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Guías Refrigeración

Todo sobre Heatpipes

Muchos ya habrán notado que algunos coolers para procesadores y tarjetas de video tienen la leyenda “heatpipe” dentro de su nombre o se habrán percatado al menos que sus cooler tienen unos “tubos raros”. Tal vez tu estés pensando en comprar un nuevo cooler para overclockear tus componentes o vitrineando que cosas te gustarían para la próxima navidad. Como no todo el mundo sabe que son estos heatpipes, en esta ocasión tenemos el agrado de presentarles en forma didáctica y simple su funcionamiento.

Como podemos apreciar en la imagen, ahí tenemos un cooler (en este caso un Thermaltake Silent Tower), el cual está equipado con heatpipes, los cuales vendrían a ser los “tubos de cobre” que se ven en la imagen.

Esta imagen corresponde a un gabinete Zalman, en el cual el sistema se refrigera completamente por heatpipes, los cuales adoptan distintas formas para poder adaptarse a todos los componentes.

Ahora que ya saben como se ve estéticamente un heatpipe y lo pueden distinguir, sigamos con la parte técnica.

Funcionamiento

Funcionamiento Básico

Un heatpipe traducido al español es un un “tubo de calor”, y así es como funcionan, son básicamente son un tubo lleno de un fluido que reacciona al calor. En uno de sus extremos se necesita que se genere calor (por ejemplo la base del disipador de un procesador), en el cual calienta al fluido, y se enfría en el otro extremo.

Dicho en forma mas técnica, es por esto que los heatpipes normalmente son de cobre y sus bases también, debido a que el cobre es un excelente disipador de calor, el fluido dentro del heatpipe recibe el calor desde las paredes y lo absorbe hasta alcanzar su punto de ebullición (punto en el cual se evapora). Es por esto que en los extremos encontraremos aletas de cobre u algún otro sistema de enfriamiento, para que el gas que se ha formado pueda entregar su calor a través del heatpipe a las laminillas de cobre (o lo que corresponda) para asi perder calor y pasar a estado líquido, el cual baja gracias a la fuerza de gravedad

En esta animación se ve muy bien como funciona el sistema:

¿Que les parece? Compliquemos aún más las cosas…

Funcionamiento extremo

El contenido de un heatpipe no es agua, es decir es agua, pero no es agua pura ni agua de la llave (no se les ocurra abrir un heatpipe, ya que podrían inutilizarlo fácilmente). Dependiendo del sistema en el cual se utiliza un heatpipe cambia el relleno de los tubos, en heatpipes para aparatos electrónicos aproximadamente un 90% del líquido es agua, y el otro 10% son otros componentes líquidos. Dentro de algunos materiales usados, están gases como nitrógeno o hidrógeno para temperaturas criogénicas, metales líquidos como sodio o potasio para heatpipes que funcionen a altas temperaturas. ¿Que pasa con mi cooler con heatpipes? Probablemente utilice amoniaco, acetona o metanol junto con agua.

Ahora se preguntarán que pasa con tu computador, ya que el agua hierve a 100ºC y con esa temperatura probablemente tu procesador se convierta en llavero, eso se soluciona mediante física pura creando vacío dentro del tubo, para que así la temperatura de ebullición del agua sea mas baja y tu heatpipe pueda funcionar en temperaturas adecuadas.

Aclarando dudas

Ahora antes de seguir aclaremos algunas dudas

¿Se puede congelar un heatpipe? Si, por lo tanto no es recomendable mezclar heatpipes estándar con técnicas avanzadas de enfriamiento como hielo seco o nitrógeno.

¿Se puede echar a perder un heatpipe? Casi imposible, ya que están sellados, no requieren mantenimiento ni poseen partes móviles.

¿Como se une un heatpipe a su base o disipadores? Los podemos encontrar soldados, pegados con pegamentos especiales o con uniones muy bien hechas con buen contacto.

¿Todos los heatpipes son tubos duros? No, ya que hay sistemas de heatpipes con tubos que se pueden movilizar e incluso doblar dependiendo del proyecto que uno desee hacer, pero es raro ver eso destinado a nuestro uso cotidiano.

¿Los heatpipes funcionan contra la fuerza de gravedad? La verdad es que sí, de hecho lo logran gracias a que hay heatpipes especialmente diseñados para que por capilaridad pueden volver el líquido hacia el punto en que se origina calor.

La pregunta anterior nos lleva a la parte mas compleja de la explicación. Los tubos están rellenos de un material capilar en el cual se impregna el líquido ¿que sucede entonces? el líquido al condensarse pasa al material capilar y por medio de este vuelve al sitio en que se absorbe calor.

¿Alguien no entendió? Explicado con peras y manzanas, es como cuando pones una cuchara con azúcar en la taza de té y ves como el té sube por el azucar. Así mismo funciona el material capilar, llevando el líquido en contra de la gravedad.

¿Alguien sigue sin entender? Es como cuando en el colegio te hacían llenar un recipiente con tinta y poner una tira de papel que absorbía la tinta y esta subía.

 

 

Todo lo anteriormente señalado hace que un buen sistema que utilice heatpipes sea muy eficiente, en algunos casos tan eficiente como utilizar refrigeración líquida, sin necesidad de aparatosos sistemas ni costo elevado en el presupuesto. Por otro lado, su eficiencia es tal que para su adecuado funcionamiento no necesitan de ventiladores a tan altas RPM como los disipadores de hasta hace poco tiempo.

Se despide cordialmente,

Juan Eduardo Donoso y el equipo de Reviews de MadboxPC.com

Al que desee interiorizarse mas en el tema, pueden revisar un texto proporcionado por Dr. Cooling en el cual se habla del tema en forma mas extensa y acabada, el cual esta en formato PDF aquí

También invito al que le interese hacerse su propio sistema de heatpipes, los invito a revisar este link, en el cual se toca el tema mas a fondo y explican la construcción casera del sistema:

https://www.benchtest.com/heat_pipe1.html

https://www.benchtest.com/heat_pipe2.html

https://www.benchtest.com/heat_pipe2_2.html

Fuentes:

www.thermaltake.com

https://www.thermacore.com

https://www.hardcore-modding.com

www.zalmantech.com

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