Cámara de vapor en disipadores: por qué es mucho más eficiente que las heat pipes

Escrito por Juan Diego de Usera

Muchos usuarios piensan que las heat pipes son el método de transmisión de calor más efectivo a la hora de refrigerar. Y estarían en lo cierto, si no fuera porque la cámara de vapor es todavía más efectiva a la hora de moverlo hacia las aletas de refrigeración. En este tutorial queremos enseñaros cómo funciona este sistema de refrigeración.

Nadie, actualmente, puede negar que la revolución que supuso la introducción del uso de heat pipes en la construcción de disipadores ha permitido incrementar muchísimo la capacidad de refrigeración de los componentes que las emplean. Este tipo de disipadores han conseguido que se pueda disipar una mayor cantidad de calor de estos, sin tener que recurrir a fabricar disipadores más grandes / pesados / caros, como sí se hubiera requerido, en el caso de seguir empleándose el tradicional método de extrusionado del aluminio y / o cobre que se empelaba antes, de manera generalizada.

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Con la aparición de las heat pipes, el formato de disipador que se extendió, prácticamente desde los primeros modelos, es el tipo torre. Este formato permite aprovechar mucho mejor la corriente de aire que se genera dentro de las cajas de ordenador, entre los ventiladores que meten el aire fresco dentro de la caja y los que se encargan de sacarlo.

Problemas derivados del uso de heat pipes

El principal problema de las heat pipes, es que la superficie de contacto con la fuente de calor es muy reducida, quedando limitada a solo uno o dos mm de la circunferencia de esta. Este problema se “resuelve”, en parte, empleando bases extra de cobre (cobre en su parte inferior y aluminio en la superior, en muchas circunstancias), en las que se practican taladros donde se insertan las heat pipes, de manera que se incrementa la superficie de contacto, alrededor de la circunferencia de la heat pipe, de manera que se pueda aprovechar mejor su forma tubular. Ahora bien, estos taladros deben de ir rellenos de pasta térmica para realizar bien su función o, en su defecto, las heat pipes se deben de soldar a las bases de cobre. Todo ello, para evitar que se creen bolsas de aire que impidan la transmisión de calor.

Una opción barata de solucionar este problema es la tecnología de contacto directo. Con ella, las heat pipes se aplanan en uno de sus extremos, el que está en contacto entre la fuente de calor y el cuerpo del disipador. Con ello se consigue que aumente bastante la superficie de contacto entre ambos componentes, lo que redunda en una mejor transmisión del calor. Sin embargo, el acabado de las bases así fabricadas dista mucho de ser realmente muy bueno, con lo que al final, lo que se gana por un lado, se pierde por el otro.

La cámara de vapor es mucho más práctica y efectiva en espacios confinados

Simple y llanamente, una cámara de vapor es una heat pipe de muy gran tamaño y con una estructura interna aplanada. Bueno, es esto, pero a la vez, no lo es. Es decir: una cámara de vapor emplea la misma tecnología que se emplea en las heat pipes, en la que en su interior la presión es inferior a la atmosférica y se emplea un líquido con un punto de evaporación muy bajo. Una vez el líquido se evapora, absorbe calor, que después suelta cuando se enfría y se condensa.

La principal diferencia entre una cámara de vapor y una heat pipe es que la primera emplea un diseño completamente plano, lo cual le permite que la superficie total de contacto entre esta y la fuente de calor, sea muy superior, pero sin incrementar el grosor del sistema de refrigeración. De hecho, la capacidad de distribuir el calor de este tipo de componentes es realmente elevada, muy superior al de las heat pipes.

Otra diferencia estiba en que, por su particular diseño, y para evitar que toda la estructura interna se colapse sobre sí misma, se emplean una serie de postes en su interior como soporte (al estilo de lo que hacen las columnas en los edificios). Aparte, estos postes están forrados de material poroso, que es el que se encarga de devolver el vapor condensado a la base de la cámara, para que el ciclo vuelva a comenzar.

El hecho de distribuir tan bien el calor por toda su superficie permite la realización de disipadores que son de muy pequeño tamaño, pero muy efectivos a la hora de eliminar el calor de los componentes sobre los que se colocan, siendo por tanto perfectos para su uso en espacios muy confinados, como pueden ser cajas de pequeño tamaño o en ordenadores portátiles. Incluso se ha llegado a emplear en diversos smartphones.

El principal problema que tiene esta tecnología es que su precio de producción es considerablemente más elevado que el de las heat pipes. Y este es el motivo por el que su uso se ha visto limitado bastante. Por ejemplo, esta tecnología se suele emplear mucho en la refrigeración de tarjetas gráficas, especialmente en las que usan disipadores de tipo blower. Pero en disipadores normales de tipo torre, hasta el momento se han empleado en pocos modelos, que han acabado siendo un fracaso por ser más caros que los disipadores con heat pipes normales, sin aportar ninguna ventaja térmica frente a estos.

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  • Oscar Benitez

    Me surge la duda de cual seria la posición correcta de la placa al usar una camara de vapor.
    Al mirar las imagenes me hace suponer que la placa debe estar en posición horizontal, para que el liquido cumpla su función ideal.

    • Dreadnought

      Da igual si está en posición horizontal o vertical, funciona igual de bien en ambos casos