¿Qué componentes necesitas para una refrigeración líquida de circuito abierto?

Escrito por Juan Diego de Usera

Para los usuarios que buscan extraer hasta el último MHz de sus componentes mediante el overclock, o aquellos que necesitan disminuir al máximo la temperatura de funcionamiento de sus componentes, el único camino disponible para ellos es el de montar una refrigeración líquida de circuito abierto. Hoy os vamos a hablar sobre los componentes que necesitaréis para hacerlo.

Montar una refrigeración líquida de circuito abierto es, probablemente, uno de los pasos más arriesgados, más laboriosos y más caros que daréis como entusiastas de los ordenadores personales (siempre y cuando no optéis por otro tipo de refrigeraciones más exóticas, claro). Pero también es verdad que este tipo de refrigeraciones líquidas son bastante más efectivas que las de circuito cerrado y permiten una mayor personalización a la hora de elegir los componentes que queremos que formen parte de nuestro circuito.

Hablando de componentes, si esta es la primera ocasión que vais a montar vuestra propia refrigeración líquida, nuestro consejo sería que empleéis alguno de los kits que hay en el mercado donde se incluyen todos los componentes requeridos para el montaje de la misma. Esto os evitará bastantes quebraderos de cabeza a la hora de elegirlos y a la hora de montarlos. Pero, si crees que esos kits no son para ti y prefieres hacerlo todo por tu cuenta y riesgo, en este tutorial os enseñaremos cuales son los componentes que necesitarás para poder armar la tuya.

Bloque/s de agua de refrigeración líquida

El bloque de agua, junto con el radiador, es la parte más importante de una refrigeración líquida. Generalmente está compuesto por una base fabricada en cobre o aluminio (que se suele denominar “placa fría”) en la que se han mecanizado una serie de aletas y canales que aumentan la superficie de intercambio de calor entre el bloque y el líquido refrigerante de la refrigeración líquida.

Aunque actualmente se le puede poner un bloque de agua casi a cualquier componente de un ordenador que genere calor, los tipos más comunes son:

  • Bloque de agua para el procesador.

Este tipo de bloque de agua es el básico que deberéis de comprar para una refrigeración líquida de circuito abierto. Se emplea solo para refrigerar el procesador que instalemos en la placa base. Como tal, es muy eficiente en este trabajo pero tiene el inconveniente de no refrigerar los VRM que están alrededor del socket (como sí hacen los disipadores por aire), así que es conveniente instalar algún ventilador en la zona que mueva aire sobre estos VRMs.

A la hora de comprar uno de estos bloques, deberemos de asegurarnos que es compatible con el socket donde vamos a montar el procesador que queremos refrigerar, dado que no todos son compatibles con todos los sockets. Esto es algo que es especialmente importante cuando se trata de sockets nuevos.

  • Bloque de agua para la tarjeta gráfica.

Al igual que el bloque para el procesador, este bloque de agua se encarga de refrigerar la GPU de la tarjeta gráfica. Podemos encontrar modelos que solo refrigeran ésta, así como modelos que refrigeran toda la tarjeta gráfica, incluyendo los chips de memoria VRAM y los VRM que emplea para regular el voltaje que recibe la GPU.

Por nuestra parte, os recomendamos que, en caso de seguir esta ruta en vuestro circuito abierto, optéis por uno de estos, aunque tendréis la dificultad de encontrar un monobloque que sea específico para el modelo exacto de gráfica que estéis empleando.

  • Bloque de agua para la placa base.

Así como el bloque de agua para el procesador se encargaba de refrigerar solo éste, este modelo de bloque de agua se encarga de refrigerar tanto el procesador como los VRM que están a su alrededor. Se les suele llamar “monobloques”. El problema que presentan es que son muy específicos (porque cada placa base tiene su propio diseño) y, por tanto, suelen ser sustancialmente más caros que los bloques únicos para el procesador.

Las cubierta superiores de los bloques de agua suelen estar realizadas en metal o en plástico transparente. Que sean de uno u otro no tiene ninguna influencia en el rendimiento térmico de los bloques de agua, así que podéis elegir el que prefiráis, por estética principalmente.

Es en esta parte superior donde se localizan los dos taladros roscados a G1/4 que emplearemos para colocar los racores para la entrada y la salida del líquido refrigerante. Eso sí, si vuestro bloque de agua tiene su parte superior realizada en acetato transparente, no os paséis a la hora de apretar el racor porque rajaréis el acetato y os tocará comprar una cubierta nueva.

Radiador de la refrigeración líquida

Junto con el bloque de agua, el radiador de la refrigeración líquida es el otro componente fundamental de ésta que es importante tratar. El radiador es el componente del circuito donde se realiza el intercambio entre el calor que lleva el líquido  refrigerante y el aire que le rodea. Para facilitar dicho intercambio (aunque también hay radiadores pasivos) se suele emplear de uno a ocho ventiladores (de cuyas características hablaremos más adelante).

Los radiadores suelen estar formados varios tubos planos en paralelo, y a cuyos lados van soldadas aletas de refrigeración, que se encargan de aumentar de manera considerable la superficie de refrigeración del radiador. Estas aletas están fabricadas en cobre o en aluminio y son bastante delicadas al maltrato, ya que tienen bastante tendencia a deformarse si no se tratan con cuidado.

Son precisamente estas aletas de refrigeración las que obligan a que los radiadores empleen ventiladores con alta presión de salida, dado que cuantas más tengamos en el radiador, más complicado será que pase el aire a través de ellas y más presión tendrán que emplear éstos para que circule el aire. Por contra, los modelos con aletas más separadas entre sí, no requieren de ventiladores tan potentes pero, por otro lado, tampoco son capaces de refrigerar tan bien como los anteriores.

Los radiadores se clasifican en función de la cantidad de ventiladores que pueden montar solo por uno de sus lados. Así, hay radiadores de:

  • 120: solo un ventilador de 120 mm.
  • 140: solo  un ventilador de 140 mm.
  • 240: dos ventiladores de 120 mm.
  • 280: dos ventiladores de 140 mm.
  • 360: tres ventiladores de 120 mm.
  • 420: tres ventiladores de 140 mm.

Es normal que los radiadores tengan taladros roscados en ambos lados de su cubierta, lo que permite colocar el doble de ventiladores en configuración push – pull, es decir, uno de los ventiladores empuja aire hacia las aletas de refrigeración, mientras que el otro absorbe aire a través de estas aletas.

Este tipo de configuraciones son muy eficientes a la hora de mover el calor fuera del radiador, pero también ocupan bastante espacio dentro de la caja y aumentan la sonoridad del equipo (que ya de por sí no va a ser especialmente reducida).

Bomba de agua de la refrigeración líquida

También un componente muy importante para nuestro circuito, la bomba es la que se encarga de hacer que se mueva todo el líquido refrigerante a través de éste. Como norma general, su diseño suele ser de flujo centrífugo, en cuanto a que el líquido entra por su por uno de sus frentes, y el rotor interno hace que salga por uno de sus laterales.

Generalmente, las bombas de agua se suelen alimentar directamente a 12 V (algunas, menos potentes, no), lo cual les proporciona una velocidad constante de giro (aunque hay algunos modelos que permiten la variación de ésta).

Los parámetros más importantes a la hora de elegir una buena bomba de agua para nuestro circuito es el caudal de la misma y la presión de salida (también denominada “presión de cabeza”).

  • Caudal de la bomba: Este parámetro muestra la cantidad de líquido que es capaz de hacer circular la bomba a través de ella durante un espacio de tiempo. Se suele medir en litros por hora (l/h). Como es obvio, cuanto mayor es el caudal de la bomba, más rápido circulará el líquido refrigerante por el interior de nuestro circuito, lo que permitirá una mejor refrigeración.
  • Presión de cabeza de la bomba: este parámetro (que se mide en metros), indica la fuerza que es capaz de generar la bomba para elevar una columna de agua. Por ejemplo, si nuestra bomba tiene una presión de cabeza de 3,2 m significa que puede elevar el agua hasta una altura de 3,2 m. Este aspecto es muy importante porque en cada bloque de agua del circuito y en el radiador se produce siempre una caída de presión cuando el líquido llega a él. Si tenemos solo un bloque de agua y el radiador, no debiera de haber mucho problema, pero si ya comenzamos a incrementar el número de bloques y radiadores del circuito, puede llegar un momento en que a los últimos bloques de agua de éste, el líquido llegue sin fuerza ninguna como para hacer bien su trabajo.

Para conocer las características de las bombas, los fabricantes de éstas suelen incluir tablas como la siguiente:

En esta tabla podemos ver tanto el caudal de la bomba, como su presión de salida y el consumo en vatios de la bomba. De hecho, este consumo de la bomba es algo que deberéis de tener muy en cuenta, dado que podría hacer que, tras las horas de trabajo que os costará el montaje de la refrigeración, no podáis hacerla funcionar porque vuestra fuente no puede con ella.

NUNCA permitáis que la bomba de agua funcione en vacío. Su rotor suele estar fabricado de materiales cerámicos y, si funciona en vacío, se desgastará y romperá con mucha facilidad.

Depósito de líquido de la refrigeración líquida

La reserva cumple varias funciones dentro de una refrigeración líquida:

  • Facilita el llenado del circuito la primera vez que se vaya a usar.
  • Permite el purgado del aire que está dentro de los bloques de agua y del radiador dentro del circuito.
  • Permite comprobar de una manera fácil la cantidad de líquido que queda dentro del circuito.
  • También permite comprobar el estado del líquido refrigerante, por si se estuvieran criando algas en su interior.
  • Elimina posibles subidas de presión en el circuito.
  • Consigue que la bomba de agua siempre esté alimentada de líquido refrigerante.

Modelos de reservas para refrigeración líquida en el mercado hay muchísimas, pero el tipo que más predomina actualmente es el que tiene forma cilíndrica. Esto se debe en gran parte a que las cajas, hoy en día, están eliminando las bahía de 5,25″ que solían equipar en su parte frontal, en las que se solían montar las reservas de este tipo de circuitos. Ahora, el diseño de las cajas os obligará a montarlas en su interior, lo cual es bastante inconveniente a la hora de hacerle el mantenimiento a la refrigeración, especialmente a la hora de hacer los rellenados de líquido que se deben de realizar cada cierto tiempo (sí, el líquido de las refrigeraciones líquidas se va evaporando poco a poco).

Hay bombas de agua que llevan la reserva ya incorporada en su propio cuerpo. Esto facilita la tarea de encontrar un lugar para colocar la reserva, pero también tiene el inconveniente de tener bastante menor capacidad de líquido interno.

Es habitual que las reservas lleven algún tipo de iluminación a base de LED en su interior, o la posibilidad de instalar LED individuales en ellas.

Ventiladores

Como hemos comentado antes al hablar del radiador, las refrigeraciones líquidas emplean ventiladores en sus radiadores para poder eliminar el calor del circuito, dispersándolo en el aire.

Sin embargo, no nos va a servir cualquier tipo de ventilador para esta función, dado que la mayoría de ventiladores de caja tienen muy poca presión de cabeza (también denominada “presión estática”), lo que significa que no son capaces de hacer pasar el aire entre las aletas de refrigeración del radiador. En este caso, el circuito no será capaz de refrigerar correctamente.

Como norma, debiéramos de buscar ventiladores que, al menos, tengan una presión estática de 1,5 mH2O. Es cierto que hay ventiladores que pueden llegar a alcanzar los 3 mH2O, pero eso nos parecen algo excesivos para el primer circuito de refrigeración líquida que montéis.

Tubing

Llamamos tubing a la tubería de plástico que se encarga de llevar el líquido refrigerante entre los diferentes componentes del circuito de refrigeración. Como tal, debe de ser flexible pero, a la vez, resistente de manera interna para que no se deforme y cree pliegues que impidan la circulación del líquido.

El tubing suele estar fabricado de algún compuesto plástico (cada fabricante tiene su propia fórmula a este respecto) y lo podemos comprar tanto de color transparente (que suele ser lo más habitual, sobre todo si se va a emplear colorante para el líquido refrigerante) como con un único color uniforme.

También podéis optar por comprar tubing rígido pero, para vuestra primera experiencia con una refrigeración líquida no os lo recomendamos, porque requiere de una serie de conocimientos adicionales para su correcta manipulación.

A la hora de comprar el tubing, algo que debemos de tener muy en cuenta son sus diámetros interiores y exteriores. Por ejemplo, es normal que, si queremos tubing de 1/2″, lo podamos encontrar con varios grosores de pared. Generalmente, a mayor grosor de pared, mayor será la rigidez del tubing con lo que mayor serán los radios de curvatura que tendremos que emplear a la hora de realizar nuestro circuito. Pero, por otro lado, será más complicado que se pince.

Como norma, se suele emplear tubing de 1/2″ porque es un modelo que mantiene bien las presiones grandes y permite grandes caudales de líquido. Si empleáis tubing de mayor diámetro interior, conseguiréis que aumente el caudal del circuito, pero a costa de perder presión en éste y viceversa.

Tener en cuenta los diámetros será muy importante a la hora de comprar los racores.

Racores

Los racores de la refrigeración líquida se colocan en las entradas y salidas de los diferentes componentes del circuito y son los que se emplean para asegurar el tubing a dichos componentes.

Antiguamente, los racores que se empleaban eran de los que se sujetaban al tubing empleando bridas metálicas, similares a las que emplean los fontaneros para sujetar tuberías. Pero desde hace un tiempo, se han popularizado los racores a compresión, que permiten sujetar el tubing directamente al racor con una cubierta que rosca sobre el tubing, dejándolo bien sujeto.

En cuanto a las formas de los racores, los podéis encontrar rectos, acodados en muy diferentes ángulos, en “Y”, con una válvula de bola incorporada en el cuerpo, como tapón para cerrar una salida de líquido que no vayamos a emplear, etc.

Líquido refrigerante

El líquido refrigerante de una refrigeración líquida es por lo que vamos a tener que montar todo este circo para que todo funcione correctamente. El líquido más básico es el agua destilada que podemos comprar en cualquier tienda. No solo es el más básico, si no también el más barato y el que mejor conductividad térmica tiene. Por no contar con que no conduce la electricidad, algo que desde luego agradeceréis en el caso que se produzca una fuga de líquido en el interior de vuestra caja, algo que nos ha pasado a todos los que hemos montado una refrigeración líquida tarde o temprano.

Otra cosa es que queráis añadirle aditivos si montáis un circuito en el que se mezclan metales. Entonces sí que os veréis obligados a recurrir a uno de los numerosos productos que hay en el mercado para retrasar al máximo posible la aparición de la corrosión, así como para evitar que se críen algas dentro de vuestro circuito, o si queréis añadirle un toque de color. En este caso, sí que os tocará sacar la cartera porque este tipo de líquidos, al menos los que están bien formulados químicamente, suelen ser bastante caros.

Con todos los componentes que os hemos relatado, podréis construir vuestro propio sistema de refrigeración líquida personalizado. Ya más adelante podréis añadirle más accesorios como las válvulas de desconexión rápida o los indicadores de caudal. Pero con lo que os hemos mostrado, podréis hacerlo sin problemas. Eso sí, os recomendamos armaros de paciencia porque montar un sistema de éstos es siempre un proceso que os llevará bastantes horas entre el montaje y la posterior prueba de fugas del circuito.

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