Guía de refrigeración líquida básica

Guía de refrigeración líquida básica
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Conceptos básicos

  • Caudal: La cantidad de agua que circula por nuestro recorrido por unidad de tiempo (Flow Rate en inglés) y se mide en litros por hora.
  • Presión: Es la fuerza del agua. Este parámetro es inversamente proporcional al caudal. Se mide en metros
  • Restricción: Es el fenómeno que se produce cuando cualquier componente de nuestro sistema provoca una disminución del flujo o presión de nuestro circuito, que normalmente suele ocasionar una pérdida de rendimiento.

Consejos a tener en cuenta

  1. Lo único que refrigera realmente es el radiador y normalmente no se le presta la atención que merece. Los radiadores, cuanto mayor superficie de disipación tienen, mejor: Normalmente es mejor el peor de los radiadores dobles que el mejor de los radiadores simples.
  2. Siempre hemos de pensar que nuestro límite es de unos 5 – 10 grados por encima de la temperatura ambiente (delta).
  3. Lo que aumenta el rendimiento es el caudal (cantidad de agua). La presión solamente ayuda a que si tenemos que refrigerar varios componentes en serie, tengamos suficiente caudal a la salida de un bloque
  4. Si quiero saber una temperatura no me puedo guiar por lo que me diga la placa base, he de poner una sonda.
  5. Realmente el tener una fuga es “peligroso”: No quiere decir que sea normal tenerla ni que automáticamente vayamos a quemar el ordenador… simplemente hay que tener cuidado.

Elección de componentes

Bomba

Existen dos tipos de bombas: las de barco, de pequeño tamaño que funcionan a 12v y se basan en presión. También están las típicas bombas de acuario, que funcionan a 220v, y estas tienen un caudal y una presión equilibradas, normalmente más caudal que presión.

Las bombas se clasifican y miden con, además del ruido que generan (medido en dB), consumo, presión y caudal. El caudal es la medida de la cantidad de líquido que una bomba puede mover sin restricción alguna. Usualmente medido en litros por hora.

La presión de cabeza es la fuerza o la altura con la que una bomba puede empujar el líquido a plena carga (con una restricción de flujo 0 o 100%). Se mide observando la altura a la que una bomba puede empujar el agua a través de un tubo delgado y generalmente se mide en pies o metros. Una bomba con mucho caudal es inútil si no puede empujar el agua a través de restricciones menores. Del mismo modo, una bomba con mucha presión de cabeza y poco caudal tampoco es muy útil.

Radiador

Existen dos sistemas de radiadores. Uno, formado por tubo zizagueante, que se mide en longitud del tubo y en el numero de pasadas, es decir, las veces que recorre el radiador.
El otro tipo son los radiadores de tubos planos, que son poco restrictivos y de mayor rendimiento que los del otro tipo.

Además, algunos radiadores son más gruesos que otros. Esto, combinado con la densidad de las aletas, determina cuál es el tipo ideal de ventilador que desea utilizar en el radiador. El espesor se mide en mm y viene en todo tipo de medidas, el más grueso que he visto es de 80mm y de unos 20mm para el más fino. La densidad se mide en aletas por pulgada.

Los radiadores más gruesos y densos necesitan ventiladores con alta presión estática para empujar el aire a través de las aletas. Los radiadores más delgados con menos densidad de aletas funcionan mejor con ventiladores que tienen mucho flujo de aire.

Como regla general, se aconseja un radiador de 120 mm como mínimo para cada bloque de agua de GPU y CPU de su sistema. Si vamos a tener un sistema con dos bloques, lo aconsejable es tener al menos un radiador doble (240mm o 280mm). También hay que tener en cuenta elegir siempre un radiador de cobre para evitar que los bloques se corroan con el aluminio.

Depósito

El deposito en una buena RL es fundamental, ya que nos aseguraremos de que nuestro circuito no tiene aire y evitar así la perdida de rendimiento debido a dos factores: el contacto del aire con el cobre (peor conductor), y el mal funcionamiento de la bomba provocado por la existencia de aire en su interior. Los depósitos más eficientes son los de tubo largo, mientras que los de bahía tienen mas problemas de purgado.

Bloques

Los bloques de agua se utilizan para transferir el calor de la fuente al agua. Son intercambiadores de calor que mueven la energía calorífica al agua desde el componente generador de calor. Los bloques de agua dependen de la superficie y el caudal para transferir calor rápida y eficazmente. Al igual que los radiadores, mientras más superficie haya, más calor se puede transferir.

Existen varios tipos de bloques. El sistema Jet que se vasa en presión, mediante pequeños tubitos que hacen el efecto ducha. Este tipo de bloques son muy restrictivos, lo que hace que sea casi inviable montar un circuito con mas de un bloque de este tipo

El sistema microchannel, bloques tambien restrictivos aunque menos que estos. Su superficie esta formada por varias pequeñas paredes alternadas con pequeños surcos, dando lugar a microcanales. También están los diseños clásicos, que podemos encontrar de dos modelos principales.

La restricción del bloque es la métrica que se utiliza para comparar bloques. Esta es una medida de la cantidad de agua que se puede bombear a través del bloque en un tiempo determinado. Los bloques de alta restricción a menudo funcionan mejor con una bomba más potente. Los bloques de baja restricción suelen tener menor rendimiento, pero permiten tener más bloques juntos.

Tubos y racores

Se recomienda mínimo un diámetro interno de 10 mm (3/8 pulgadas) o de 13 mm (1/2 pulgada). Hay pocas situaciones en las que la manguera de 13mm (1/2in) de diámetro interior supere los 10mm (3/8 pulgadas) de temperatura, por lo que recomendamos esta opción basada principalmente en la que le parezca mejor.

Debes tener en cuenta que todos los componentes que elijas deben tener el mismo diámetro, tanto externo como interno, de manera que podamos ajustar todos los componentes correctamente.

Existen diferentes tubos (Tygon, clearflex) aunque el más habitual que solemos encontrar en tiendas es el de vinilo, el cual debemos evitar ya que no tiene tanta flexibilidad como los otros.

Líquido refrigerante

Normalmente se debe usar agua destilada mezclada con anticongelante al 10% , nunca más porque perdería transferencia térmica, y si se quiere, algún aditivo. También existen aditivos ya preparados que aseguran mejor rendimiento pero son más caros, esto ya es cuestión de gustos.

Planificación y montaje

Esta es una parte importante del proceso y hay que planificar todo el circuito antes de empezar: determinar el orden de los componentes, donde planea montar cada radiador, depósito y bomba, de qué manera vas a montar los ventiladores y determinar la longitud de cada sección de tubería.

Existen diferentes formas de montaje, aunque la más habitual es la americana, que es la que solemos encontrar en los kits comerciales.

  • Estilo alemán: se caracteriza por utilizar bombas de caudal medio, poca presión, y componentes poco restrictivos.
    Generalmente este sistema se monta de la siguiente forma: Bomba -> Radiador -> Bloque CPU –> Bloque GPU –> Deposito -> Bomba
  • Estimo americano: se caracteriza pro alto caudal y más presión, con tubos mucho más anchos (al menos 12mm). Se puede montar igual que el alemán o añadir el radiador al final del circuito.
  • Estilo australiano: es una evolución del estilo americano en la que se utilizan bloques aún más restrictivos.
    La forma de montarlo suele ser esta: Bomba -> Bloque CPU –> Bloque GPU –> Radiador –> Depósito –> Bomba

Limpieza y mantenimiento

Lo primero que quieres hacer cuando tienes todos los componentes antes de ponerlo en marcha, preferentemente con agua destilada. También es interesante añadir agua antes del liquido refrigerante y hacerlo funcionar durante al menos media hora para limpiar todos los componentes antes de hacerlo funcionar.

Como mantenimiento es conveniente cambiar el líquido refrigerante un par de veces al año, vaciando y limpiando todo el circuito con agua destilada y vinagre durante al menos una hora. De esta forma evitaremos que se lleguen a producir algas y se ensucie el circuito.