Sempre que você usar um computador de mesa ou laptop, há uma grande chance de, ao parar o que está fazendo e prestar atenção, ouvir o som do giro de uma pequena ventoinha. Se o seu computador tiver uma placa de vídeo de alta tecnologia e muita potência de processamento, você pode até ouvir mais do que uma.
Na maioria dos computadores, as ventoinhas fazem um bom trabalho mantendo os componentes refrigerados. Mas para as pessoas que querem usar hardware de alta tecnologia ou desejam que seus PCs executem mais rapidamente, uma ventoinha pode não ter força suficiente para realizar o trabalho. Se um computador gera muito calor, a refrigeração à líquido, também conhecida como refrigeração à água, pode ser uma solução melhor. Pode parecer um pouco estranho colocar líquido perto de um equipamento eletrônico delicado, mas a refrigeração com água é muito mais eficiente que a refrigeração à ar.
Um sistema de refrigeração a líquido para PCs funciona de maneira bem semelhante a um sistema de refrigeração de um carro. Ambos se aproveitam de um princípio básico da termodinâmica: o calor se transfere de objetos mais quentes para objetos mais frios. Quando o objeto mais frio se torna mais quente, o objeto mais quente se torna mais frio.
A refrigeração a líquido é um processo muito comum. Num sistema de refrigeração de carro circula água, geralmente misturada com anticongelante, por todo o motor. As superfícies quentes do motor aquecem a água, resfriando-se durante o processo.
A água circula do motor para o radiador, um sistema de aletas e tubos com bastante área de superfície externa. O calor se transfere da água quente para o radiador, causando o resfriamento da água. Depois, a água resfriada retorna ao motor. Ao mesmo tempo, uma ventoinha circula ar sobre a parte externa do radiador. O radiador aquece o ar, resfriando-se ao mesmo tempo. Dessa forma, o calor do motor se transfere para o sistema de refrigeração e para o ar circundante. Sem as superfícies do radiador em contado com o ar e dissipando o calor, o sistema apenas circularia o calor ao redor, em vez de se livrar dele.
Um motor de carro gera calor como um subproduto da queima do combustível. Os componentes do computador, por outro lado, geram calor como um subproduto dos elétrons que se movem ao redor. Os microchips de um computador estão cheios de transistores elétricos, que são basicamente chaves elétricas ligadas ou desligadas. Como os transistores mudam seus estado entre ligado e desligado, a eletricidade move-se ao redor no microchip. Quanto mais transistores um chip contiver e mais rápidas forem as mudanças de estado, mais quentes os chip se tornam. Como um motor de carro, se o chip se torna muito quente, ele falha.
A maioria dos computadores dissipa esse calor com dissipadores de calor e ventoinhas. Os dissipadores de calor são basicamente peças de metal que fornecem muita área de superfície para contato com o ar. O chip aquece o dissipador de calor, o dissipador de calor aquece o ar e a ventoinha move o ar aquecido para fora do gabinete do PC.
Este sistema funciona a maior parte do tempo, mas, às vezes, os componentes eletrônicos produzem mais calor do que a circulação de ar simples pode dissipar. Chips de alta tecnologia com muitos transistores podem sobrecarregar um sistema de refrigeração a ar, assim como chips overclocked, ou seja, chips que foram manualmente ajustados para funcionar mais rápido do que suas velocidades padrão.
É aqui que entra a refrigeração à água. A água tem uma condutividade térmica maior que o ar. Ela pode mover o calor mais rapidamente que o ar. A água também tem uma capacidade de calor específica mais alta. Ela pode absorver mais calor antes de se aquecer.
Existem duas razões pelas quais um computador pode precisar de condutividade térmica e capacidade de aquecimento de água aumentadas:
seus componentes eletrônicos produzem mais calor do que o ar ao redor deles pode absorver;
as ventoinhas exigidas para mover ar suficiente para refrigerar todos os componentes produzem muito barulho ou usam muita eletricidade.
Em outras palavras, existem duas razões pelas quais você pode precisar refrigerar um computador com um líquido em vez de ar:
os componentes internos do computador precisam de mais refrigeração do que o ar sozinho pode proporcionar;
você pode querer que o sistema seja mais silencioso.
Na próxima seção, vamos dar uma olhada nos componentes de um sistema refrigerado a líquido e como eles funcionam juntos.
Unidades e kits tudo-em-um
Se você gosta da idéia da refrigeração a líquido, mas não deseja pesquisar componentes individuais, você pode comprar uma unidade ou um kit pronto para uso. Unidades autônomas podem ser conectadas diretamente nos slots de expansão ou fonte de alimentação de um computador e fornecer refrigeração a líquido para um chip específico. Os kits incluem todas as peças e instruções que você precisa para montá-los. Basta certificar-se de que as peças incluídas são compatíveis com o hardware do seu computador. Algumas empresas também vendem PCs de alta tecnologia com refrigeração a líquido instalada na fábrica.
Resfriando com líquido
Um sistema de refrigeração a líquido para um PC é muito parecido com um sistema de refrigeração de um automóvel. O refrigerante flui através de canais no bloco do motor do carro e o restante do sistema de refrigeração inclui:
- uma bomba que move o líquido refrigerador através do sistema;
- um radiador que dissipa o calor no ar;
- uma ventoinha que move o ar sobre o radiador;
- um reservatório do líquido refrigerador que retém o fluido extra e permite a fácil adição de líquido refrigerador;
- mangueiras que se conectam a diferentes partes do sistema.
Esses blocos de água podem refrigerar uma GPU, uma CPU e uma north bridge.
Muitos componentes eletrônicos não toleram contato direto com o líquido. Assim, em vez de usar canais para bombear o líquido diretamente através dos microchips como em um motor de carro, um PC refrigerado a líquido usa blocos de água. Um bloco de água é uma peça de metal condutor de calor, como cobre ou alumínio, preenchido com tubos e canais ocos. A parte inferior do bloco de água é uma peça de metal reta que se assenta diretamente no topo do chip que está sendo refrigerado. A pasta térmica entre o chip e o bloco melhora a transferência de calor entre as duas superfícies. O chip aquece o bloco e a água absorve o calor à medida que flui através de todos os canais.
Muitos blocos de água da unidade central de processamento (CPU) são universais, mas alguns blocos de água da unidade de processamento gráfico (GPU) funcionam apenas com chips específicos. Você também pode encontrar blocos de água projetados para resfriar outros conjuntos de chips de alta temperatura, como a north bridge que conecta a CPU à memória. Geralmente, pequenos parafusos e anilhas fixam o bloco de água à placa de circuito impresso (PCB) necessária, como a placa-mãe ou a placa de vídeo.
O restante dos componentes de um sistema de refrigeração a líquido é muito parecido com aqueles encontrados em um sistema de refrigeração de um automóvel. A maioria dos PCs refrigerados a líquido possuem:
- uma bomba;
- um radiador;
- uma ventoinha;
- um reservatório para o líquido refrigerador;
- tubulação.
Geralmente a bomba é centrífuga, muito parecida com as encontradas no sistema de refrigeração de um automóvel. Algumas bombas de refrigeração a líquido são submersíveis e você pode colocá-las diretamente dentro do reservatório do líquido refrigerador. Outras precisam ser mantidas secas. Se você está pensando em usar uma bomba submersível, certifique-se de que a parte externa não esquente o bastante para aquecer todo o fluido no reservatório.
A bomba é uma das partes mais importantes do sistema. A sua vazão determina o quão rapidamente o líquido refrigerante se move através dos tubos e blocos. Se a água se move muito rapidamente, ela não tem tempo de absorver o calor antes de prosseguir. Se ela se move muito vagarosamente, calor em excesso pode se acumular ao redor de componentes sensíveis. A complexidade do sistema afeta a vazão geral: quanto mais resistência o fluido encontrar dentro dos blocos e do radiador, mais lenta será a vazão geral.
A bomba também deve ser forte o suficiente para mover o líquido desde o ponto mais baixo até o ponto mais alto do sistema. Isso é conhecido como pressão principal ou pressão vertical e é especialmente importante quando o líquido refrigera torres de servidores altas.
O radiador do sistema pode ser projetado especificamente para sistemas de refrigeração a líquido ou ele pode ser o núcleo do aquecedor de um carro. Os núcleos dos aquecedores dissipam muito calor (são eles que fornecem o ar quente para o sistema de aquecimento de um automóvel no inverno). Porém, normalmente eles não são tão atraentes quanto os radiadores projetados para serem usados com um sistema de refrigeração a líquido.
Nem todo sistema de refrigeração a líquido tem uma ventoinha, mas a maioria usa uma para ajudar o radiador a dissipar o calor mais rapidamente. Da mesma forma, nem todo sistema tem um reservatório separado.
O componente final de um sistema de refrigeração a líquido é o próprio líquido. Muitas pessoas usam água destilada, já que a água de torneira contém contaminantes que podem obstruir o sistema ou entupir os canais nos blocos de água e no radiador. Aditivos especializados podem acrescentar cor ao fluido, o que o torna mais atraente quando usado em gabinetes transparentes. Eles também podem diminuir o ponto de congelamento ou tensão da superfície da água, tornando-o um líquido refrigerador mais eficaz. Finalmente, alguns aditivos têm ingredientes antimicrobianos ou anticorrosivos, o que pode aumentar a vida útil do sistema.
Se você decidir instalar um sistema de refrigeração a líquido no seu computador, é uma boa idéia deixar que a bomba circule o fluido por algum tempo para que você possa verificar se há vazamentos. Mantenha o computador desligado durante o período de teste para diminuir as chances de danificar o seu hardware se um vazamento ocorrer.
Depois de se certificar que tudo está vedado, ligue o computador. Você pode verificar a temperatura de seus componentes no menu da BIOS do seu computador ou usar um aplicativo terceirizado que monitore a temperatura. Se necessário, você também pode aplicar dissipadores de calor menores nos chips da RAM e outros componentes de alta temperatura do sistema.
FONTE:http://tecnologia.hsw.uol.com.br/pcs-refrigerados-a-liquido.htm
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