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Sistema Peltier


  • Veteranos HL

    Voy a intentar explicar como montar un sistema peltier, los pros, los contras, el montaje, las complicaciones que podemos tener, componentes a utilizar etc….

    Bueno, lo primero que debemos saber son los conceptos basicos:

    ¿ Que es una celula peltier ?

    Consiste en la creación de una diferencia térmica a partir de una diferencia de potencial eléctrico. Ocurre cuando una corriente pasa a través de dos metales similares que están conectados entre sí en dos uniones (uniones Peltier). La corriente conduce una transferencia de calor desde una unión hasta la otra. Una unión se enfría mientras que la otra se calienta. El efecto es utilizado para refrigeración termoeléctrica.

    A efectos prácticos lo que se consigue es que una cara de la célula esté muy caliente y la otra esté muy fría, la cual será la que acoplaremos al procesador para darle un extra de frío.

    Estas células se basan en el efecto Peltier descubierto por Jean Peltier, y que a grandes rasgos se basa en interconectar metales parecidos (tipo p y tipo n) entre sí a través de la unión Peltier.

    Fuente: Overcloking Argentina: Refrigeracion con Celulas Peltier

    ¿ En que se basa el efecto peltier ?

    Este efecto realiza la acción inversa al efecto Seebeck. Consiste en la creación de una diferencia térmica a partir de una diferencia de potencial eléctrico. Ocurre cuando una corriente pasa a través de dos metales diferentes o semiconductores (tipo-n y tipo-p) que están conectados entre sí en dos soldaduras (uniones Peltier). La corriente produce una transferencia de calor desde una unión, que se enfría, hasta la otra, que se calienta. El efecto es utilizado para la refrigeración termoeléctrica.

    Fuente: Efecto Peltier - Wikipedia, la enciclopedia libre

    ¿ Para que usamos una celula peltier ?

    Para bajar la temperatura del microprocesador, o componente electronico lo maximo posible.

    ¿ Que consideraciones debemos tener a la hora de montar un sistema peltier ?

    Lo primero tu hardware, si tienes pensado bajar bastantes grados bajo cero necesitaras una celula bastante potente, un procesador que no tenga coldbug ( problemas para arrancar con temperaturas bajo cero )

    Info Coldbug –--> Versión traducida de http://www.overclockers.com.au/wiki/Cold_Bug

    una buena placa base para poder estrujar el micro a tope junto con la memoria y sobre todo una buena refrigeracion. Cuando me refiero a refrigeracion, quiero decir refrigeracion liquida, aunque tambien se puede refrigerar por aire, pero es mucho menos efectivo y aparte que no podremos usar una peltier muy grande ya que no seria efectivo debido a no poder disipar mucho calor.

    Debemos tener una buena fuente de alimentacion, con watios suficientes para tirar del pc entero + los watios de la peltier, y aparte que la fuente tenga bastantes amperios en la linea de 12v ( importante para mantener la peltier al 100% )

    Otra recomendacion es tener algun bloque de cobre para hacer de " pulmon intercambiador de calor " entre el micro y la celula, lo explicare mas adelante.

    ¿ Que materiales necesitamos para ponernos manos a la obra ?

    Aparte del hardware y su correspondiente refrigeracion:

    • Neopreno, si es posible de varios grosores.
    • Algun producto para repeler humedad o aislar componentes electronicos de esta.
    • Grasa dielectrica o en su defecto vaselina PURA.
    • Cinta aislante.
    • Tijeras.
    • Cuter

    Y ya con todo esto me dispongo a empezar la review.

    Hardware:

    Cpu: AMD Opteron 170 2000 Mhz 939 –-> AMD Opteron 170 (2.0GHz) (CPU: AMD) by AMD – FiringSquad Hardware Info & Web Reviews

    Dfi Lanparty Nf4 Sli-Dr –-> DFI LANParty:The Best OC Platform! Overclock, Motherboard, Intel, AMD

    G.Skill F1-Pc4000Usu2 2Gb Hz –-> techPowerUp :: G.SKILL F1-4000USU2-2GBHZ PC4000 Review :: Page 1 / 3

    Asus 8800 Gts 640 Mb –-->http://es.asus.com/products.aspx?l1=2&l2=6&l3=442&l4=0&model=1455&modelmenu=1

    2 x WD Raptor 74 Gb 8Mb 10000 Rpm ( Raid 0 ) –--> http://www.wdc.com/en/library/sata/2879-001069.pdf

    WD 320Gb KS 16 Mb –--> http://www.wdc.com/en/library/sata/2879-001144.pdf

    Creative Sound Blaster X-Fi Elite Pro –--> Sound Blaster X-Fi Elite Pro - Enhanced with X-RAM, I/O External Drive and Remote Control

    Seasonic M12-700W –-> Welcome to Seasonic USA

    Ventilador De Memorias Ocz XTC Cooler –--> OCZ Technology | Products | Cooling Products | OCZ XTC Cooler

    Bloque Cpu Danger Den TDX Brass Top 939 ( Con metraquilato del AM2 ) –-->Danger Den :: Water Blocks…

    Bloque Chipset Alphacool Nexxxos SLi –-> Alphacool NexXxoS NB-SLI1/N Northbridge

    Bomba Swiftech Mcp 655 Con regulador de velocidad –--> http://www.swiftnets.com/products/mcp655.asp

    Radiador Black Ice 360 GTs –->Black Ice GT Stealth 360

    Bloque tarjeta grafica Danger Den 8800 GTs –--> Danger Den :: Water Blocks…

    Deposito –--> No me acuerdo del modelo 😄

    5 x Ventiladores Scythe Ultra Kaze 3000 Rpm ----> Scythe "ULTRA KAZE" 120mm Fan

    Tubos Tygon R3603 11mm –-> http://www.tygon.com/tygon-r3603-lab-tubing.aspx

    Caja Lian Li Pc70B ( Con Mod Para Albergar el radiador en el techo ) –---> FastLaneHW.com - Lian Li PC-G70B-CW Review

    Celula Peltier Swiftech 226 Watios –--> SWIFTECH APOGEE STEALTH KIT RL en Sistemas Ibertronica

    Pasta Termica Artic Siver 5 –-> Arctic Silver Incorporated - Arctic Silver 5

    Grasa Dielectrica Acc SGM494 –---> http://www.acc-silicones.com/content/products/sgm494.ashx

    Revestimiento Anti-Humedad –-> BRUGAROLAS

    Software:

    Windows Xp 32 Bit SP3 + Todas las actualizaciones hasta el dia de hoy.

    Nvidia Nforce 15.23

    Nvidia Geforce 182.50

    Creative X-fi 2.18.0008

    AMD Cool & Quiet 1.3.2.0

    Silicon Image SoftRaid 5 1.1.0.0

    Core Temp 0.99.5

    Gpu-z 0.3.3

    Cpu-z 1.50

    Orthos 41.110.18

    Cabe decir que antes de ponernos manos a la obra cada uno debera de diseñar su coldplate en cobre( en caso de no tenerlo prefabricado tipo switech MCW6500 ( http://www.swiftnets.com/products/mcw6500-T1.asp )

    Bueno y ahora con todo lo utilizado a mano procedere a explicar con fotos el proceso:

    Creo que todos conocemos la placa en cuestion:

    Lo primero que debemos hacer es hacer el aislamiento del socket donde ira la celula peltier, para ello debemos medir placa en mano las distancias para poder hacer la primera capa de neopreno. Una vez medido y cortado debe de quedar una capa asi:

    A partir de aqui debemos de cortar la siguiente capa de neopreno dependiendo de la figura que represente el coldplate, en mi caso es una "H" o una "I" depende de como se mire XD. Si tuviesemos un neopreno de un grosor suficiente como para hacer un aislamiento perfeto, entonces solo tendriamos que hacer una segunda capa y listo, algo como esto –--> Toxico-PC Hardware Reviews - Danger Den Maze4 Power Kit - Parte II

    Bueno echo esto seria copiar esta ultima capa con la misma forma e ir subiendo alturas hasta que tape el bloque de agua por completo de forma que la temperatura no salga y se forme condensacion en la placa o componentes. Vamos a fabricar la pieza de neopreno de la chapa trasera:

    En este punto debemos de rociar con el revestimiento para componentes electronicos toda la parte trasera de la placa, y aplicar en la parte del socket ( tambien trasera ) grasa dielectrica con la finalidad de que no se forme agua, para ello se generoso con la cantidad que aplicas. Una vez echo pegamos la parte que no es pegajosa a la placa y a continuacion la chapa trasera, de forma que se quede asi:

    Una vez echo esto, con cinta aislante vamos a tapar cualquier ranura y conector en el que podamos pinchar algun componente, por lo que tendriamos al finalizar esto:

    Continuo …...


  • Veteranos HL

    Continuacion …..

    Ahora en mi caso, al ser la placa trasera de metal voy a aislarla para que no haga contacto con la caja con cinta aislante:

    Aqui os presento mis bloques, cortados por sergio, pulidos a mano por mi y el efecto espejo ( el cual no saque fotos creo recordar ) echo por mi tio.

    Comprobamos que el coldplate entre y salga con algo de facilidad en el neopreno:

    Aqui modifico la pieza de neopreno para adaptarla al bloque ya que no calcule el saliente que tiene:

    Aqui vemos como ya tengo mas piezas y por consiguente mas altura, aparte aislo con la cinta aislante:

    Quitamos las protecciones de cinta aislante de la placa base Y probamos que el coldplate sigue encajando bien:

    En este punto creo que es el momento para montar el bloque de cpu - peltier - coldplate y probarlo en el bloque de neopreno y este en la placa para comprobar que todo va bien. En estas fotos se ve que he puesto una pletina entre el bloque y la peltier, deseche la idea al consultar con mi tio, ya que pense que al ser el bloque mas pequeño que la celula y no cubrila por completo la celula se calentaria mas que si pusiese la pletina en medio como se ve en las fotos. Pero como ya digo deseche la idea al final y ahora esta montado sin esta pletina.

    Como podeis imaginar si dejasemos el bloque de la celula dentro del bloque de neopreno habria partes por donde se escaparia la temperatura por lo que hay que rellenarlos, y aqui teneis el proceso:

    Continua …........


  • Veteranos HL

    Continuacion …..

    Compruebo que todo el conjunto esta bien montado y que el coldplate junto con todo el bloque toca bien con el core:

    Y empiezo a sellar el conjunto con cinta aislante para finalizar:

    Una vez sellado y apretado con sus tornillos es hora de ponerse a montar el resto del pc:

    He añadido una sonda termica al deposito, lo que he echo a sido taladrar el racor cerrado que tenia incluir la sonda y sellar con nural 21 dejando reporsar para secar 4 horas.

    Y por fin el pc terminado:

    He tenido un par de percances, el primero, los cables de la celula peltier son muy fragiles, con poco que los muevas se parten. No tendria mayor complicacion que soldarlos lo que ocurre es que es muy muy muy dificil soldarlos por que no hay casi donde soldar, el punto es tan sumamente pequeño que el estaño no coge, asi que si no lo logramos tenemos que comernos la ceramica de la celula y meternos en ella para soldar.

    Tambien he añadido una sonda termica para medir la temperatura exterior:

    Otro apice a tener en cuenta, normalmente, si no disponemos de una fuente de alimentacion aparte o dedicada tenemos que conectar la peltier a un molex de la fuente del sistema. Pues bien , el molex que conecta la peltier se pone bastante caliente, no lo suficiente para quemar pero si como para tenerlo en cuenta, recomiendo refrigerarlo.

    Bueno y con esto completo el HOW TO. Ahora las pruebas de rendimiento y temperatura.

    Os desvio a otra rama donde puse el rendimiento, no hice muchas pruebas por que cambie a un I7, pero bueno os podeis hacer una idea.

    http://foro.hardlimit.com/refrigeracion-extrema/t-grasa-dielectrica-page3-57643.html

    Saludossssss.


  • Administrador

    Excelente reportaje gráfico. Espero ansioso los resultados.



  • @Javisoft:

    En estas fotos se ve que he puesto una pletina entre el bloque y la peltier, deseche la idea al consultar con mi tio, ya que pense que al ser el bloque mas pequeño que la celula y no cubrila por completo la celula se calentaria mas que si pusiese la pletina en medio como se ve en las fotos. Pero como ya digo deseche la idea al final y ahora esta montado sin esta pletina.

    No lo he consultado para asegurarme de que no me equivoco, pero me suena un monton que la cara caliente del peltier tiene que estar toda en contacto con el disipador de lo contrarion se jode. El peltier por dentro esta hecho con bandas paralelas de material semiconductor, vamos que funciona en toda su superficie y no solo en el centro.



  • @cobito:

    Excelente reportaje gráfico. Espero ansioso los resultados.

    Aqui ya tienes algunos resultados; http://foro.hardlimit.com/refrigeracion-extrema/t-grasa-dielectrica-page3-57643.html


  • Veteranos HL

    Bueno, doy señales de vida, casi no he tenido tiempo para hacer pruebas, entre las oposiciones, el curro y la mudanza …...... estoy un poco cansado la verdad, pondre dentro de poco los resultado que he ido sacando, aunque no los actualizare ya que ahora tengo que hacer otros nuevos debido a esto XD:

    Mi nuevo pequeñin, ahora pertenezco al lado oscuro. - HardLimit

    Saludossss.


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