1.- Refrigeracion por aire.
Es el mas comun y economico y consta de un radiador que cede calor al ambiente mediante aletas o levas que aumenta la superficie de contacto entre el cooler ( radiador) y el aire ambiental ayudando a aumentar la eficiencia en la transferencia termica entre el dispositivo a enfriar y el medio ambiente.
Su principal funcion es bajar la temperatura del CPU, NB, SB, Memorias, GPU o cualquier dispositivo electronico que necesita ser enfriado para evitar mal funcionamiento o daños al mismo.
Existe dos tipos de de refrigeracion por aire:
1.1.- Refrigeracion pasiva por Aire:
Solo consta de un cooler o radiador que permite la transferencia termica entre el dispositivo a enfriar con el medio ambiente.Por convección natural este aire caliente se mueve por ser mas liviano permitiendo un flujo de aire.
Ventajas: No produce ruido.
Su durabilidad debido a que no posee mecanismos moviles.
Desventajas: Como su transferencia es pasiva no puede dispersar grandes cantidades de calor por lo que no es recomendado para sistemas de gama alta.
1.2.- refrigeracion Activa por Aire:
La refrigeración activa por aire es tomar un sistema pasivo y adicionar un elemento que acelere el flujo de aire a través de las aletas del heatsink. Este elemento es usualmente un ventilador normal y/o turbina.
Aunque la refrigeración activa por aire no es mucho más cara que la pasiva esta tiene desventajas significativas, estas al tener partes móviles es susceptible de averiarse pudiendo ocasionar daños en el sistema si es que esta no se detecta a tiempo ( si un sistema pensado para ser enfriado activamente queda en estado pasivo por mucho tiempo). Aunque este aspecto ha mejorado todos los ventiladores hacen ruido. Algunos son más silenciosos que otros, pero siempre serán más ruidosos que una solución pasiva.
2.- Refrigeracion liquida ( Water Cooling)
Un sistema más complejo es la refrigeración por agua. El agua tiene un calor específico más alto y una mejor conductividad térmica que el aire, gracias a lo cual puede transferir calor más eficientemente. Bombeando agua alrededor de una CPU y/o GPU es posible remover grandes cantidades de calor poco tiempo, para luego ser disipado por un radiador ubicado en algún lugar dentro (o fuera) del computador. La principal ventaja de la refrigeración líquida, es su habilidad para enfriar incluso los componentes más calientes de un computador.
La refrigeración por agua es cara, compleja e incluso perjudicial en manos sin experiencia ya que el agua puede dañar los componentes electrónicos.
Menos ruidosos que los basados en refrigeración por aire, los sistemas de refrigeración por agua tienen partes móviles y en consecuencia se sabe eventualmente pueden sufrir problemas de confiabilidad.
Una avería en un sistema de Watercooling (la bomba dejo de funcionar) no es tan grave como en el caso de la refrigeración por aire ya que la inercia térmica del fluído es bastante alta , incluso encontrándose estático no será fácil para el CPU calentarlo a niveles dañinos antes de darse cuenta de este problema.
3.- Refrigeracion Liquida por inmersion:
Una variación extraña de refrigeración liquida es la inmersión líquida, en la que un computador es totalmente sumergido en un líquido de conductividad eléctrica muy baja, como el aceite mineral. El computador se mantiene enfriado por el intercambio de calor entre sus partes, el líquido refrigerante y el aire del ambiente. Este método no es práctico para la mayoría de los usuarios por razones obvias.
Pese a que este método tiene un enfoque bastante simple (llene un acuario de aceite mineral y luego ponga su PC adentro) también tiene sus desventajas. Para empezar, debe ser bastante desagradable el intercambio de piezas para upgrade.
4.- Refrigeracion por metal liquido:
Aunque su principio es completamente distinto al watercooling, de alguna manera este sistema está emparentado. Se trata de un invento mostrado por nanoCoolers, compañía basada en Austin, Texas, que hace algunos años desarrolló un sistema de enfriamiento basado en un metal líquido con una conductividad térmica mayor que la del agua, constituido principalmente por Galio e Indio.
A diferencia del agua, este compuesto puede ser bombeado electromagnéticamente, eliminando la necesidad de una bomba mecánica. A pesar de su naturaleza innovadora, el metal líquido de nanoCoolers nunca alcanzó una etapa comercial.
5.- Refrigeracion Termoelectrica ( TEC):
En 1834 el frances llamado Juan Peltier descubrio que aplicando una diferencia electrica en 2 metales o semiconductores (de tipo p y n) unidas entre sí, se generaba una diferencia de temperaturas entre las uniones de estos.
El concepto rudimentario de Peltier fué perfecciónado para que fuera un solo bloque con las uniones semiconductoras, (que generalmente son en base a Seleniuro de Antimonio y Telururo de bismuto) conectadas por pistas de cobre y dispuestas de tal manera que transportara el calor desde una de sus caras hacia la otra, haciendo del mecanimo una "bomba de calor" ya que es capaz de extraer el calor de una determinada superficie y llevarlo hacia su otra cara para disiparlo.
Una de las tantas gracias de estos sistemas de refrigeración es que son bastante versátiles, basta con invertir la polaridad para invertir el efecto (cambiar el lado que se calienta por el frío y viceversa), la potencia con que enfría es fácilmente modificable dependiendo del voltaje que se le aplique y es bastante amable con el medio ambiente ya que no necesita de gases nocivos como los usados en los refrigeradores industriales para realizar su labor.
Estas soluciones, que de por sí involucran un fuerte aumento del consumo eléctrico (toda vez que un peltier es bastante demandante de potencia) no pueden operar por sí solas, pues se hace necesario un sistema que sea capaz de retirar calor de la cara caliente del Peltier.
Este sistema complementario suele ser de enfriamiento por aire o por agua. En el primero de los casos el concepto se denomina Air Chiller y hay productos comerciales como el Titan Amanda que lo implementan. El segundo caso se denomina Water Chiller, es bastante más efectivo (por la mejor capacidad del agua de retirar calor de la cara caliente) y también hay productos, como el Coolit Freezone, que implementan el sistema.
6.- Refrigeracion por Heatpipes:
Un heatpipe es una máquina térmica que funciona mediante un fenómeno llamado "convección natural". Este fenómeno, derivado de la expansión volumétrica de los fluídos, causa que al calentarse los fluídos tiendan a hacerse menos densos, y viceversa. En un mismo recipiente, el calentamiento de la base producirá la subida del fluído caliente de abajo y la bajada del fluído aún frío de la parte superior, produciéndose una circulación-
El sistema de heatpipes que se utiliza en los coolers de CPU es un ciclo cerrado en donde un fluído similar al que recorre nuestros refrigeradores se calienta en la base, en contacto con el CPU, se evapora, sube por una tubería hasta el disipador, se condensa y baja como líquido a la base nuevamente.
El transporte de calor que se logra mediante el uso de heatpipes es muy superior al que alcanza un disipador de metal tradicional, por delgadas o numerosas que sean sus aletas. Sin embargo, sería poco ambicioso dejar que los heatpipes hicieran todo el trabajo, por lo que los productos comerciales que han incorporado el elemento heatpipe complementan su alta capacidad de transporte de calor con voluminosos panales de aluminio o cobre (en buenas cuentas, un heatsink) y ventiladores que mueven bastante caudal de aire.
7.- Cambio de Fase:
7.1.- Cambio de Fase basico.
Se obtiene temperaturas hasta -40° C dependiendo del tipo de refrigerante usado.
Los sistemas de enfriamiento por cambio de fase se basan en los mismos principios que opera en todo refrigerador. Aunque los sistemas han cambiado mucho desde los primeros refrigeradores el principio es el mismo: utilizar a nuestro favor la ley de los gases perfectos y las propiedades termodinámicas de un gas para instigarlo a tomar o ceder calor del o al medio ambiente en distintos puntos del ciclo.
El cambio de fase es el método de enfriamiento preferido en refrigeradores comerciales y algunos sistemas de aire acondicionado, pero en el campo de la computación se ve muy poco. En un primer acercamiento algunos técnicos en refrigeración aficionados al overclock implementaron máquinas artesanales para aplicar refrigeración por cambio de fase al PC, pero en los últimos años se viene viendo de forma cada vez más frecuente la aparición de sistemas comerciales, más compactos, estilizados y por supuesto caros.
Los overclockeros extremos no miran con muy buenos ojos estas soluciones comerciales principalmente por dos razones. Primero, las necesidades de enfriamiento de cada plataforma son distintas, y aunque es improbable que el PC vaya a calentarse utilizando un sistema de cambio de fase, sí puede darse que la solución comercial sea insuficiente para llegar a temperaturas extremadamente bajas. En segundo lugar, hoy por hoy el ciclo clásico que se ilustra en el esquema ha sido refinado y paulatinamente reemplazado por circuitos en cascada, en donde hay varios ciclos de refrigeración por cambio de fase y cada uno enfría al siguiente.
7.2.- Cambio de fase por vibracion:
El Vibration Induced Droplet Atomization (VIDA) es un sistema experimental que probablemente nunca se utilizará comercialmente pero por lo ingenioso que resulta vale la pena mencionarlo. En rigor el principio de su funcionamiento no se basa en el ciclo térmico que inventó Carnot, pero de todos modos el fenómeno físico mediante el cual se retira calor es en buenas cuentas un cambio de fase.
El VIDA opera de la siguiente manera: atomizando un fluido que puede ser simplemente agua, y sometiéndolo a una intensa vibración, se logra que éste pase al estado gaseoso a temperatura ambiente. Al evaporarse, el agua (o el líquido que se utilice) toma una gran cantidad de calor del medio circundante. En otras palabras, una gótula de agua lo suficientemente pequeña y convenientemente zangoloteada se convertirá en vapor espontáneamente, y si logras que ello ocurra en contacto con la superficie deseada, el agua retirará de ella una gran cantidad de calor.
El sistema VIDA fué planteado por primera vez en marzo del 2005.
7.3.- Cambio de Fase por Cascada:
En pocas palabras. El ciclo de refrigeración en cascada hace referencia a que si se disminuye la temperatura de condensación a una presión determinada, mas adelante en el dispositivo de expansión se generara una caída de presión al igual que su temperatura. Usando este principio, el ciclo de refrigeración en cascada usa un sistema frigorífico aparte para absorber el calor del condensador que ha sido ganado el proceso de evaporación y en la compresión del vapor refrigerante en su paso por el compresor.
Mediante ese sistema, el calor presente en el condensador es absorbido por el evaporador de segundo sistema de refrigeración presente. Una solución fácil y practica de cómo realizar este proceso es utilizando un intercambiador de calor especialmente formulado para las capacidades frigoríficas respectivas a los sistemas de enfriamiento involucrados. este método es mucho mas optimo que la extracción de calor por procesos convectivos, ya que el entorno de absorción en el dispositivo condensativo es de menor temperatura que el aire que circula mediante el.
Con este sistema se puede obtener temperaturas de -80° C dependiendo de refrigerante a utilizar.
8.- Hielo Seco ( Dry Ice) :
Antes que nada hay que remarcar que este, como la refrigeracion por aceite o la de nitrogeno liquido, no tiene un vendedor de marca sino que son modelos mas que nada caseros.
La refrigeracion Dry ice esta conformada por un pot, un disipador y hielo seco. Ahora bien. Hay que tener en cuenta al igual que en cualquier refrigeracion de estos tipos la condensacion de los elementos.
El primer elemento a tener en cuenta es el Pot (puede ser hecho de un material que no transpire como por ejemplo telgopor) . El pot es un elemento en donde se depositara el refrigerante (en este caso hielo seco). El sistema es el mismo que en los anteriores y lo mas primordial es un disipador (preferentemente de cobre).
Basicamente el procedimiento consiste en que el hielo seco a temperaturas muy bajas enfria el disipador que, a su vez, enfria el procesador. Es un procedimiento simple que no ocupa mucho espacio y sin ningun tipo de conexion extra, sin embargo requiere que el ordenador este acostado y un recambio del hielo seco a medida que vaya derritiendose.
Ahora bien, como pueden ver dicho modelo cuenta con un aislante en la base para que cualquier tipo de condensacion no produzca cortos en la placa madre.
9.- Refrigeracion Nitrogeno Liquido ( LN2):
http://www.youtube.com/watch?v=fjyO0E6brcY&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=onYQxHx0tBQ&feature=related
Este tipo de refrigeracion es para overclockings extremos ya que la temperatura del nitrogeno liquido desciende aproximadamente a los -190°. El procedimiento es muy similar a los anteriores.
Lo primero y mas fundamental a hacer es aislar el mother y el contorno del Pot. Se puede usar algun material como neopreno o armaflex. Se necesita, tambien, un pot, al igual que en el caso del hielo seco, pero con la diferencia de que necesitamos si o si que sea de aluminio o cobre (siempre cobre siendo el mas recomendado). En el caso del NL, al tener una temperatura extremadamente baja la condensacion sera casi inmediata por lo cual es recomendado tambien envolver al pot en papel y utilizar la mayor cantidad de ventiladores apuntando al pot para disminuir la condensacion. Aparte de esto es Necesaria pasta termica. En casos como este en el que se utilizaran temperatuas tan bajas la unica pasta termica que resiste dichas temperaturas es la Ceramic ( La artic silver 5 no sirve para esto). Una vez hecho todo esto tenemos nuestro sistema de nitrogeno liquido personal la cual condensa demasiado y es un punto a tener en cuenta.
9.- Refrigeracion con Hielo Liquido:
No hay mucha informacion con respecto a este tipo de refrigeracion , lo unico que se sabe que los resultados obtenidos son similares al del LN2 ( Nitrogeno liquido) pero su funcionamiento y armado son similares a la refrigeracion liquida ( Water Cooling) con su bomba y demas elementos, claro que en su liquido refrigerante esta elaborado con base a Carbono ©.
Aqui un video donde el Hielo Liquido se utiliza para conservar pescado.
http://www.youtube.com/watch?v=BROkP_VHOew
Ademas se venden computadores con este sistema, pero no indican datos tecnicos de las temperaturas de trabajo ni datos de OC del PC.
ShutteSDX1 Carbon.
10.- Helio liquido:
En el video primero se muestra con LN2 luego con Helio Liquido.
http://www.youtube.com/watch?v=UKN4VMOenNM&feature=player_embedded#!
Más frío que el nitrógeno líquido, también se ha utilizado para la refrigeración. Helio líquido se evapora a -269 ° C, y ha temperaturas que oscilan entre -230 a -240 ° C se han podido medir desde el disipador de calor. Sin embargo, el helio líquido es más caro y más difícil de almacenar y utilizar que los del nitrógeno líquido. Además, las temperaturas extremadamente bajas puede causar que los circuitos integrados dejen de funcionar. Semiconductores basados en silicio , por ejemplo, se congela a a una temperatura de aproximadamente -233 ° C. Su utilizacion es similar al LN2, aunque su aplicacion es mediante un cilindro de Refrigerante Helio Liquido y un dispositivo de inyeccion del Helio.
Cualquier duda posteanla..
Saludos
Fuente: CHW - wikipedia ( Mas que nada apoyo ).
Este tema ha sido editado por Jalil: 23 May 2012 - 07:32 PM
