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Refrigeración del PC


Como sabemos, los PCs durante su funcionamiento generan calor, sobretodo si los usamos a pleno rendimiento. Para que no se estropeen los componentes de un equipo es importante que éstos no superen ciertos niveles de calor, la temperatura mínima óptima suele ser inferior a los 25 o 30ºC y la temperatura máxima tenemos que consultarla en las especificaciones del producto o página web del fabricante.

1. ¿Por qué un manual acerca de la refrigeración de los equipos?

El calor reduce el rendimiento del equipo (es más lento) y hace que sea inestable produciendo “cuelgues” y fallos en ocasiones inexplicables. Aunque no te lo creas, no siempre tu sistema operativo tiene la culpa de que tu ordenador se cuelgue…

A largo plazo reduce DRÁSTICAMENTE la duración de los componentes del equipo. TODOS los componentes electrónicos del equipo producen calor, en mayor o menor medida. Por tanto, hemos de buscar soluciones que mantengan una temperatura aceptable para todos los componentes

Si quieres que tu equipo rinda al 100% y tienes un mínimo de interés en preservar la funcionalidad de sus componentes el máximo tiempo posible, entonces te interesa leer este manual.

1.1 Métodos de refrigeración

Existen varios tipos de refrigeración, tanto para la torre del PC como para los diversos componentes:

  1. Refrigeración por aire
  2. Heat pipes
  3. Refrigeración por agua
  4. Refrigeración termoeléctrica
  5. Refrigeración por metal líquido
  6. Refrigeración por cambio de fase
  7. Refrigeración por viento iónico

La elección por uno de estos sistemas dependerá siempre del uso y rendimiento que le vayamos a dar a nuestro PC, por ello es importante conocer un poco estas tecnologías para saber que sistema puede ser el que más nos conviene. Pasamos a comentar cada uno de ellos.

REFRIGERACIÓN POR AIRE

Consiste en renovar constantemente el aire que está en contacto con los componentes para igualar la temperatura a la ambiental. Esto puede hacerse mediante refrigeración pasiva y activa por ventilación.

La ventilación es el sistema idóneo para enfriar componentes como la torre del PC, la fuente de alimentación, algunas trajetas gráficas e incluso el chipset (conjunto de circuitos integrados que conectan el procesador con el resto del ordenador).

Esta ventilación se logra colocando ventiladores en la caja y en ciertos elementos (la fuente de alimentación, el procesador y la tarjeta gráfica tienen su propio sistema de refrigeración). En equipos potentes se suelen instalar varios ventiladores de entrada y salida en la caja, así como sistemas más complejos, no obstante, en los PCs habituales de gama media y baja, un ventilador es lo habitual.

Hay dos tipos de refrigeración por ventilación:

  • De refrigeración pasiva consiste en el uso de disipadores, conjunto de láminas metálicas, por donde se expande el calor de un componente y se enfrían con facilidad debido a la superficie que tienen. Una de sus ventajas es que no producen ruidos. Cada vez es más habitual en chipsets, chips de memoria RAM y los procesadores de las tarjeta gráficas.
  • De refrigeración activa consiste en juntar un ventilador con un disipador. La combinación de estos dos componentes permite enfriar mucho más los procesadores y chips gráficos.

En la actualidad existen modelos de ventiladores más parecidos a una turbina con capacidad para evacuar el aire caliente del disipador. El inconveniente es el ruido y el coste de mantenimiento.

Existen controlades que permiten ajustar la velocidad de giro de cada uno de los ventiladores cuando se instalan varios en un PC. También existen contoladores de temperatura que permiten motorizar el calor de varios componentes.

REFRIGRACIÓN POR HEAT PIPES

Se trata de un tubo de calor en cuyo interior hay un fluido. El sistema tiene dos alturas donde la inferior está en contacto con el componente a enfriar y la superior está pegada al disipador. Cuando el líquido de abajo se calienta, su densidad disminuye, se evapora y sube a la parte superior del tubo. Se crean corrientes de líquido frío que circula de la parte superior a la inferior, es lo que se denomina “convección natural.

Existen dos tipos de refrigeración con heat pipe:

  • De refrigeración pasiva, que son los que sólo incluyen la superficie de contacto, los tubos con el gas y el disipador. Son muy silenciosos.
  • De refrigeración activa, de gama más alta adecuados para procesadores y chips gráficos de alto rendimiento. A diferencia de los anteriores incluyen un ventilador junto al disipador. Generan ruido.

REFRIGERACIÓN POR AGUA

En este sistema podemos hablar de la refrigeración watercooling y el de inmersión.

La refrigeración por watercooling, consiste en hacer circular agua por un circuito de tubos que desembocan en los llamados “bloques de agua“, que están en contacto con el componente a enfriar. El líquido va desde la zona caliente hasta un radiador que puede o no tener ventiladores. Lo habitual es que sea externo de manera que pueda emplear un refrigerador pasivo (un gran disipador), en el caso de los internos es necesario colocar varios ventiladores. El agua es movida mediante una bomba de agua. Este sistema es complejo pero sirve para enfriar varios componentes con un mismo circuito de agua.

La refrigeración por inmersión, consiste en una caja estanca para el PC, en el que irán todos los componentes sumergidos en un líquido de baja conducción eléctrica, como aceites minerales. Este sistema tiene muchas desventajas como por ejemplo, que no permite la instalación de componentes mecánicos como discos duros o lectores ópticos de CD y DVD.

REFRIGERACIÓN TERMOELÉCTRICA

Está basado en el método Peltier, que hace que una variación de corriente pueda producir calentamiento o enfriamiento. Consiste en pasar una corriente eléctrica entre dos metales semiconductores conectados entre sí. Al pasar la electricidad se transfiere una diferencia de temperatura enfriando la zona caliente y calentando la fría. Para el calor se pueden emplear varias combinaciones de ventiladores, disipadores o heat pipe.

REFRIGERACIÓN POR METAL LÍQUIDO

Es algo similar al sistema de refrigeración líquido pero emplea una combinación de elementos metálicos líquidos, principalmente galio e indio. Consta de una placa conductora que transmite el calor de un componente como puede ser un chip gráfico, a los tubos que conforman el circuito de refrigeración, empleando una bomba electromagnética para mover el fluido hasta un disipador. Se enfría y retorna a la zona de la placa.

REFRIGERACIÓN POR CAMBIO DE FASE

Consiste en un circuito de gas cerrado que moviéndose de forma mecánica mediante un motor mueve el gas trasladando el exceso de temperatura de una zona del equipo a otra. Este sistema es difícil encontrarlo en el mercado, su uso se encuentra en el ámbito industrial.

REFRIGERACIÓN POR VIENTO IÓNICO

Se trata de un sistema desarrollado por la empresa Kronos e Intel, llamado “descarga por efecto corona” y que consiste en crear una corriente eléctrica que genera un flujo de iones que mueven el aire cercano al componente según el calor emitido. Todavía no es utilizado.

2. ¿Qué hay que refrigerar?

Es interesante conocer el funcionamiento de los distintos componentes del ordenador y saber qué es lo que produce el calor que generan. Como he dicho, todos los componentes nos van a genera calor, pero no todos lo hacen en la misma medida. Cuanto más potente sea un componete, más calor genera.

2.1 Procesador (CPU)

Es, con diferencia, lo que más calor genera de todo el equipo. Si pensamos que los primeros procesadores en refrigerarse (mediante disipador sin ventilador) fueron los 80486 y si tenemos en cuenta la norma antes mencionada (a mayor rendimiento, mas calor), puede que pensemos que a estas alturas de rendimiento los procesadores deberían derretirse de calor. Y es cierto… Los procesadores siguen “aguantando el tipo” por las contínuas mejoras en su estructura que hacen que generen menos calor a pesar de su mayor rendimiento. Un factor decisivo al respecto son las “micras” de fabricación, que hacen referencia a la precisión con la que son fabricados. A menor número de micras más precisión hay y menos calor se genera. Por tanto, a la misma velocidad de reloj, un procesador de “menos micras” calentará menos que uno de más.

Como dato curioso, todos los procesadores de una serie tienen el mismo tope de rendimiento, es decir, se fabrican todos igual aunque unos se vendan como más rápidos que otros. Los fabricantes someten los procesadores a pruebas. A los que son inestables a la máxima velocidad posible dada la tecnología de fabricación se les baja la velocidad paso a paso hasta llegar a una velocidad a la que son estables, y esa es la velocidad a la que se venden. Esto es así porque a pesar de que todos los procesadores se fabrican mediante el mismo proceso, divesos factores hacen que unos se calienten más que otros durante su funcionamiento. Ese calor “extra” hacen que se vuelvan inestables a no ser que se les haga funcionar a una velocidad inferior. Si aumentamos ligeramente el voltaje del procesador y lo ventilamos correctamente para que ese voltaje extra no genere calor en exceso, podremos subir la velocidad a ese procesador y mantener el equipo estable. A este proceso se le conoce como “overclocking” o forzado.

Se ve aquí claramente como el calor es un factor decisivo en el rendimiento del equipo. Por si alguien está interesado en el overclocking, le aviso de antemano del riesgo que ello conlleva: reduce considerablemente la vida del procesador y anula la garantía del equipo (eso en el mejor de los casos).

Un último aviso: la parte externa de un procesador alcanza entre 40-80º durante unas condiciones normales de funcionamiento. Si no está ventilado correctamente (o se rompe el ventilador) el exceso de temperatura hace que el ordenador se cuelgue y/o se apague en el caso de AMD (y si insistes en usarlo, literalmente lo fundirás) o harás que un Pentium IV reduzca su velocidad a niveles irrisorios pudiendo, además, causar daños irreparables. Cuando un procesador se rompe, lo primero que miran los fabricantes son marcas de exceso de calor y, sin las encuentran, olvídate de que lo cambien gratis por muy en garantía que esté.

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Actualizado el 7 abril 2010 - 15:34

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