Instituto Tecnológico de Cd. Guzmán - Marzo 2015

2.4 Calor en los equipos de cómputo.

Tipos de enfriamiento en los sistemas computacionales.

COOLERS - SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO EN COMPUTADORAS.

¿Por qué son necesarios los sistemas en enfriamiento en las computadoras?

El circuito integrado central y más complejo de un sistema informático es el

procesador; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro»

de un computador. El microprocesador es el circuito integrado central y más

complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar

por analogía el ‘cerebro’ de un computador, este permite realizar operaciones

de muy bajo nivel a altas velocidades. El gran procesamiento de información que este realiza

genera basta energía calorífica.

Hasta los más básicos circuitos a base de semiconductores y por ello, los microprocesadores son

más propensos a este problema. En consecuencia, el control de temperatura en un procesador

debe ser realizado para su buen funcionamiento, de allí la necesidad de poder generar un

enfriamiento en el CPU. Generalmente el enfriamiento consiste en retirar el excesivo calor del

componente electrónico por corrientes de aire.

¿QUE ES UN DISIPADOR?

Un disipador es un componente metálico generalmente de aluminio que se utilizan

para evitar que algunos dispositivos electrónicos como, transistores bipolares,

reguladores, circuitos integrados etc. se calienten y se dañen.

TIPOS DE ENFRIAMIENTO

Variadas técnicas son usadas en la actualidad para refrigerar componentes electrónicos, como lo

son los microprocesadores, que fácilmente pueden alcanzar temperaturas tan altas que

provoquen daño permanente si no son mantenidos a una temperatura adecuada de forma

apropiada. Entre los diferentes tipos de enfriamiento existen:

1. Refrigeración por aire.

o Refrigeración pasiva por aire.

o Refrigeración activa por aire.

2. Refrigeración líquida (Watercooling).

3. Enfriamiento Peltier.

4. Refrigeración por fase de vapor.

1. Refrigeración por Aire.

La refrigeración por aire es probablemente el método más antiguo y común

para enfriar no sólo componentes electrónicos sino cualquier cosa. La idea de

la refrigeración por aire es que ocurra el intercambio de calor entre aire a

temperatura ambiente y el elemento a enfriar, a temperatura mayor.

Esta técnica es llevada a cabo por un ventilador, que tiene como función

dispersar el aire caliente con ayuda de sus aletas giratorias.

1.1 Refrigeración Pasiva por Aire

Las principales ventajas de la disipación pasiva son su inherente simplicidad

(pues se trata básicamente de un gran pedazo de metal), su durabilidad (pues

carece de piezas móviles) y su bajo costo. Además de lo anterior, no producen

ruido. La mayor desventaja de la disipación pasiva es su habilidad limitada

para dispersar grandes cantidades de calor rápidamente.

1.2 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 disipador. Este elemento es usualmente un ventilador aunque se han visto

variantes en las que se utiliza una especie de turbina.

2. Refrigeración líquida (Watercooling)

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.

3. Enfriamiento Peltier

En un sistema Peltier de refrigeración de CPU, un fenómeno eléctrico

llamado el efecto Peltier transfiere el calor de la CPU mediante un

elemento termoeléctrico. Esencialmente, un refrigerador Peltier de CPU

es un pequeño refrigerador con ningún líquido. Los enfriadores CPU

Peltier no son comunes, ya que la condensación que crean puede

destruir una computadora sin una planificación y diseño cuidadoso.

4. Refrigeración por fase de vapor

Un enfriador CPU de fase de vapor baja la temperatura de un procesador usando la misma

tecnología que el refrigerador en tu cocina. Un refrigerante pasa por encima de la CPU, donde se

convierte en gas. El gas se mueve a un compresor y luego a un condensador, donde se convierte

de nuevo en un líquido y se devuelve a la CPU. El enfriador CPU de fase de vapor es muy costoso

de implementar, y como la refrigeración Peltier, deben tomarse pasos para evitar que la

condensación dañe el equipo. Sin embargo, la refrigeración de fase de vapor puede permitir que

los entusiastas de computadoras logren velocidades overclockeadas muy superiores de lo que

sería posible con refrigeración convencional de aire o agua.