Guía para elaborar tu propio presupuesto: Refrigeración

En esta octava entrega de nuestra guía para elaborar tu propio ordenador por piezas nos dedicaremos a la refrigeración de nuestro equipo. Puedes ver en nuestro foro las anteriores y futuras entradas de esta guía.

Veamos algunas consideraciones previas:

Refrigeración pasiva: No cuenta con elementos móviles (ventiladores, etc.) y habitualmente solo puede usarse con chips de poca potencia. Un ejemplo claro serían los chipsets de las placa base, los cuales cuentan con un disipador metálico sin ventilador.
Refrigeración activa: Podemos distinguir dos tipos:
- Por aire: Es la opción más común y generalmente consiste en un bloque metálico con canalizaciones para el aire, que un ventilador se encarga de mover.
- Por líquido: Generalmente más cara y eficaz. Podemos distinguir entre kits de circuito cerrado, cada vez más extendidos, o soluciones personalizadas, que se escapan de un presupuesto habitual y quedan para aficionados a ese mundo. Por tanto, no las tendremos en consideración en esta guía ya que su precio y complicación escapa a los de un presupuesto común.
Conductividad térmica: Cada material ofrece una mayor o menor conductividad térmica. Esta es la facilidad con la que el calor pasa a través de él, siendo deseable la mayor posible para reducir las temperaturas sobre el procesador. Por lo general, los metales son los materiales con mejor conductividad térmica, siendo el líder la plata. Como su precio es demasiado elevado, generalmente se utilizan el aluminio y el cobre, siendo el segundo mucho más eficiente en términos de conductividad térmica.
Níquel: Muchos disipadores se ofrecen bañados en níquel, pues este es un metal que aporta gran resistencia a la corrosión y el óxido.
Heatpipe: Como su nombre indica, es una tubería de calor. Más exactamente, es un tubo de cobre en el que se genera un efecto de evaporación interno debido al calor que reciben en un extremo. En el opuesto, se produce la condensación del contenido, proceso que consume gran cantidad de energía y libera así gran parte del calor.
Pasta térmica: Se utiliza como elemento intermedio entre el encapsulado del procesador y la base del refrigerador. Su principal objetivo es eliminar las porosidades existentes entre ambos metales y que el aire no quede entre ellos entorpeciendo la conducción del calor. Podemos distinguir los siguientes tipos:
- Silicona: Por lo general son de color blanquecino y de baja calidad, aunque no siempre tiene por qué ser así. Son las más económicas y, aunque cumplen con su función, se degradan más rápidamente secándose y perdiendo sus propiedades conductoras.
- Metal: Son las más extendidas y con una amplia gama en relación a su calidad/precio. Solo las más económicas (y malas) se degradan de forma similar a las de silicona, aunque es recomendable cambiarla tras varios años de uso (o incluso menos en equipos con mucho uso).
- Pegamento: Existen pegamentos específicos con una alta conductividad térmica, pero presentan el problema evidente y por ello no suelen usarse.
- Pads: Son unas alfombrillas “chiclosas” que por lo general no se usan en procesadores y solo las vemos en chips de memoria o fases de alimentación.

Nos centraremos en primer lugar en los disipadores por aire, de los que debemos destacar:

Formato:
- Bloque único: Por lo general, son los menos eficientes. Ofrecen un bloque de metal, generalmente aluminio, con aletas o pines en contacto con el aire. El ejemplo más habitual lo vemos en los disipadores “inbox”, es decir, los incluidos junto a los procesadores. Disponen de un ventilador encargado de extraer el aire caliente y por lo general se encuentra paralelo al procesador. En el caso de usar aletas, podemos encontrar diseños circulares (Intel), perpendiculares (AMD), acordeón, etc.
- Torre o U: Combinan un bloque de aletas, generalmente de aluminio, con varios heatpipes que parten desde la base. Los más sencillos disponen de un solo ventilador, por lo general de dos y algunos incluso de 3 o 4 unidades. La idea es que los ventiladores muevan un flujo de aire entre las aletas expulsando el aire caliente e introduciendo aire fresco.
- Doble Torre: Similar al modelo torre pero dividido en dos bloques. Cada extremo de los heatpipes termina en una torre distinta.
- Perfil Bajo o C: El bloque de aletas queda situado de forma paralela al procesador pero no en contacto con la base, haciendo uso de heatpipes para la transferencia de calor.
Materiales: Como antes adelantábamos, generalmente están fabricados en aluminio, aunque suelen incluyen un baño en níquel para prevenir la corrosión.
- Base y Heatpipes: Por lo general están fabricados en cobre y solo en los modelos más económicos son de aluminio. Muchas veces encontramos los heatpipes niquelados, e incluso alguna base también.
Sistema de montaje:
- Enganches de plástico: Es típico de los disipadores de stock de Intel, aunque podemos encontrarlo en modelos de otras marcas. Son los más endebles ya que ejercen poca presión. No son recomendables en caso de cambiar el de fábrica.
- Clip: Son los típicos de stock de AMD para el socket con solapas. Enganchas a un lado y cierras un clip al opuesto. No suelen ser disipadores de gran calidad, aunque si existe alguno más interesante.
- Atornillado con backplate: La mayoría de los disipadores de gama media-alta disponen de un backplate tras la placa al que ajustan un soporte frontal. Este soporte será de mayor/menor calidad en función del tamaño del disipador su marca. Suelen incluir un backplate para Intel y otro para AMD para poder ajustarlo a los huecos del socket de cada uno.

Veamos ahora algunos datos sobre los kit todo-en-uno de refrigeración líquida:

Formato: Podemos distinguir su formato en función de los ventiladores que pueden instalarse en un mismo lado del radiador. Las más comunes son simples o dobles, pero también podemos encontrar alguna triple.
Dimensiones: Generalmente toman sus dimensiones de los ventiladores que utilizan. Podemos encontrar así modelos de 120/140 mm y dobles con 240/280 mm.
Componentes:
- Base: Generalmente de cobre.
- Bomba: Generalmente situada sobre la base en los sistema todo-en-uno. Suele ser el elemento más ruidoso, aunque los modelos más recientes son mucho más silencioso.
- Tubos: Son los encargados de transportar el líquido refrigerante de la base/bomba al radiador.
- Radiador: Similar al de un coche pero en menor tamaño, es el lugar donde el aire se encarga de enfriar el líquido.
- Ventiladores: Los kits todo-en-uno suelen incluir un o dos ventiladores en función de su formato. Estos pueden ser instalados solo en un lado del radiador o a ambos creando un mayor flujo de aire.
Mantenimiento: La gran ventaja de estos sistemas todo-en-uno de refrigeración líquida es que el mantenimiento es innecesario ya que la evaporación del líquido es mínima y el sellado es de gran calidad.
Montaje: Por lo general, se instala un backplate tras la placa base que sustenta a la base/bomba al otro lado. El radiador se puede instalar en el lado posterior de la caja si es de 120/140 mm o en el lado superior si es de 240/280 mm. No todas las torres incluyen espacio para un radiador doble, aunque algunas incluyen espacio para montar incluso tres.

Vemos ahora algunos detalles importantes sobre los ventiladores, tanto para los incluidos en los sistemas de refrigeración como para los individuales:

Tamaño: Por lo general, reciben su nombre de la longitud de un lado más extenso. La mayoría de modelos cuentan con un marco cuadrado, pero algunos lo disponen rectangular o incluso redondo.
Huecos montaje: La distancia entre los huecos para su montaje suele seguir un estándar en función del tamaño del marco, pero algunos modelos se salen de la línea habitual.
Prestaciones
- Velocidad de Giro: Se mide en revoluciones por minuto (RPM) y de ella dependen en gran medida sus prestaciones.
- Flujo de aire o Caudal: Se mide en CFM o m³/h e indica la cantidad de aire en movimiento generado.
- Presión estática: Se mide en mmH2O e indica la fuerza con que se mueve el aire.
- Nivel Sonoro: Se mide en dBA y es la cantidad de ruido generado.
Tecnologías:
- PWM: Los modelos que incluyen un sistema PWM permiten regular su velocidad de giro mediante software. Incluyen un conector de 4 pines en lugar del tradicional de 3.
- Rodamientos: De ellos depende en gran medida un giro suave y silencioso.
- Aspas: La forma y ángulos de las aspas influye en el flujo de aire, la presión estática y la sonoridad.
- Gomas anti-vibración: Algunos modelos cuentan con esquinas engomadas para no transmitir las vibraciones al chasis o disipador.
MTBF: Es un valor en horas del tiempo medio hasta el primer fallo. Por lo general, hablamos de más de 100.000 horas de uso sin fallos en todos los modelos.
Energía: Todos los ventiladores de PC suelen funcionar a 12V con una intensidad en torno a 0.1 amperios. El consumo es por tanto del 1W, aunque oscila entre 0.5-2 en función del modelo.

Una vez vistas las principales características de cada sistema, veamos algunos aspectos sobre el rendimiento:

Temperatura:
- Rango máximo: La diferencia de temperatura máxima entre un disipador de stock (lo más básico) y un sistema de refrigeración líquida doble (lo más avanzado) está en torno a los 20-25ºC.
- Gama media-alta: Desde el disipador en formato torre más sencillo hasta el kit de refrigeración líquida todo-en uno más avanzado, la diferencia está en torno a 10-15ºC, unos 10ºC si excluimos la refrigeración líquida de radiador doble.
- Refrigeración Líquida (TeU): La diferencia entre un radiador simple a uno doble está entre los 5-10ºC.
Ruido: A menor sean las revoluciones de un ventilador, por lo general, menor ruido genera. Sin embargo, marcas de prestigio diseñan las aspas de forma que generen menos ruido a altas velocidades, por lo que unos ventiladores de gama alta seguramente sean menos ruidosos. En los sistemas de RL, la bomba es un elemento que suele generar más ruido que los ventiladores.

Por lo general, podemos mantener el disipador de fábrica en equipos muy económicos, pero con el tiempo deberíamos cambiarlo al menos a un modelo sencillo ya que la degradación de su ventilador suele ser mayor. Para equipos convencionales de gama media/alta, podemos optar por disipadores por aire desde los más sencillos (25€) a los más avanzados (75€) en función de la potencia de nuestro procesador y presupuesto. Solo en equipos de gama alta, o por gusto personal, debemos optar a kits de refrigeración liquida todo-en-uno.

Con todo esto, algunos de los modelos más interesantes del mercado son los siguientes:

Gama económica:
- Cooler Master Hyper T4 – 25€
- Arctic Cooler Freezer I30/A30 – 33€
- Cooler Master Hyper 612S – 41€
Gama media:
- Thermaltake Frio – 50€
- Cooler Master V8 – 56€
- Noctua NH-C12P (perfil bajo)– 58€
Gama Alta:
- Prolimatech Genesis (vent. no incluidos) – 66€
- Phanteks TC14 Premium – 67€
- Noctua NH-D14 – 69€
- Corsair Hydro Series H100 – 86€
- Corsair Hydro Series H100i – 109€

A continuación mostramos un listado de las reviews que hemos realizado a disipadores y kits de refrigeración líquida:

También algunos ventiladores analizados:

Y algunos compuestos térmicos:

Notas:

Los precios son de carácter orientativo a fecha de 28/01/2013 extraídos de una popular tienda online. Pueden variar notablemente con el paso del tiempo.
Se acepta cualquier sugerencia o modificación, es más, se esperan estas. Por ahora solo podréis comentar desde el blog, aunque en el foro tendréis una copia de la guía completa que se abrirá para comentarla cuando esté completa.