17 de enero de 2024

Sistema de refrigeración de una PC (qué es un disipador)

Disipador y ventilador de una CPU

Cuando los electrones atraviesan los transistores y otros componentes electrónicos del procesador, la memoria y demás partes del equipo generan fricción. Y si aumentamos la velocidad, lo que se conoce como overclocking, la fricción aumenta.

Además de consumir más energía, este proceso genera calor, mucho calor. Y a los componentes electrónicos no les gusta el calor. Por eso tenemos que encontrar maneras de disiparlo, es decir, de alejarlo rápidamente.

Antes de ver algunas estrategias, veamos como se mueve el calor.

La transferencia del calor

El calor se transfiere de 3 maneras:

  • Conducción: el calor se mueve de una parte de un objeto a otra. Ejemplo: si tenemos una barra de metal y calentamos una punta, el calor viajará al otro extremo calentando la barra. Hay materiales, como los metales, que conducen mejor el calor que otros.
  • Convección: al calentarse un material cambia su densidad (se vuelve más liviano) entonces se mueve. También puede forzarse su movimiento con un ventilador. Ejemplo: si calentamos el aire dentro de un globo, este se elevará trasladando el calor.
  • Radiación: los materiales calientes generan radiación electromagnética y esta puede viajar incluso por el vacío y calentar los materiales a donde llegue. Ejemplo: el Sol genera radiación y esta llega a la Tierra.

Veamos ahora las 3 principales estrategias usadas para disipar calor en una PC.

La refrigeración en una PC

  • Disipador: al calor le cuesta más trabajo viajar de un metal al aire que dentro del metal por conducción. Para mejorar la disipación se usan bloques de aluminio o cobre con aletas. El calor viaja rápidamente hacia las aletas y, una vez en ellas, tiene más superficie para atravesar la "barrera" entre metal y aire. Es como aumentar las "salidas".

  • Ventilador: el aire es malo conduciendo el calor pero, al ser una gas, puede transferirlo por convección con mucha facilidad. Para mejorar este proceso se puede usar un ventilador (en inglés fan) conectado al disipador que lo mueva para alejar el calor.

  • Refrigeración líquida: si hay algo mejor que el aire para transferir el calor por convección, eso es el agua. Un circuito de refrigeración liquida consiste de:

    • Un serie de tubos por donde viaja el líquido.
    • Un líquido, generalmente agua con aditivos que mejoran la capacidad refrigerantes.
    • Un radiador que combina un disipador y ventiladores para alejar el aire.
    • Una bomba que mueve el líquido.

    Funciona así: los tubos hacen contacto con los elementos a refrigerar y el líquido refrigerante absorbé el calor con una gran eficiencia. La bomba mueve el líquido al radiador donde se disipa el calor y el ciclo vuelve a empezar.

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