?Qué es un disipador de calor?
Un disipador de calor es un componente de hardware que se fija a un componente digital o electromecánico crítico para evitar que se sobrecaliente. El objetivo principal de un disipador de calor es absorber el calor que genera el componente crítico y dispersarlo.
En informática, los disipadores de calor evitan que los procesadores alcancen temperaturas que podrían causar fallos de funcionamiento o da?os físicos. La mayoría de las veces, los disipadores de calor se instalan durante el proceso de fabricación.
Sin embargo, si estás construyendo un ordenador desde cero o estás instalando una unidad central de procesamiento (CPU) o una unidad de procesamiento gráfico (GPU) más potente en un PC para juegos o en un equipo de minería de criptomonedas, tendrás que comprar un disipador de calor e instalarlo tú mismo.
Definición de disipador de calor
Las definiciones de disipador térmico suelen distinguir entre disipadores activos y pasivos.
Los disipadores pasivos no tienen piezas móviles. Se basan en las propiedades de la termodinámica para disipar el calor de forma natural. Este tipo de disipador de calor suele estar preinstalado y se utiliza para evitar que las tabletas y los smartphones se sobrecalienten.
En cambio, los disipadores activos incluyen un ventilador o una bomba que mueve aire o líquido por la superficie del disipador para disipar el calor. Este tipo de disipador se utiliza más a menudo para evitar el sobrecalentamiento de ordenadores de sobremesa, servidores, PC para juegos y dispositivos electromecánicos utilizados en la fabricación.
?Cómo funcionan los disipadores de calor?
Técnicamente, los disipadores de calor utilizan la conducción para absorber el calor y la convección para disiparlo al entorno.
Esencialmente, la placa base absorbe el calor del componente al que está unido por conducción, y las aletas disipan el calor en el aire circundante por convección.
Los disipadores de calor activos incluyen un ventilador para mover más aire a través de las aletas del disipador y aumentar la velocidad de disipación del calor.
Componentes clave de un disipador de calor
Las placas base, las aletas y los mecanismos de montaje son los tres componentes clave de los disipadores pasivos y activos.
Tipos de disipadores de calor
Aunque la mayoría de los disipadores de calor pasivos y activos utilizan aire para disipar el calor, algunos tipos de dise?os de disipadores de calor más sofisticados (y caros) utilizan refrigeración líquida y tubos de calor.
Este tipo de disipador es más caro, pero ofrece varias ventajas sobre la refrigeración por aire, como una mayor conductividad térmica, una transferencia de calor más eficaz y la capacidad de disipar el calor en una superficie mayor.
Los disipadores refrigerados por líquido se suelen utilizar para mejorar la disipación de calor en aplicaciones informáticas de alto rendimiento y sistemas operativos (SO) con overclocking.
Básicamente, un refrigerante líquido (como el agua) absorbe el calor de la placa base del disipador y lo hace pasar a través de un radiador. El radiador funciona de forma muy parecida a un disipador de calor tradicional refrigerado por aire, utilizando amplias aletas para aumentar la superficie y disipar el calor al aire.
Algunos tipos de dise?os de disipadores de calor refrigerados por líquido también incluyen tubos de calor.
Los tubos de calor son tubos huecos sellados llenos de líquido. Un extremo de un tubo de calor está situado cerca de la base del disipador de calor, y el otro cerca de las aletas del radiador de calor.
Cuando el calor de la fuente entra en contacto con un tubo de calor, el fluido absorbe el calor y se convierte en vapor. El vapor caliente sube por el tubo hasta llegar a las aletas, donde la condensación lo vuelve a convertir en líquido. El líquido vuelve a fluir hacia el extremo más caliente del tubo de calor y comienza de nuevo el proceso de refrigeración.
Factores a tener en cuenta al elegir un disipador de calor
La elección de un disipador térmico depende de factores como el nivel necesario de conductividad térmica y la gestión de la carga térmica.
La conductividad térmica describe la capacidad de un material para conducir el calor. La mayoría de los disipadores de calor utilizan aluminio o cobre, ambos con una conductividad térmica relativamente alta en comparación con otros materiales.
El aluminio se utiliza habitualmente para los disipadores de calor pasivos. Es barato, fácil de conseguir y se puede manipular fácilmente para adaptar diferentes tipos de estructuras de aletas.
El cobre también es fácil de usar, pero es más caro. El cobre tiene mayor conductividad térmica y es una mejor opción para aplicaciones que necesitan maximizar la eficacia de la transferencia de calor.
Muchos disipadores de calor utilizan una combinación de componentes de cobre y aluminio para obtener las ventajas del cobre a un coste menor. Por ejemplo, la placa base puede ser de cobre por su conductividad térmica superior, mientras que las aletas son de aluminio para ahorrar costes y reducir el peso.
?Qué afecta al rendimiento del disipador térmico?
La superficie del disipador de calor y el espacio entre las aletas afectarán a su capacidad de disipar calor en el entorno.
Una separación excesiva permitirá que el aire caliente eluda el disipador de calor, mientras que una separación insuficiente puede impedir el flujo de aire y dificultar la disipación del calor.
La ventilación y la gestión del flujo de aire dentro de la carcasa del disipador de calor también pueden influir en el rendimiento. Factores como la dirección del flujo de aire, las obstrucciones en la trayectoria del flujo de aire y la velocidad del ventilador pueden afectar a la eficacia de la refrigeración.
?Cómo instalar un disipador de calor?
- Cuando instales un disipador de calor posventa en una CPU o GPU, lo primero que tendrás que hacer es aplicar una fina capa de compuesto térmico (también llamado pasta térmica) sobre el procesador. Esto permitirá que el disipador absorba el calor.
- El siguiente paso es fijar el disipador de calor al procesador y asegurarlo con mecanismos de montaje. Los disipadores de calor requieren un contacto estrecho, por lo que es importante una alineación adecuada con el componente productor de calor.
Si instalas un disipador de calor activo, también tendrás que conectar el ventilador del disipador con el cabezal del ventilador de la CPU en la placa base del ordenador.
Esto permitirá que la placa base controle las temperaturas y ajuste la velocidad del ventilador en consecuencia para una refrigeración y una gestión del ruido óptimas.
Aplicaciones de los disipadores de calor
Los disipadores de calor suelen utilizarse en informática para reducir el calor generado por los procesadores, pero los principios de la transferencia de calor pueden aplicarse a muchas otras aplicaciones.
éstas son algunas de las aplicaciones de los disipadores de calor:
Pros y contras de los disipadores de calor
Como cualquier solución de ingeniería, los disipadores de calor tienen pros y contras.
Por ejemplo, los disipadores de calor posventa son muy eficaces para disipar el calor de los componentes electrónicos o mecánicos, pero deben instalarse correctamente para evitar el sobrecalentamiento.
Aquí tienes otros pros y contras de la compra e instalación de disipadores de calor posventa:
Pros: Permite a los usuarios elegir el disipador que mejor se adapte a sus necesidades. Contras: Requiere una cuidadosa consideración de la compatibilidad con el zócalo de la CPU, la disposición de la placa base y las dimensiones de la carcasa. Ventajas: Algunos ventiladores posventa para disipadores activos están dise?ados para funcionar silenciosamente. Contras: Puede ser necesario aumentar la velocidad de los ventiladores para conseguir una refrigeración óptima, lo que puede aumentar los niveles de ruido. Pros: Mejor rendimiento térmico y estabilidad para frecuencias de CPU más altas. Contras: El overclocking puede anular la garantía del ordenador. Ventajas: Algunos disipadores posventa vienen con opciones de iluminación RGB para a?adir atractivo visual. Contras: La iluminación RGB puede aumentar el consumo de energía y a?adir complejidad a la instalación y configuración. Pros: Pueden ofrecer opciones a usuarios con distintos presupuestos. Contras: Los disipadores de mayor rendimiento suelen ser más caros que los de serie.
Pros: Puede proporcionar una mejor disipación del calor. Contras: El aumento del rendimiento puede variar en función de la calidad de la instalación.
Lo esencial
Los disipadores de calor evitan que se sobrecalienten los procesadores de los aparatos electrónicos y los componentes de muchos dispositivos electromecánicos. Utilizan la conducción para absorber el calor y la convección para disiparlo en el entorno.
Preguntas frecuentes
?Qué es un disipador de calor?
?Puedo utilizar varios disipadores de calor en un ordenador?
?Cuáles son los 2 tipos de disipadores de calor?
?Todos los componentes de un ordenador necesitan un disipador de calor?
Referencias
- What is thermodynamics? | Live Science?(Livescience)
- Conduction | Center for Science Education?(Scied.ucar)
- Convective Heat Transfer – an overview | ScienceDirect Topics?(Sciencedirect)
- What is thermal conductivity? (article) | Khan Academy?(Khanacademy)
- How to Measure your Heat Load – Boyd | Trusted Innovation?(Boydcorp)