquido refrigerante preparado, sin mantenimiento.
Con este sistema ya disponemos de un sistema refrigerado por
agua totalmente listo para su montaje en nuestro PC. Dispone de los componentes
citados anteriormente: radiador, ventilador, tubos y un disipador para la CPU.
La refrigeración líquida necesita una bomba para mover el
agua, en los kits desatendidos, la bomba impulsa el liquido la podemos
encontrar formando parte del bloque disipador y en el caso de algún fabricante
(los menos) dentro del radiador o anexa a este último. Este sistema de RL
resulta muy económico comparado con el convencional por partes sobre los 70€ en
tiendas, dependiendo del modelo. Actualmente los kits RL consiguen ofrecer
buenas prestaciones sin contaminar el equipo con un exceso de ruido por parte
de los ventiladores, un problema común en el pasado, si bien es cierto que a
máximo rendimiento siguen siendo más ‘sonoros’ que los disipadores por aire o
las RL segmentadas, pese a todo hay que admitir que si no nos dedicamos a hacer
un alto overclocking de nuestra CPU y a hacerla trabajar al máximo con
regularidad, nuestro kit RL mantendrá esta última muy fresca sin que percibamos
molestias sonoras de ninguna clase. Se puede observar con detalle el despiece
del bloque/bomba que le hicimos en su análisis a un Kit RL, el del Kühler 920
de Antec.
El segundo tipo y el más utilizado, el modular, es la
creación de nuestro propio circuito de refrigeración líquida en el cual podemos
hacer muchas combinaciones dependiendo
de la cantidad de componentes a refrigerar. Los contras de este proceso son que
la mayoría de los casos necesitamos un chasis “preparado” para tal uso o en su
defecto un chasis grande que nos permita trabajar con comodidad y claro está el
precio de los materiales es bastante más elevado.
Para este formato de refrigeración líquida no tenemos un
modelo en concreto como en el anterior sino que el circuito podemos montarlo a
nuestro gusto, siempre teniendo en cuenta todos los componentes anteriormente
dichos.
Este sería un ejemplo práctico de un sistema de
refrigeración líquida modular. Lo hemos realizado para un cliente que deseaba
refrigerar principalmente su gráfica, una GeForce 470 que alcanzaba los 90ºC de
temperatura en juegos de alto rendimiento, usando una configuración inversa,
pasamos el líquido refrigerante desde el depósito por la bomba al radiador de
tres cuerpos de este modo el refrigerante entraba completamente frio al bloque
de la gráfica y después a la CPU volviendo al depósito, gracias a la bomba 1.8
mts de presión y 800 L de caudal se consiguió que la gráfica no pasara de los
40º C a máximo rendimiento con temperatura ambiente a 22º C y la CPU se
refrigerara a 36º C en uso durante la partida, la CPU era un i7 950 1366 en una
placa Rampage III Extreme de Asus. Como se puede ver en la imagen son muchos
los componentes que se pueden llegar a refrigerar. Cabía aún la posibilidad de
refrigerar el chipset X58 y las memorias o los discos duros, aunque esto
hubiera requerido un replanteamiento del circuito, más radiadores o uno mayor, doble
bomba, entre otros detalles.
Un Disipador instalado en la grafica nos refrigerara de
manera muy notable la GPU y las MRAMS de nuestra gráfica para disfrutar al
máximo de cualquier juego sin temer por la temperatura que en estos tiempos es
muy importante ya que las graficas de hoy en día son muy potentes pero también
se calientan bastante. El disipador de la CPU se encargara de disipar el calor
del microprocesador. Cada componente tiene su bloque de disipación de calor
específico.
Los componentes principales a refrigerar serán siempre la
CPU, la Gráfica y el chipset, siendo más inusuales las memorias olos discos
duros, estos últimos, RAM y HDD suelen incorporar disipadores pasivos los
primeros y se calientan poco actualmente los segundos, además un ventilador
frente a ellos de 140 mm será suficiente para darles disipación sin que haya un
exceso de contaminación sonora, de todos modos existen sistemas de
refrigeración líquida para ellos.
El radiador es una de
las piezas principales de la RL y hemos de decidir siempre su medida en función
a que pretendamos refrigerar, a mayor radiador mejor prestación final y las
bombas de agua, su capacidad de impulso y caudal son también muy importantes.
Tipos de refrigeración
Refrigeracion estilo Alemán: este tipo de refrigeracion se
caracteriza por utilizar bombas de caudal medio y poca presión. Los tubos
suelen ser de medida interior muy pequeña, siendo 6 u 8 mm el diámetro interior
de estos. Los bloques normalmente no son nada restrictivos por ello las bombas
que se usan no son caras ni de grandes prestaciones. el tipo de radiador es de
tubo normal plegado en U y la sonoridad general del sistema es muy baja. Este
tipo de refrigeraciones se usa en ordenadores donde se quiere un nivel de ruido
bajo y unas temperaturas mas que correctas para un ordenador. Generalmente este
sistema se monta de la siguiente manera:
Bomba -> Radiador -> Bloque CPU –> Bloques GPU /
CHIPSET / HD –> Deposito -> Bomba
Refrigeracion estilo Americano:
Esta refrigeración ya es mas potente , las bombas suelen ser de alto caudal y una presion considerable. los bloques suelen ser bastante restrictivos ya que se utilizan las técnicas de Jets y las de MicroChannel. Los racores y los tubos son bastante mas grandes que al estilo Alemán, siendo normalmente 10 y 12 mm de diámetro interior de los tubos y espigas de 10 y 12 mm exterior para un perfecto acople con los tubos. El radiador es de tubos planos con 2 colectores de agua, normalmente suelen ser de dos pasadas de tubo. En este sistema es bastante comun el uso de depósito ya que el agua recorre el circuito muchas mas veces por minuto que con bombas mas pequeñas, aunque mucha gente opta por no usar deposito y colocar una T al comienzo de la bomba para el llenado. Este sistema cuando se requiere un gran overclock y se necesita unas buenas prestaciones para la estabilidad del overclock. Generalmente este sistema se monta de la siguiente manera:
Bomba –> Bloque CPU –> Bloque GPU / CHIPSET / HD –>
Radiador -> Deposito –> Bomba o bien…
Bomba –> Radiador -> Bloque CPU – >Bloque GPU /
CHIPSET / HD –> Deposito –> Bomba
Refrigeracion estilo Australiano:
Este estilo es una
derivacion del estilo americano, en este estilo la presion que ha de ejercer la
bomba sobre el bloque de CPU es mayor ya que se suelen utilizar bloques muy
restrictivos basados en la tecnología de Jets y por lo tanto para sacarle
rendimiento a ese tipo de bloques la colocación de los elementos varia en
cuanto al estilo Americano. Generalmente se suele montar de esta manera:
Bomba -> Bloque CPU (((forzosamente))) –> Bloques GPU
/ CHIPSET / HD –> Radiador –> Deposito –> Bomba
RADIADOR
Parte más importante del circuito de Refrigeración liquida
ya que es por donde pasa el agua y mediante sus conductos muy finos y sus
aletines de disipación se enfría con el apoyo de los ventiladores que impelen
aire frio creando una corriente que enfría aún más y desplaza el calor
disipado. Existen varios tipos de radiadores dependiendo de la cantidad de
dispositivos que queramos refrigerar, queda claro que contra más grande sea más
refrigera, pero dentro de ese pensamiento siempre 2 cosas que tenemos que tener
en cuenta:
La primera es que no por poner un radiador más grande el
componente va a estar más frio… si hablamos de refrigerar 1 componente y
instalamos 1 radiador de 1 ventilador de 120mm y luego lo probamos con uno de 2
ventiladores… la temperatura será menor pero no mucho mas… ¿Porque? Recordad
que estamos refrigerando por agua y siguiendo ese cálculo la temperatura no va
a estar nunca por debajo de la temperatura ambiente en la que estemos situados.
Si que es cierto que el agua disipa más calor que el aire… pero también cuesta
más de enfriar, por lo tanto el rendimiento será casi inapreciable.
Y Segundo caso… Poner ventiladores que tenga un gran flujo
de aire será inútil… La mayoría de gente se piensa que poniendo un ventilador
de 3000rpm va a tener más rendimiento… Lo que se gana solamente es ruido.
El radiador se suele pretender instalarlo siempre que se
pueda en la parte superior de la caja si esta última ofrece rejillas de
ventilación, esto tiene un pro y un contra a nuestro parecer, por una parte
ocultas el radiador y le dás una salida externa al aire caliente generado en el
interior, pero por otra parte ese mismo aire caliente es el que refrigera el
radiador, aunque esté enfriado un poco por los ventiladores de este último.
Aprovechando una ley física de convección, el aire frio empuja el caliente. Un
apunte a tener en cuenta es que no todas las torres tienen rejillas superiores,
en ese caso podríamos ponerlo en el sitio que fuese más cómodo y en el que
tengamos un gran flujo de aire. En el caso mostrado más arriba por ejemplo, en
la parte posterior, aunque también se puede montar en la parte superior
exterior. Y ambas nos parecenmás adecuadas si queremos buenas prestaciones,
sobre todo en verano.
Un radiador normalmente incluye orificios de tamaño ¼ para
rosca universal por ambas caras para tantos ventiladores como pueda incluir
instalados, La instalación es muy sencilla, por dentro circulara agua, así que
1 orificio será de entrada y otro de salida. Da igual cual sea, podemos elegir
cuál será el de entrada o el de salida, es indiferente. Existe actual diversos
sistemas que hacen de caja de aire, esto es, separadores en metacrilato generalmente,
que cierran como una caja el radiador y donde en su parte superior pueden
instalarse los radiadores, esto redunda en un mejor aprovechamiento del flujo
de aire de los ventiladores y una mayor ausencia de ruido ya que los
ventiladores no están pegados al radiador y se evitan así turbulencias con los
aletines del último. La foto inferior pertenece a una refrigeración líquida que
le hicimos en Guru-Store a un cliente de sevilla donde utilizamos la caja de
aire/separador mencionada.
Radiador de la marca Phobya preparado para la máxima
refrigeración. Cuenta con la posibilidad de instalar 3 ventiladores simultáneos
ofreciendo un rendimiento extremo. Se puede ver la caja de aire montada y los
nanoxia de 1400 rpm, todo ello ya montado en la caja.
BLOQUE CPU
El bloque para la CPU es el bloque que se utiliza para
refrigerar el microprocesador. La mayoría de Bloques de Refrigeración líquida
para CPU’s son compatibles con todos o casi todos los socket del mercado.
Estamos hablando de socket (775/1155/1156/1366, etc) eso si hablamos de INTEL o
en el caso de AMD (AM2, AM3, etc). De variedad tenemos mucha pero siempre
hablando del mismo tipo de disipador por ejemplo: Un disipador de la marca
EK-Whaterblock lo tenemos en modelo plexy-nickel que sería la gama más modding
de este disipador, cuenta con 1 parte de disipación en cobre niquelado y la
otra en metacrilato. Luego dentro de ese campo podríamos obtener a mayor precio
mejor rendimiento cambiando el tipo de compuesto del disipador pero la forma no
variara. Tenemos el modelo en acetal, en acetal+nickel, en acetal+plexy, y las
versiones más extremas en solo nickel o cobre llegando a variar entre 20 y 30€
el precio respecto al primer modelo según marca.
Hay que decir también que no todas las marcas distribuidoras
de componentes para Refrigeración liquida te dan la posibilidad de obtener un
mismo disipador en diferentes modalidades.
También los bloques pueden ser más o menos resesto quiere
decir, que su parte interna ofrece más o menos paso de agua, esto puede ser
bueno siempre en función de la bomba a utilizar a + restrictivo + caudal y
sobre todo presión, algunos bloques como los EK ofrecen la posibilidad de
seleccionar entre varias opciones en un mismo bloque y tienen gamas ‘light’ que
sin perder un ápice de calidad en materiales y estructuralmente son de partida
poco restrictivos idóneos para RL de caracter común. redundando también en el
precio final, mucho menor.
BOMBA
Otro componente importantísimo dentro del circuito ya que
sin él no podríamos lograr que el agua se moviera por todos los componentes del
sistema y así… refrigerarlos es la bomba de impulsión que se encarga de dar presión al circuito y poder
mover todo el caudal de agua que tenemos dentro, sin ella el agua se quedaría
quieta y no lograríamos nada. En el mercado existen varios tipos de bombas.
Generalmente lo que tenemos que tener en cuenta a la hora de comprar una bomba
para nuestro sistema de Refrigeración liquida son estos factores.
Cantidad de agua que puede llegar a mover cada hora, con
esto lo que ganamos es que la bomba pueda acabar todo el circuito sin gran
esfuerzo, esto nos asegurara que la bomba vaya relativamente sobrada y nos dure
más tiempo que una más pequeña o más limitada. El segundo factor es si viene
con regulador de potencia o no. Las bombas vienen con un conector de 4 pines a
la fuente y funcionan con ese voltaje pero existen algunas bombas en el mercado
que vienen con un regulador con el cual podemos regular el caudal del agua a
nuestro gusto. Claramente estas bombas suelen ser más caras que las
tradicionales y además mueven más caudal
de agua por hora.
Bomba de la marca Swiftech MCP655. Una de las mejores bombas
del mercado y más vendidas, también de las más caras, pudiendo mover hasta 1200
litros a la hora. Se puede regular con un dispositivo de potencia que tiene
detrás. Tiene hasta 5 niveles de intensidad. Recomendado si tenemos presupuesto
comprarla sin ninguna duda. El ruido que genera es casi inapreciable. En el
mercado tenemos diferentes accesorios para la misma ganando en estética. Hay
otras marcas conocidas que incorporan su núcleo de impulsión.
Bomba de la marca EK- Whaterblocks. Recomendada para
cualquier Sistema de refrigeración líquida si tenemos poco presupuesto. No se
puede regular y puede llegar a mover unos 800 litros a la hora que es una
cantidad de agua más que suficiente para cualquier sistema. Su precio es
asequible para el rendimiento que ofrece.
DEPOSITO
El depósito sirve tanto para poder llenar nuestro sistema de
refrigeración líquida como para poder tener un nivel o información de si
nuestro sistema en un caso de alerta perdiera agua por algún componente. De
depósitos tenemos de todos los tipos y maneras en el mercado. Los tenemos de
mayor y menor capacidad, con 2 o más orificios para instalar racores, depósitos
para bahías de 5.25″ , cilíndricos, etc. Normalmente si disponemos de una torre
relativamente pequeña o sin espacio es aconsejable instalar un depósito de
bahía de 5.25″ porque tendremos más espacio y solamente ocuparemos 1 bahía de
nuestra torre. La función del depósito siempre es la misma sea cual sea su
arquitectura. Tienen una entrada de caudal (Que es por donde suele acabar el
circuito) y luego tiene una salida que iría directamente a la bomba para así
volver a empezar con el proceso… La otra función es evitar que se creen
remolinos de agua o burbujas dentro del circuito de esta forma conseguiremos
que la disipación sea 100% liquida sin aire dentro, en el caso de que se creara
aire la disipación no sería realmente buena ya que el aire no disipa y
perderíamos rendimiento. Además puede afectar al rendimiento de la bomba que
empuja con menos potencia y trabajaría en vacío en algunos momentos lo que no es
recomendable en absoluto y puede llegar a averiarla.
Deposito de la marca XSPC para bahía de 5.25″ . Este
fabricante nos facilita este depósito con 2 orificios uno de entrada y otro de
salida indicados en la parte posterior. Contamos con un anticiclón (la pieza
paralela que divide el interior en dos zonas) y un orificio en la parte
superior del depósito que nos facilitara el llenado del circuito a la hora de
‘cebar’ todo el sistema. Contamos también con
un medidor de agua para saber en todo momento el nivel de nuestro
sistema.
RACORES
Parte fundamental que se utiliza para unir el tubo por el
que circulara nuestro líquido para unirlo con el componente deseado… De racores
tenemos diversidad de modelos pero destacados tenemos 2 tipos. Tenemos los de
espiga que son los típicos racores de fontanería, miden unos 2 centímetros de
largo y las medidas de ancho tienen que ser las mismas que la medida interna de
nuestro tubo, en este caso una vez introducimos el tubo en el racor es
aconsejable apretarlo con alguna brida de plástico o similar. Y luego tenemos
los de compresión que son los más utilizados en modding que se aprietan con la
fuerza de la mano. Están fabricados en 2 partes, una es la parte que se une con
el componente y otra es una rosca que al insertar el tubo dentro del racor y
apretar la arandela por roscado automáticamente apretaremos el tubo sin
posibilidad de alguna fuga etc.
Racores los tenemos en color níquel, mate, negro, plateado,
etc. Las medidas más utilizadas de estos racores son de 10mm de interior/ 16mm
exterior y 13mm de interior/19mm exterior. Como ya he comentado antes, el
conector al componente siempre será
¼ de pulgada que es la medida
estándar para componentes de Refrigeración líquida, luego el conector que unirá
el racor con el tubo de PVC podrá ser de las otras dos medidas mencionadas.
TUBOS
El tubo es algo bastante importante. Tiene que ser
suficientemente grueso como para aguantar torsiones extremas sin que se pince
la goma. Esto lo solucionamos adquiriendo tubos con paredes gruesas como los
antes citados 13mm de interior/19mm de exterior. En el mercado las dos marcas
más prestigiaosas son Primochill y Feser. Estos dos fabricantes poseen todo
tipo de tubos tanto en colores como en medidas, reactivos a la luz UV, etc.
Existen otros de siliconas especiales de laboratorio que también pueden ser
útiles fijándonos en sus especificaciones de grososr y flexibilidad. Los tubos
que se venden en el mercado son de PVC blando asegurando que en superficies muy
pequeñas no tengamos el riesgo de cortes y pérdidas de líquido. También existen
espirales para pasar a través del tubo que impidan que este último se retuerza
o se pinze. Algunos de estos tubos mencionados son capaces de ofrecer el
soportar una presión de hasta 100 bares y hasta 70Cº de temperatura máxima.
COMO MONTAR UN SISTEMA DE REFRIGERACION LIQUIDA
Una vez tenemos todos los componentes instalados en el
sistema hay que planificar el sistema del liquido y tubería. No es ninguna
tontería ya que si instalamos mal el sistema podemos perder bastante
rendimiento o incluso tener graves problemas eléctricos pudiendo así, llegar a
quemar nuestro PC en cuestión de segundos. El circuito siempre empieza en el
depósito donde introduciremos el refrigerante.Directamente del depósito iremos
a la bomba que nos ayudara a que el líquido circule por todo el circuito. La bomba
nos dirige hacia el radiador, que como ya he comentado antes si puede estar en
la parte trasera o superior, incluso en la inferior de la caja. A continuación
dependiendo de los componentes y lo que pretendamos, pero por norma general una
vez llegamos al radiador empezaremos con la CPU, si queremos refrigerar el
chipset pasaremos por él y por último a la Grafica. de todos modos esta
configuración básica puede verse alterada en el orden de los componentes según
cuales sean y cuales resulten los más calientes, también influye que se desea
refrigerar realmente, gráfica o CPU, chipset, etc. Y ahí entra la experiencia y
el buen hacer de cada bricolador de RL para conseguir los resultados deseados.
Por último el refrigerante retornaría al depósito y comenzaría de nuevo el
circuito.
Foto de equipo realizado por Guru-Store en una Silverstone
Raven R01 para refigerar CPU y chipset, en este caso se realizó tal como suele
ser de modo convencional, CPU, Chipset’s: Northbrige y Southbridge, además de
las mosfet’s, todo con bloques EK Waterblocks y por último retorno, la gráfica
se omitió a petición del cliente. Se le añadió un deposito de doble bahía 5.25″
EK en acetal y un Tapón superior externo roscado para la carga de refrigerante
(Filport), sin tener que mover la caja ni abrirla, facilitando la operación.
Valores de componentes en la bios tras el montaje y puesta
en marcha.
RECOMENDACIONES A LA HORA DE MONTAR UN SISTEMA DE REFRIGERACION LIQUIDA
Poner teflón en las juntas de los racores para posibles
pérdidas de líquido es una buena precaución aunque no indispensable ya que la
presión del líquido por lo general no es capaz de generar escapes si se
utilizan bien las bridas o se roscan bien los rácores, según se utilicen
espigas o conexiones roscadas. Antes de cortar el tubo, procurar siempre de
dejar 2 o 3 cm de más para después poder corregir la longitud si se desea.
Presentar siempre el tubo en la forma que deba adoptar en el circuito antes del
corte en el sistema para hacernos una idea del recorrido y longitud.
Usar siempre refrigerantes específicos para RL o en su
defecto agua destilada con un poco de alcohol desnaturalizado o bien
refrigerante de automóvil con un porcentaje bajo de anticongelante, entre
10-20%. Con esto evitaremos que se formen algas dentro del sistema y corrosión.
Probar siempre el circuito antes de encender el sistema mediante la fuente de
alimentación.
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