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Qué son los Heat Pipes de los ventiladores avanzados?


Cuando nos planteamos una actualización del ventilador de nuestro ordenador, todos los modelos avanzados disponen del sistema Heat Pipe. La totalidad de los ordenadores portátiles también tienen este sistema de refrigeración. En este artículo contamos como funcionan.

CPU_heatpipe

::: HEAT PIPE :::

Literalmente del inglés, significa tubo de calor, y es un nombre apropiado pues es un tubo por el que viaja el calor.

Esta transmisión del calor se efectua por dos bandas:

  • Mediante la transmisión por el material, que suele ser cobre o aluminio.
  • Mediante la evaporación y la condensación de un líquido dentro de unos tubos

La transmisión del calor por el material es algo que ya conocemos, y lo tienen todos los sistemas de ventilación: un cuerpo metálico (buen conductor térmico) se pone en contacto con la superficie caliente (procesador) y lleva el calor hasta unas superficies grandes donde el paso de aire le hace perder el calor. El paso de aire puede incluso ser forzado por un ventilador.

La transmisión del calor por evaporación-condensación se consigue por la evaporación de un líquido en la zona caliente (se convierte en gas), y viaja hasta la zona menos caliente (láminas radiadoras), donde se condensa (vuelve a líquido) para así volver a bajar a la zona caliente otra vez en un ciclo sin fin.

diagrama_heat_pipe

Más en concreto: el líquido adquiere energía térmica para poder evaporarse, y cede esa energía térmica al condensarse en el otro extremo del tubo, de esta forma el calor (energía térmica) viaja del extremo caliente del tubo al otro extremo, donde unas láminas radiadoras, gracias a su gran superfície ceden este calor al aire. El paso de aire se puede mejorar con el paso forzado mediante un ventilador.

::: HEAT PIPES PARA PC :::

Los heat pipes para PC suelen estar hechos de cobre o de aluminio, y en su interior se puede encontrar agua o alcohol. Evidentemente no es nada bueno agujerearlos pues perderíamos este líquido, y por tanto, todo el poder de refrigeración del heat-pipe, quedándonos solo con el poder de refrigeración del cobre como material.

Para bombear el calor de la parte caliente a la fría, muchos heat pipes usan el poder de la gravedad para que el líquido caiga otra vez a la zona caliente pero en los ordenadores no es posible, pues al montarlos de lado (ordenadores torre) o invertidos (targetas gráficas que tiene el radiador debajo del chip en lugar de encima), la gravedad no nos favorece el funcionamiento del movimiento del líquido hacia la zona caliente. Para conseguir que el líquido viaje a la zona caliente, se usa un sistema de capilaridad: las paredes interiores de los tubos tienen unas fibras de cobre que capturan el líquido (frío) y lo llevan a la zona caliente. Cuando se evapora, circula por la zona central del tubo (sin fibras) hasta la zona fría.

Podríamos decir que el frío viaja por las fibras de la superficie interior del tubo, y el calor por la parte central del tubo.

heat_pipes_placa
::: CUIDADO DE UN HEAT PIPE :::

Los heat pipes funcionan solos y no necesitan mantenimiento. Los destinados a PC no necesitan recambiar el líquido porque vienen sellados de fábrica.

Como cuidado, necesitan que no se les abolle la superfície y que no se les aplaste el tubo, porque entonces los flujos de líquido interiores no podrían efectuarse, haciéndose imposible la transmisión de calor por el efecto de evaporación - condensación.

Evidentemente no deben agujerearse.

A lo que sí que hay que prestar atención es a mantener el paso de aire libre en las láminas disipadoras del calor, pues de nada sirve llevarse el calor de un procesador a unas láminas, si el aire no puede llevarse el calor de las láminas.

En especial a los sistemas con ventilación forzada (ventiladores), donde el flujo de aire lleva a las estrechas láminas grandes cantidades de partículas que pueden quedarse atrapadas en las rendijas creando obstrucciones por las que el aire ya no circula, ocasionando graves averías en los componentes electrónicos que se han quemado por falta de refrigeración.


Por Marc Malagelada el 10/05/2015

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