Consideraciones para un buen sistema enfriador

[overmex]

soy nuevo en este foro

Considero importantes algunas experiencias y definiciones que quiero compartirla en este foro, encontré que una mezcla ideal, seria de agua con el anticongelante con una proporción no mayor del 5%, en donde no se ve disminuida la capacidad de transferencia de calor de la mezcla.
A diferencia de hacer una mezcla del 50% de agua y 50% de anticongelante, reduce la habilidad de la transferencia de calor hasta en un 30%, por lo que se concluye, que no se debe utilizar en exceso el anticongelante.
Nota .- El anticongelante y el refrigerante contiene Glycol que es inhibidor de corrosión.
A continuación algunas definiciones a considerar.

Capacidad Térmica .- Es la propiedad que tienen los materiales en absorber o conducir calor, para el propósito del liquido entre mas alto sea este valor es mejor.
(UNIDADES= calorías/gr °C

AGUA 1.00
AGUA METANOL 0.87
AGUA GLYCOL 0.836
ETANOL 0.78

Metanol = alcohol metílico
Etanol = alcohol etílico

Conductividad Térmica. Es la relación de que tan rápido una sustancia absorbe o transmite la energía térmica, en el caso del block entre mayor sea este coeficiente mejor resultado tendrá.
UNIDADES Watts/m°C

PLATA 417
COBRE 392
ORO 297
ALUMINIO 155

Diferencial Térmico.- Es la relación de la capacidad térmica y la conductividad térmica entre mayor sea esta relación, mejores resultados se obtendrán.
UNIADAD = %

AGUA 60
AGUA METANOL 56
AGUA GLYCOL 49
GLYCOL 44
Caso líquidos

ORO 958,064
PLATA 744,642
COBRE 426,086
ALUMINIO 68,889
Caso sólidos

Viscocidad.
Viscosidad Dinámica.- Otro factor que se debe tomar en cuenta es la Viscosidad Dinámica, que es una medida de la resistencia a fluir que presentan los líquidos. Esta definición significa que a mayor viscosidad un líquido escurre más lentamente. La viscosidad de un líquido disminuye con el aumento de temperatura, entre mas bajo sea este valor mejor será su paso por el sistema

AGUA METANOL 1.47
AGUA 1.79
AGUA GLYCOL 21.6
GLYCOL 41.4

También en este trabajo se habla del Metanol que es alcohol, pero desafortunadamente en México no se vende al publico, cabe la pena mencionar, que existen líquidos que se utilizan para limpiar parabrisas que contiene agua y metanol pero tiene como aditivos detergente que hace espuma, que en algunos sistemas de water cooling se están utilizando, por ejemplo marca Preston. En particular tendríamos nuestras reservas para utilizar este tipo de líquidos.

Para el caso de que use mezcla de agua y glycol y agua y metanoL estos son los resultados

viscosidad
AGUA GLYCOL 90:10 5.75
AGUA METANOL 90.10 1.69
AGUA GLYCOL 80:20 9.71
AGUA METANOL 80.20 1.59
AGUA GLYCOL 70:30 13.67
AGUA METANOL 70.30 1.49
por lo que no hay que abusar del anticongelante

Diferencial térmico en %
AGUA GLYCOL 90:10 58
AGUA METANOL 90.10 59
AGUA GLYCOL 80:20 56
AGUA METANOL 80.20 57
AGUA GLYCOL 70:30 53
AGUA METANOL 70.30 56
por lo que no hay que abusar del anticongelante

conductividad térmica
AGUA GLYCOL 90:10 56
AGUA METANOL 90.10 57
AGUA GLYCOL 80:20 52
AGUA METANOL 80.20 53
AGUA GLYCOL 70:30 49
AGUA METANOL 70.30 50
por lo que no hay que abusar del anticongelante

Conclusión
Para un buen del desempeño del sistema de Water Cooling, se deberán tener en cuenta las siguientes recomendaciones.
La eficiencia del Block que es el que toma el calor del CPU (entre mayor sea el coeficiente de conductividad térmica, este será más eficiente).

El liquido, que tan eficiente es para tomar el calor del Block, (el diferencial térmico del liquido entre mayor sea este mejor).

La viscosidad del liquido, (entre menor sea este coeficiente) mas fácilmente se desplazara el liquido dentro del sistema.

La Bomba, entre mayor sea el volumen por unidad de tiempo mejorará el desempeño del sistema, se recomienda de 80 galones por hora o mayor.

El Enfriador, esta compuesto del radiador y el sistema de enfriamiento (ventiladores), se recomienda un radiador de cobre o de aluminio.

Nota los ventiladores deberán tener una separación de 1 /12 pulgadas y el radiador, para tener un mejor desempeño.

Las mangueras, se recomienda de tipo Tygon o similares, ya que estas tienen la propiedad de doblarse sin obstruir el paso del liquido y las paredes internas son lisas.

[EduArdPc]

esta rama se tendria que fijar.

PD: 80 galones/h == 300l/h aprox

[overmex]

gracias eduardpc

alcaracion, en las relaciones de volumnes de liquidos como por ejemplo
AGUA GLYCOL 90:10
nos indica 90 el porciento de agua
10 es el porciento de GLYCOL

si tenemos un litro

900 mililitros serian de agua
100 mililitros serian de anticongelante

[KrHonHoS]

Ya q te veo muy puesto en la materia me gustaria hacerte una pregunta. ¿¿Has probado con Aceite Dromus B y agua?? Es q yo es la idea q tengo. Se lo puse a la moto y gane sobre 5-10 km/h mas (osea q puse la scooter a 120-140 ;)) Asi q creo q para esto iria mu bien, no?? El mayor problema seria la viscosidad, aunq realmente no es mucha, pq al ser soluble en agua pos….

Bueno, ya me contaras.

SalU2

KrHonHoS

[overmex]

me dedico al diseño de intercambiadores de calor para la industria. en el caso de una maquina de combustion interna, lo que se requiere es que el agua no se evapore, por eso se le ponen aditivos, en el cual aumneta la temperatura de ebullicion, hasta 120 °C, y a esas temperaturas la viscocidad de los liquidos disminuye por eso fluye mas rapido, en el caso de un sistema en la pc, las temperaturas en un overclocking andan entre 55 a 60 °C, las temperaturas, por lo que considero que, sigue siendo viscoso, por lo cual no seria muy eficiente, el sistema, y tambien por que usamos bombas de muy poca potencia y poco eficientes, por lo que le costaria mas trabajo, en poder bombear el liquido, por lo cual se recomienda, liquido con poca viscocidad:susto:

[overmex]

otro punto importante que hay que tomar en cuenta es la resistencia termica por conduccion, que

R= (tf-ti)/q

para no quebrarnos la cabeza es la resistencia que se opone al paso del calor (°C/W) en el sistema entre mas pequeño sea esta relacion sera mejor para un buen sistema de enfriamiento,

cuando nosotros ejecutamos el sandra burn in , no da un reporte hay que fijarnos en un rubro que dice:

CPU cooling system thermal Resistance

ejemplo:

CPU cooling system thermal Resistance 0.18 °C/W (Min 0.13°C/W, Avg 0.15°C/W, Max 0.18°C/W)

El dato de la resistencia puede parecer insignificante, pero es bastante importante. Nos dice la temperatura mínima por encima de la del interior del la caja a la que se mantedrá el disipador, no importando el flujo del ventilador o del bloke. Esto es debido a que, aunque el aire sea capaz de absorber más calor, el disipador es incapaz de transmitirle más.

Cuando compres un disipador no pierdas el tiempo preguntando qué coeficiente de ºC/W tiene, ya que muy poca gente sabe lo que es y sólo en los mejores disipadores el fabricante especifica este valor, y cuando deseñes tu sistema enfriado por agua no pierdas de vista este valor esto te va indicando que vas mejorando el diseño o lo emperoras.

no se vayan con el engaño, los fabricantes te deveran decir este valor

coeficientes de algunos fabricantes

Blue Cooling 0.22
Corsair Hydrocool 0.22
Inovatek 0.23
Koolance exos 0.23
Thermaltake Aquarios ii 0.36

por cierto el valor del ejemplo son los de mi water cooling, por lo que lo hecho por empresas no es lo mejor

me gustaria que pusieran sus valores de °c/w de sus sistemas.

espero de que esta informacion sea de utilidad
:verguen:

[Pablo]

La leche, overmex, Lo sabes todo. Me acabas de aclarar muchas incognitas y dudas que tenia a cerca de los diferentes materiales. Muchisimas gracias.

Increible, lo sabe todo sobre materiales termicos. Para mañana te posteo un par de dudillas.

[Pablo]

Entonces por lo que dices, Los bloques innovatek son buenos o malos, tengo tres bloques innovatek y segun me acaban de decir, son muy buenos en acabados y precios pero no en rendimiento. ¿Cierto?

[overmex]

PABLO

que bueno que te sirvio la informacion
estan rankeados sungun conforme a su °C/W

1° Blue Cooling 0.22
2° Corsair Hydrocool 0.22
4° Inovatek 0.23
5° Koolance exos 0.23
19° Thermaltake Aquarios ii 0.36

con base a 100W

si tu ves en la prueba de burn in se sandra existe un renglon que se llama

cpu core power (aqui van los watts que consume tu cpu)

que es cuando se overclockea y se hace que el cpu consuma 100 watts que es un chingo (mucho)
todos los kist segun esta tabla de rankeo fueron hasta estos 100 watts, para poderlos comparar

seguen esta tabla el tuyop e muy bueno, ojala alguen que tiene uno de ketchak pudiera dar los valores
o los que diseñan, seria muy interesante derse un entre con los de marca.
saludos a todos

[Pablo]

Muchas gracias Evermex, eres un genio, y ademas eres ingeniero mecanico, yo soy estudiante de ingenieria mecanica, empeze en Las Palmas y me voy a Madrid a seguir estudiando. Espero saber algun dia representar, saber y dominar todos esos datos. Gracias otra vez.

[KrHonHoS]

Publicado originalmente por overmex
1° Blue Cooling 0.22
2° Corsair Hydrocool 0.22
4° Inovatek 0.23
5° Koolance exos 0.23
19° Thermaltake Aquarios ii 0.36

No estoy de acuerdo para nada.
Lo primero es q pablo tiene un bloke inovatek RevCool3, no uno cualkiera y lo segundo es q no me creo para nada esa tabla por una razon: si el coeficiente de ºC/W es mayor, disipara mas calor. Aparte de estar el corsair hydrocool el segundo y todo el mundo sabe q es malisimo. De echo de todo lo q tienes en la tabla no hay ni un solo bloke. Todo son kits y deberia poner lo q tiene cada uno.

SalU2

KrHonHoS

[Pablo]

No entiendo nada.

¿Significa eso que mi disipador no:nono: es tan bueno como dice Overmex?
Creo que me da buenos resultados.

[overmex]

quiero aclarar que es solo una lista, todos sabemos como se manipulan pero lo mejor es hacer tus propias pruebas con sandra, el coeficiente °C/W es una resistencia, al paso de calor, es como si fuera una resistencia electrica entre menos sea el valor, menos resistencia opone al paso de la corriente, inclusive hay un simil entre el calor y los circuitos electricos, existe un documento muy bueno inclusive habla sobre como pasa el calor en los disipadores.

http://www.gte.us.es/~leopoldo/tsp_10.pdf

[autocrator]

No me gustan demasiado las listas de prestaciones de los kits, porque es facil confundir conceptos en estos casos en los que los factores que dan uno u otro resultado son tan dispares. Todo esto suponiendo que las pruebas sean fiables.

Del rendimiento de un kit no debemos ni podemos deducir el rendimiento de una de sus partes, porque hay dos compnentes cuyo rendimiento es decisivo en el rendimiento global. El radiador y el bloque son las estrellas del equipo y lo que yo quiero saber de un bloque y un radiador es el c/w con una carga de 100W ( por ejemplo). Porque esa es otra cuestion que casi nunca se tiene en cuanta, el c/w es constante al variar la temperatura, pero no lo es al variar los batios.

Mi sistema con dos ventiladores supersilenciosos de 92mm a 5V sobre un radiador de Seat127 y uno de mis bloques me da un C/W real ( midiendo como mejor se puede medir ) de unos 0.2 con una carga de 80W. si le subo al voltaje al micro hasta llegar a los 100 o 120W el delta entre ambiente y agua sube, y el delta entre agua y micro sube, y el c/w resultante tambien sube.

Bueno he liado un poco las cosas pero espero que se entienda. Lo que quiero decir es que hay que analizar los componentes por separado para depurar carencias o virtudes en un sistema re refrigeracion liquida.

[overmex]

gracias por tus observaciones autocrator, puse la lista, nada mas por tener un punto de inicio, para terner un patron de comparacion, no por que esten bien o mal, creo que los usuarios que tiene estos equipos, nos podran dar su punto de vista sus experiencias y por que sus valores obtenidos. si hablaramos estrictamente se tiene un °C/W tanto en el bloque como el el sistema radiador ventilador lo cual nos dan un total o equivalente, que es lo que pretende medir sandra, claro que al cambiar las condiciones de wattas en el cpu, cambia °c/w global, pero este es el jugo llevar hasta los limites tu equipo, seleccionar o hacer un buen bloke, como un buen sistema de enfriamento de liquido, y tener un °C/W global bajo
para el caso de obtenr el °C/W del sistema de radiador, ventilacion se obtiene

°C=((temp entrante del liquido+temp saliente del liquido)/2)- temperatura del aire todo en °C
W=(m* cg*(temperatura saliente- temp entrante))
m es la masa de flujo kg/sec
cg calor especifico del liquido (si es agua 4186 J/(kg°C)

o W=(lpm * 4186 *(temp saliente - temp entranete)) /60

a continuacion describo 4 pruebas con sandra en condiciones diferentes para llegar al ultimo sistema que tengo

1
primer block (cobre y aluminio) bomba de 60 lpm y radiador de aluminio 2 vent 80

board temp 28°
cpu temp 60°
cpu voltage 1.57 volts
cpu core power 87 W
cpu cooling sys resistence 0.37 °C/W

2
blocke modificado en el diseño (cobre y aluminio) bomba 60 lpm y radiador de aluminio 2 vent 80

board temp 28°
cpu temp 55.5°
cpu voltage 1.57 volts
cpu core power 87 W
cpu cooling sys resistence 0.35 °C/W

3
bloke modificado (cobre aluminio) bomba 60lpm radiador de cobre 2 vent 80 mm

board temp 28°
cpu temp 52°
cpu voltage 1.65 volts
cpu core power 99W
cpu cooling sys resistence 0.24 °C/W

4
bloke modificado(nuevo) artic silver 3 (cobre aluminio) bomba 60lpm radiador de cobre 2 vent 120 mm

board temp 28°
cpu temp 48°
cpu voltage 1.68 volts
cpu core power 104 W
cpu cooling sys resistence 0.19 °C/W

oc esta de 2.66 a 3.36 ghz
fsb 168

la conclusion mejorar el diseño del bloque, el radiador de cobre y unos buenos ventiladores de preferencia 120mmm , (cabe la pena mencionar que tube un mejor rendimiento de los ventiladores si estos estan separados a una disntacia de 1"1/2 del radiador (si estan pegados inclusive rebota el arire, baja la eficiencia de la ventilacion)

[autocrator]

Bueno, a ver, no se si digo una obiedad, pero el sistema generalizado de calcular el c/w de un sistema toma el delta entre temp ambiente y temp del micro. La temp del sensor de la placa base no es valida como referencia, y la temp de la cpu que nos da la placa base tampoco es valida ( demostrado por cualquiera que tenga una sonda plana en el culo del micro). Dado que el unico dato fiable que nos da el sandra es el calor producido por el micro, esta herramienta no es valida. Las mediciones de temperatura de las placas han demostrado ser siempre incorrectas.

No aconsejaria esta herramienta ni para tener una referencia propia antes y despues de un cambio en el sistema de refrigeracion.

[aitor]

Es imposible basarse en las mediciones de las placas para calcular el C/W, son bastante malas y desparejas. A parte, cada placa mide de una manera distinta y como si fuera poco los fabricantes cambian las mediciones según las protestas de la gente, quien tenga una abit nf7s puede comprobarlo "solo" 10ºC de diferencia de un bios a otro

A modo de ejemplo 2 valores que creo ya he puesto antes:
Pentium4 2,4 @ 3,34 placa Abit ic7 bloque DM5P a full load 40ºC
Pentium4 2,4 @ 3,30 placa Asus p4p800 igual bloque full load 26ºC

Incluso la medición con sondas requiere de la calibración de las mismas, el recorte apropiado para colocarlas junto al core y cruzar los dedos para que la pasta de plata no se desplace y haga que la sonda tome contacto con la base del bloque y varíe la medición.
En cuanto a las under core el centrado de la sonda puede dar errores bastante importantes.

S@lu2

[overmex]

gracias por sus recomendaciones he conseguido prestado un multimetro con un termo acoplador marca fluke ¿no se si este sea de buena marca? voy hacer la mediciones de la ultima prueba y recalcular el °C/W el problema seria como jijos se la adpto al cpu, pero lo intentare, gracias nuevamente aitor y autocrator

[dnkroz]

multimetro con un termo acoplador marca fluke ¿no se si este sea de buena marca?

De las mejores y quizás me quede corto.