Refrigeracion PC

Introduccion

Hasta los más primitivos circuitos a base de semiconductores suelen recalentarse (transistores, circuitos integrados, etc...) por ello, los microprocesadores son más propensos aún a este problema, en efecto, esto debe ser disminuido para el buen funcionamiento, de allí el enfriamiento del CPU consiste en retirar ese excesivo calor del componente electrónico, en éste caso la CPU. Cada vez se hace más necesario un sistema de refrigeración mejor, debido a las altas frecuencias que manejan éstos componentes.
La refrigeración es un proceso termodinámico, donde se extrae el calor de un cuerpo o espacio (bajando así su temperatura) y llevarlo a otro lugar donde no es importante su efecto. Los fluidos utilizados para extraer la energía cinética promedio del espacio o cuerpo a ser enfriado, son llamados refrigerantes, los cuales tienen la propiedad de evaporarse a bajas temperaturas y presiones positivas.

Tipos de Refrigeracion

• Disipador simple: solo se pone en contacto la CPU con el disipador para que este disipe el calor.

• Refrigeración por aire: además del disipador, se incluye en él un ventilador, que enfría el disipador para retirar más calor.Así como dicen las abuelitas: "tomar el fresco", la idea es que ocurra intercambio de calor entre el aire a temperatura ambiente y el elemento a enfriar, a temperatura mayor.

         En su proceso de montaje y union de piezas quedaria asi:

En clase hemos llegado a ver los diferentes ventiladores que existen y disipadores. Una cosa a tener en cuenta es que nos sirve de nada tener un ventilador muy grande y con muchas rpm si el ventilador esta con mucha suciedad, al igual que si tenemos refrigeracion liquida y no le miramos el nivel de agua o el agua esta totalmente sucia.

• Refrigeración líquida: consiste en hacer correr un líquido refrigerante en un circuito diseñado para retirar el calor de la CPU y de esta manera bajar la temperatura, el líquido es enfriado después de cada ciclo.Un método más complejo y menos común 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 y a mayores distancias que el gas. Bombeando agua alrededor de un procesador es posible remover grandes cantidades de calor de éste en 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.

  Refrigeración Activa por Aire

La refrigeración activa por aire es, en palabras sencillas, 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 aunque se han visto variantes en las que se utiliza una especie de turbina. En la refrigeración pasiva tiende a suceder que el aire que rodea al disipador se calienta, y su capacidad de evacuar calor del disipador disminuye. Aunque por convección natural este aire caliente se mueve, es mucho más eficiente incorporar un mecanismo para forzar un flujo de aire fresco a través de las aletas del disipador, y es exactamente lo que se logra con la refrigeración activa. 
 

 Refrigeración Líquida por Inmersión

Una variación extraña de este mecanismo de refrigeración 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.      Refrigeración por Metal Líquido

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.     Refrigeración Termoeléctrica (TEC)   En 1834 un 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. La figura de abajo muestra que las uniones p-n tienden a calentarse y las n-p a enfriarse.  Refrigeración 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.

Criogenia

Incluso más raro que la refrigeración por cambio de fase es aquella basada en la criogenia, que utiliza nitrógeno líquido o hielo seco (dióxido de carbono sólido). Estos materiales son usados a temperaturas extremadamente bajas (el nitrógeno líquido ebulle a los -196ºC y el hielo seco lo hace a -78ºC) directamente sobre el procesador para mantenerlo frío. Sin embargo, después que el líquido refrigerante se haya evaporado por completo debe ser reemplazado.

 Cambio de fase por vibración




Consiste en atomizar 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.