Conhecidos por muitos como “coolers de água” ou “sistemas de resfriamento à base d’água”, os sistemas de refrigeração a líquido são produtos raros. Não que as fabricantes não tenham interesse ou mercado para comercializar este tipo de produto, mas pelo simples motivo de que, ao menos no Brasil, este tipo de tecnologia chega com valores abusivos.
Aos que nunca sequer ouviram falar neste tipo de sistema de refrigeração, vale a pena fazer uma pausa antes de entrarmos no quesito funcionamento. Os “coolers à base d’água” são componentes essenciais em computadores em que a temperatura do processador é elevada. Vale frisar que a palavra “elevada” não é aplicável a computadores em que a temperatura está acima do normal por motivos de desgaste da ventoinha ou desgaste da pasta térmica.
Os sistemas de refrigeração a líquido são recomendados para computadores em que a ventilação do gabinete não é boa o suficiente e, principalmente, para consumidores que adquiriram computadores com configurações de alto nível (entenda processadores e placas de vídeo de última geração).
Evidentemente, há outros benefícios além da redução de temperatura. O resfriamento à base de líquido reduz o nível de ruído consideravelmente, justamente porque não existe uma ventoinha ativa o tempo todo. Além disso, por conseguir refrigerar o processador de forma mais eficiente, este sistema prolonga a vida da CPU e garante a execução de tarefas com maior eficiência (visto que altas temperaturas costumam prejudicar o desempenho do PC).
Um sistema de refrigeração pode ter dois ou mais componentes, mas o que vamos abordar conta com cinco itens principais. O primeiro deles é a bomba integrada. Esta peça vai instalada em cima do processador, encobrindo-o totalmente e mantendo outros componentes escondidos. A bomba integrada serve para puxar e empurrar o fluido que vai refrigerar a CPU.
Abaixo da bomba integrada temos um dissipador, também conhecido como “prato frio”. Este item funciona de forma idêntica aos dissipadores comuns, mas não tem o mesmo tamanho. O objetivo deste dissipador é “puxar” o calor do processador. Apesar de parecer uma tarefa complexa, o dissipador não precisa realizar absolutamente nada.
O “prato frio” não passa de um pedaço de metal que segue as leis da física. Basicamente, o que vai ocorrer é que a CPU vai esquentar muito e, com isso, o calor vai se espalhar até que a temperatura atinja um ponto de equilíbrio. Todavia, o processador não mantém o calor para si e compartilha com o fluido que está encostado, quase que diretamente, nele.
O líquido aquecido, então, precisa ser afastado do processador e para realizar tal tarefa a bomba integrada deve entrar em ação. A bomba empurra a solução, com temperatura elevada, para longe do processador. O fluido é guiado pela mangueira até o radiador (também conhecido como trocador de calor).
O radiador é uma peça bem comum, presente em carros, geladeiras e outros tantos produtos. E que tem uma função importante: trocar calor entre a solução e o ar. Nos computadores a função é a mesma, de modo que o fluido que entra no radiador — através dos tubos — é resfriado para então retornar ao processador.
Acontece que nem sempre o radiador consegue refrigerar o fluido, visto que esse resfriamento está condicionado ao tamanho do radiador e à temperatura do líquido. Nestes casos, alguns sistemas de refrigeração a líquido ativam uma ventoinha no gabinete — ou acoplada ao radiador —, a qual ajuda a empurrar (caso ela esteja na parte frontal do gabinete) ou puxar (se estiver instalada na parte traseira) o ar quente para fora.
Depois que a temperatura da solução voltou ao normal, o radiador direciona-o pela mangueira até a bomba integrada. Esta puxa o líquido para cima do processador, o qual vai esquentar o fluido novamente. E assim o ciclo se repte sucessivamente.
Só para esclarecer, este processo não é tão demorado quanto parece. Ele é contínuo, pois a quantidade de fluido no sistema de refrigeração é suficiente para que enquanto certa quantia está saindo do processador, outra já esteja chegando.
Nota: alguns sistemas de refrigeração a líquido contam com um reservatório, o qual serve para manter parte do fluido armazenada, possibilitando que o radiador tenha mais tempo para refrigerar a solução líquida.
Nem todas as fabricantes revelam o tipo de aditivo que utilizam, mas sabe-se que existem sistemas com propilenoglicol e outros com agentes anticongelantes e anticorrosivos. Estes componentes extras servem para que a água não ferva (em casos de altíssimas temperaturas), não perca sua composição mais pura e também para melhorar a temperatura mínima — de modo que o fluido não congele em casos de refrigeração acima do necessário.
Além deste fluido padrão, existem versões para melhorar o resfriamento de outras maneiras. No site Koolance há um líquido refrigerante preparado para conduzir pouca eletricidade, segundo a fabricante, este produto é recomendado em alguns casos, pois apesar de evitar problemas com a energia elétrica, ele não refrigera um pouco menos que os produtos comuns.
Vale salientar, no entanto, que nem mesmo água, tampouco o fluido como um todo são os únicos responsáveis pelo resfriamento do processador. O dissipador, o radiador, a bomba e até mesmo os tubos são preparados para manter as mais baixas temperaturas. Deste modo, a “água” é apenas o condutor que vai retirar o calor do processador.
Detalhe: os sistemas de refrigeração a líquido que necessitam de substituição do fluido devem sofrer uma manutenção a cada dois ou três anos, pois após este período a solução já não deve ter a qualidade reduzida drasticamente.
Obviamente, para utilizar esse tipo de solução em uma placa gráfica, o usuário deve ter no mínimo uma placa de última geração — em placas de desempenho intermediário pode ser um desperdício. A instalação em placas de vídeo é relativamente simples, mas nem todos os sistemas de refrigeração vêm prontos para refrigerar placas gráficas.
Aqueles que são capazes de resfriar mais de um componente vêm acompanhados de adaptadores e mais tubos. Normalmente, estes sistemas são ideais para resfriar múltiplas placas e conseguem, inclusive, refrigerar o chipset da placa mãe.
Normalmente, chips que necessitam de resfriamento vêm acompanhados de um cooler, mas com a utilização de um sistema à base de líquido, a temperatura fica mais baixa e, consequentemente, tende a aumentar a estabilidade, abrindo espaço para overclocks. Claro que, sistemas como estes são ainda mais caros, pois exigem mais de um radiador, reservatório de alta capacidade e bombas integradas para cada componente.
Como você bem deve saber, este processo de elevação na “velocidade” (em teoria a velocidade aumenta, mas o clock da CPU é que tem seu valor modificado) do processador é conhecido como overclock e só é realizado por experts no assunto. No caso do atual recordista, a frequência de um Celeron foi alterada de 3,2 GHz para 8,2 GHz. Como isto representa mais do que o dobro de operações suportadas, fica evidente que a CPU vai esquentar acima do normal.
E para esfriá-la, somente com uma solução capaz de atingir temperaturas negativas. No caso do nitrogênio, é possível manter a temperatura abaixo de -100 oC, mas por não haver um equipamento apropriado, os entusiastas precisam adaptar um tubo em cima do processador e derramar o nitrogênio aos poucos para que a CPU esfrie rapidamente e não corra o risco de queimar.
Você possui um computador com sistema de refrigeração a líquido? Já viu algum computador que precisasse de nitrogênio para funcionar? Compartilhe seus comentários e experiências.
Aos que nunca sequer ouviram falar neste tipo de sistema de refrigeração, vale a pena fazer uma pausa antes de entrarmos no quesito funcionamento. Os “coolers à base d’água” são componentes essenciais em computadores em que a temperatura do processador é elevada. Vale frisar que a palavra “elevada” não é aplicável a computadores em que a temperatura está acima do normal por motivos de desgaste da ventoinha ou desgaste da pasta térmica.
Os sistemas de refrigeração a líquido são recomendados para computadores em que a ventilação do gabinete não é boa o suficiente e, principalmente, para consumidores que adquiriram computadores com configurações de alto nível (entenda processadores e placas de vídeo de última geração).
Evidentemente, há outros benefícios além da redução de temperatura. O resfriamento à base de líquido reduz o nível de ruído consideravelmente, justamente porque não existe uma ventoinha ativa o tempo todo. Além disso, por conseguir refrigerar o processador de forma mais eficiente, este sistema prolonga a vida da CPU e garante a execução de tarefas com maior eficiência (visto que altas temperaturas costumam prejudicar o desempenho do PC).
Nota: o exemplo acima é baseado em um sistema com bomba integrada, o qual não conta com reservatório.
E assim seu processador fica bem frio...
Como você pôde reparar no infográfico, um sistema de refrigeração a líquido não possui muitos componentes. Vale salientar, no entanto, que existem diferentes modelos para realizar esta função. São diversas fabricantes, versões semelhantes do mesmo produto e, ainda, diferentes métodos de funcionamento. Claro que não podemos abordar cada sistema separadamente, por isso realizamos este artigo com base nos modelos mais comuns.Um sistema de refrigeração pode ter dois ou mais componentes, mas o que vamos abordar conta com cinco itens principais. O primeiro deles é a bomba integrada. Esta peça vai instalada em cima do processador, encobrindo-o totalmente e mantendo outros componentes escondidos. A bomba integrada serve para puxar e empurrar o fluido que vai refrigerar a CPU.
O líquido aquecido, então, precisa ser afastado do processador e para realizar tal tarefa a bomba integrada deve entrar em ação. A bomba empurra a solução, com temperatura elevada, para longe do processador. O fluido é guiado pela mangueira até o radiador (também conhecido como trocador de calor).
Acontece que nem sempre o radiador consegue refrigerar o fluido, visto que esse resfriamento está condicionado ao tamanho do radiador e à temperatura do líquido. Nestes casos, alguns sistemas de refrigeração a líquido ativam uma ventoinha no gabinete — ou acoplada ao radiador —, a qual ajuda a empurrar (caso ela esteja na parte frontal do gabinete) ou puxar (se estiver instalada na parte traseira) o ar quente para fora.
Só para esclarecer, este processo não é tão demorado quanto parece. Ele é contínuo, pois a quantidade de fluido no sistema de refrigeração é suficiente para que enquanto certa quantia está saindo do processador, outra já esteja chegando.
Nota: alguns sistemas de refrigeração a líquido contam com um reservatório, o qual serve para manter parte do fluido armazenada, possibilitando que o radiador tenha mais tempo para refrigerar a solução líquida.
Uma parte é água
Os chamados “water coolers” ou “coolers de água” recebem este nome por utilizarem a água como elemento principal para refrigeração dos componentes. No entanto, as soluções utilizadas nos sistemas de refrigeração, em geral, possuem determinada porcentagem de outros elementos químicos.Além deste fluido padrão, existem versões para melhorar o resfriamento de outras maneiras. No site Koolance há um líquido refrigerante preparado para conduzir pouca eletricidade, segundo a fabricante, este produto é recomendado em alguns casos, pois apesar de evitar problemas com a energia elétrica, ele não refrigera um pouco menos que os produtos comuns.
Vale salientar, no entanto, que nem mesmo água, tampouco o fluido como um todo são os únicos responsáveis pelo resfriamento do processador. O dissipador, o radiador, a bomba e até mesmo os tubos são preparados para manter as mais baixas temperaturas. Deste modo, a “água” é apenas o condutor que vai retirar o calor do processador.
Detalhe: os sistemas de refrigeração a líquido que necessitam de substituição do fluido devem sofrer uma manutenção a cada dois ou três anos, pois após este período a solução já não deve ter a qualidade reduzida drasticamente.
Refrigeração em mais componentes
Os sistemas de refrigeração a líquido ficaram muito modernos. A princípio a funcionalidade era resfriar apenas a CPU, todavia, com o surgimento de placas de vídeo mais potentes, as fabricantes adaptaram os produtos para que eles pudessem refrigerar as VGAs também.Obviamente, para utilizar esse tipo de solução em uma placa gráfica, o usuário deve ter no mínimo uma placa de última geração — em placas de desempenho intermediário pode ser um desperdício. A instalação em placas de vídeo é relativamente simples, mas nem todos os sistemas de refrigeração vêm prontos para refrigerar placas gráficas.
Normalmente, chips que necessitam de resfriamento vêm acompanhados de um cooler, mas com a utilização de um sistema à base de líquido, a temperatura fica mais baixa e, consequentemente, tende a aumentar a estabilidade, abrindo espaço para overclocks. Claro que, sistemas como estes são ainda mais caros, pois exigem mais de um radiador, reservatório de alta capacidade e bombas integradas para cada componente.
Ainda mais gelado!
Para algumas situações, o sistema de refrigeração a líquido — que utiliza um fluido à base d’água — não é suficiente. Nestes casos, os entusiastas apelam para o resfriamento com nitrogênio líquido. Para este tipo de atividade, não existe um produto comercial específico, pois as fabricantes de processadores não planejam que uma CPU opere na frequência de 8,2 GHz.E para esfriá-la, somente com uma solução capaz de atingir temperaturas negativas. No caso do nitrogênio, é possível manter a temperatura abaixo de -100 oC, mas por não haver um equipamento apropriado, os entusiastas precisam adaptar um tubo em cima do processador e derramar o nitrogênio aos poucos para que a CPU esfrie rapidamente e não corra o risco de queimar.
Known to many as "water coolers" or "cooling systems, water-based," systems liquid cooled products are rare. Not that the manufacturers have no interest or market to market this type of product, but for the simple reason that, at least in Brazil, this type of technology comes with values abusive.
Those who never heard of this type of refrigeration system, it is worth pausing before entering the operating item. The "water-based coolers" are key components in computers where the CPU temperature is high. It is worth noting that the word "high" is not applicable to computers where the temperature is above normal due to wear or wear fan thermal paste.
Liquid Cooling System
The liquid cooling systems are recommended for computers on which the ventilation of the cabinet is not good enough, and especially to consumers who purchased computers with high-level settings (read processors and video cards from last generation).
Of course, there are other benefits besides the reduction in temperature. The cooling-based liquid reduces the noise level considerably, precisely because there is an active fan all the time. Moreover, for achieving cooling the processor more efficiently, this system extends the life of the CPU and ensures the execution of tasks more efficiently (because high temperatures tend to degrade the performance of the PC).
Note: The above example is based on a system with integrated pump, which has no shell.
And so your processor is really cold ...
As you might notice the infographic, a liquid cooling system does not have many components. It is worth mentioning, however, that there are different models to perform this function. There are several manufacturers, similar versions of the same product, and also different methods of operation. Of course we can not address each system separately, so we conducted this article based on the most common models.
A cooling system may have two or more components, but what we will cover has five main items. The first is the integrated pump. This piece is installed on top of the processor, completely covering it and keeping other hidden components. The integrated pump serves to pull and push the fluid will cool the CPU.
View of the bottom of the integrated pump
Below the pump have an integrated sink, also known as "cold plate". This item works similarly to the sinks common but not the same size. The objective of this sink is "pulling" the heat of the processor. Although it may seem a complex task, the sink does not need to do anything.
Sink
The "cold plate" is nothing but a piece of metal that follows the laws of physics. Basically, what will happen is that the CPU will heat up much and, thus, the heat will spread until the temperature reaches an equilibrium point. However, the processor keeps the heat for you and share with the fluid that is touching, almost directly on it.
The heated liquid then needs to be removed from the processor to perform this task and the pump is integrated into action. The pump pushes the solution with high temperature, away from the processor. The fluid is guided by the hose to the radiator (also known as heat exchanger).
Hoses connected to the radiator
The radiator is a common part well present in cars, refrigerators and many other products. And it has an important function: heat exchange between the solution and air. On computers function is the same, so that the fluid enters the radiator - through the tubes - it is cooled and then returned to the processor.
But not always the radiator can cool the fluid, since this cooling is subject to the size of the radiator and coolant temperature. In these cases, some liquid cooling systems to activate a fan to the cabinet - or attached to the radiator - which helps push (if it is in front of the cabinet) or pulling (if installed in the rear) the hot air out.
Next to the radiator fan to push heat away
After the solution temperature returned to normal, the radiator hose by directing it to the integrated pump. This pulls the net up the processor, which will heat the fluid again. And so the cycle challenge on.
Just to clarify, this process is not as time consuming as it sounds. He is solid, because the amount of fluid in the cooling system is sufficient so that while a certain amount is out of the processor, another is already coming.
Note: some of the liquid cooling systems have a reservoir, which serves to keep some of the fluid stored, allowing the radiator to have more time to cool down the liquid solution.
One part is water
The so-called "water cooler" or "water coolers" are named for using water as a main element for cooling the components. However, the solutions used in refrigeration systems, in general, have certain percentage of other chemicals.
Some systems require replacement of the liquid
Not all manufacturers reveal the kind of additives they use, but it is known that there are systems with propylene glycol and other antifreeze and anticorrosive agents. These extra components are used so that water does not boil (in cases of extremely high temperatures), does not lose its purest composition and also to improve the minimum temperature - so that fluid does not freeze in the cooling cases than necessary.
In addition to this standard fluid, there are versions for optimal cooling in other ways. On site there is a Koolance coolant prepared to conduct very little electricity, according to the manufacturer, this product is recommended in some cases as though to avoid problems with electrical power, it does not cool a little larger than common products.
It is worth mentioning, however, that not even water, either the fluid as a whole are solely responsible for cooling the processor. The sink, radiator, pump and pipes are even prepared to hold the lowest temperatures. Thus, the "water" is just the driver that will remove heat from the processor.
Inset: the liquid cooling systems that require replacement of the fluid must undergo maintenance every two or three years, because after this period the solution must not have already drastically reduced the quality.
Refrigeration components in more
The liquid cooling systems were very modern. The principle functionality was cool only the CPU, however, with the emergence of more powerful video cards, the manufacturers have adapted their products so that they could also cool the VGAs.
Obviously, to use this type of solution on a graphics card, the user must have at least one board edge - in plates of intermediary performance can be a waste. The installation of video cards is relatively simple, but not all cooling systems come ready to cool graphics cards.
System ready to cool video cards, CPU and chipset
Those who are able to cool more than one component come with adapters and more tubes. Typically, these systems are ideal for cooling multiple plates and can even cool the motherboard chipset.
Normally, that require cooling chips come with a cooler, but with the use of a system based on liquid, the temperature gets lower, and thus tends to increase stability, making room for overclocking. Of course, such systems are even more expensive because they require more than a radiator, reservoir, high-capacity pumps and integrated for each component.
Even more ice cream!
For some situations, the liquid cooling system - which uses a water-based fluid - is not enough. In these cases, enthusiasts call for cooling with liquid nitrogen. For this type of activity, there is a specific commercial product, because the processor manufacturers do not plan to operate a CPU frequency of 8.2 GHz
Screenshot showing the current record overclock
As you well know, this process of increasing the "speed" (in theory the speed increases, but the CPU clock is that its value has changed) processor is known as overclocking and is only performed by experts in the subject. In the case of the current record, the frequency was changed from a Celeron 3.2 GHz to 8.2 GHz As this is more than double the supported operations, it is evident that the CPU will heat up above normal.
And to cool it down, only with a solution capable of negative temperatures. In the case of nitrogen, you can keep the temperature below -100 ° C, but because there was no proper equipment, enthusiasts need to adapt a pipe on top of the processor and slowly pour the nitrogen to rapidly cool the CPU and do not take the burn hazard.
Improvised system to cool the CPU with liquid nitrogen
Do not have a computer with a liquid cooling system? Ever seen a computer that needed nitrogen for work? Share your comments and experiences.
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