Come funziona il refrigerante ad acqua per PC

Molti di noi conoscono il ronzio di una ventola del computer. Anche se le ventole svolgono innegabilmente un ottimo lavoro nel raffreddare l'hardware del tuo PC, l'aria non è l'unico mezzo che può condurre il calore. Altri metodi di raffreddamento, come il raffreddamento a liquido, potrebbero essere ancora più efficaci per mantenere al meglio le prestazioni del tuo sistema.

Vediamo come funzionano i refrigeranti ad acqua per PC e se implementarli nella tua configurazione potrebbe migliorare la capacità del tuo dispositivo.

Perché il raffreddamento del PC è importante?

Discuteremo perché il raffreddamento ad acqua è così efficiente, ma prima esaminiamo brevemente perché il tuo computer ha bisogno di un sistema di raffreddamento. L'analogia è abbastanza semplice. Il tuo cervello non funzionerà al meglio quando il tuo condizionatore d'aria si rompe durante un'ondata di caldo, vero? Lo stesso vale per il tuo PC.

Le CPU (unità di elaborazione centrale) e le GPU (unità di elaborazione grafica) sono diventate notevolmente più veloci man mano che si sono evolute nel corso degli anni per soddisfare le richieste dei clienti. Per consentire velocità più elevate, questi componenti ora hanno più transistor e consumano più energia.

Naturalmente questi transistor generano una discreta quantità di calore mentre svolgono il loro lavoro. Mentre convertono l'energia elettrica in energia termica, la temperatura dei componenti continua ad aumentare. A meno che non ci sia un modo per eliminare questo calore in eccesso, la CPU o la GPU possono raggiungere temperature operative pericolose. La temperatura operativa massima di sicurezza per i componenti varia a seconda dei modelli, ma in generale la temperatura della CPU non dovrebbe mai superare i 185°F a piena capacità. Inutile dire che il surriscaldamento estremo può danneggiare seriamente il tuo PC, ma lo stesso vale per il funzionamento a temperature elevate che sono comunque considerate sicure per periodi prolungati.

Normalmente, la scheda madre percepisce l'aumento della temperatura e dice ai componenti di rallentare le loro operazioni per evitare una potenziale catastrofe. Di conseguenza, l'utente riscontrerà problemi di prestazioni come applicazioni lente e che non rispondono.

Le conseguenze del surriscaldamento sono ancora più gravi nel caso in cui l'utente abbia overcloccato la propria CPU. Questa pratica viene utilizzata per raggiungere una frequenza di clock più elevata di quella prescritta dal produttore del componente. Ma prestazioni più elevate sono naturalmente accompagnate da temperature più elevate. A meno che il sistema di raffreddamento installato non riesca a soddisfare questa maggiore domanda, il processore può danneggiarsi irreparabilmente.

Mantenere bassa la temperatura dei componenti con un sistema di raffreddamento aiuta quindi il funzionamento ottimale del computer ed è indispensabile quando si eseguono compiti impegnativi.

Come si raffredda un PC?

I PC possono utilizzare diversi metodi di raffreddamento che si riducono tutti allo stesso principio. Un mezzo conduttivo viene utilizzato per dissipare il calore in eccesso dai componenti essenziali. Questo mezzo può essere qualsiasi cosa, dall'aria attraverso una superficie metallica fino, avete indovinato, all'acqua. Questi sono i tipi più interessanti che vedrai tipicamente nei PC:

• Ventole che soffiano aria più fredda direttamente sui componenti hardware o espellono l'aria calda all'esterno
• I dissipatori di calore sono piccoli oggetti metallici che, grazie alla loro ampia superficie, assorbono il calore in eccesso dai componenti
• I sistemi di raffreddamento liquidi sfruttano l'elevata conduttività termica di liquidi specifici, in genere acqua o oli

Questi metodi di raffreddamento sono spesso combinati per ottenere l'effetto migliore. Ad esempio, è possibile utilizzare una ventola per dissipare più rapidamente il calore da un dissipatore di calore all'aria circostante. Allo stesso modo, i sistemi di raffreddamento a liquido utilizzano una disposizione complessa di tutti questi componenti per un lavoro di raffreddamento particolarmente efficiente.

Come funziona il refrigerante ad acqua per PC?

Anche se permettere a qualsiasi tipo di liquido vicino al tuo costoso PC potrebbe sembrare una cattiva idea, i sistemi di raffreddamento ad acqua sono risorse inestimabili per i computer ad alte prestazioni.

Un sistema di raffreddamento a liquido funziona in modo molto simile a quello di un'auto. Si basa sui fondamenti della termodinamica che postulano che il calore viaggia sempre dagli oggetti più caldi a quelli più freddi nel tentativo di creare un equilibrio.

Nel caso di un sistema di raffreddamento a liquido, gli oggetti più caldi sono le parti del computer, mentre l'“oggetto” o il mezzo più freddo è il refrigerante. Quando i due entrano in contatto (anche se non direttamente, non preoccuparti), il calore viene trasferito, trasportato in altre parti del sistema e infine disperso. Una volta freddo, il liquido circola nuovamente in un circuito chiuso per raccogliere un altro giro di calore in eccesso e così via.

Diversi componenti sono coinvolti nel processo sopra descritto. Le parti principali del sistema includono quanto segue:

• Una pompa
• Un radiatore
• Un appassionato
• Un serbatoio (facoltativo)
• Tubi (o tubi)
• Liquido refrigerante

Come farà il liquido a raffreddare i componenti senza entrare in contatto diretto con essi? La risposta è attraverso una piastra di base. Nella prima fase, la pasta termica viene utilizzata per collegare l'IHS (diffusore di calore integrato) della CPU o della GPU a una piastra di base. Questa piastra di base fa parte del waterblock, che trasferirà il calore al liquido in entrata.

Le pompe (che in genere si trovano all'esterno del sistema) spostano il liquido attraverso il waterblock fino al radiatore. Il calore viene poi ceduto al radiatore e disperso nell'aria circostante, spesso con l'ausilio di una ventola per renderlo più veloce. Infine, un altro tubo riporta il liquido refrigerante al waterblock.

Il processo sembra semplice, ma ci sono molte parti mobili che devono essere tutte perfette. La pompa che usi deve essere abbastanza potente da far circolare il liquido, ma non deve farlo troppo velocemente. Altrimenti, l'acqua non sarà in grado di assorbire abbastanza calore per raffreddare i componenti del PC. Allo stesso modo, anche i tubi possono rappresentare una sfida, soprattutto perché ogni configurazione sarà diversa. È necessario assicurarsi che non vi siano nodi nella disposizione che potrebbero impedire il flusso.

Infine, un componente chiave dell'intero sistema è il liquido che eseguirà il duro lavoro. Anche se spesso definito "acqua", il liquido all'interno del sistema di raffreddamento di un PC solitamente non è acqua. Riempire i tubi con acqua di rubinetto potrebbe avere effetti dannosi sul delicato sistema poiché i contaminanti possono causare accumuli che possono potenzialmente intasare i tubi. L’acqua distillata è una scelta migliore e molti la scelgono come opzione economica poiché elimina i principali problemi legati all’acqua del rubinetto.

Tuttavia, esistono anche liquidi refrigeranti speciali appositamente realizzati per i sistemi di raffreddamento a liquido che hanno un'eccellente conduttività termica e spesso contengono additivi antimicrobici e anticorrosivi. Questi aiutano a mantenere il sistema sano e ad aumentarne la longevità. Inoltre hanno un aspetto innegabilmente fantastico con i loro colori vivaci nei sistemi di raffreddamento con tubi trasparenti. Inoltre, questi refrigeranti in genere non conducono elettricità né ossidano i componenti del PC nel caso in cui il sistema allaghi il case.

Tipi di sistemi di raffreddamento a liquido

Esistono due categorie principali in cui rientrano i sistemi di raffreddamento ad acqua in base alla loro configurazione.

• Dissipatori AIO o all-in-one
• circuiti di raffreddamento personalizzati

Entrambe queste categorie funzionano allo stesso modo. La loro differenza risiede principalmente nella loro complessità. I raffreddatori di liquido all-in-one hanno un singolo radiatore e una pompa incorporata. Utilizzano un sistema completamente chiuso che non richiede manutenzione. Non avrai mai bisogno di aprire e riempire un sistema di raffreddamento del genere.

I sistemi personalizzati più complessi, detti anche sistemi “aperti”, richiedono una manutenzione regolare. Questi sistemi possono avere diverse pompe e serbatoi che devono essere controllati ogni sei mesi o almeno una volta all'anno. I tubi trasparenti del sistema aperto ti permetteranno di tenere sotto controllo i livelli del liquido refrigerante e di agire quando noti che diminuiscono. In genere, il sistema dovrà essere svuotato completamente, lavato e riempito nuovamente ogni anno o al massimo ogni due anni. Tuttavia, come suggerisce il nome, questa categoria offre maggiore flessibilità nella sua configurazione.

I pro e i contro del raffreddamento ad acqua

Ci sono molti vantaggi nell’installare un sistema di raffreddamento ad acqua per il tuo PC:

• Raffreddamento efficiente: i liquidi hanno una densità maggiore dell'aria, quindi possono condurre il calore molto più velocemente. L'uso del liquido come agente di raffreddamento sarà quindi più efficace nel mantenere ottimale la temperatura del tuo PC.
• Funzionamento silenzioso: puoi sempre aggiungere un'altra ventola al tuo PC, ma prima o poi non sentirai più il suono uscire dagli altoparlanti con tutto il rumore che producono. Un sistema di raffreddamento a liquido utilizza anche ventole per facilitare il processo di raffreddamento. Tuttavia, questi fan non devono lavorare tanto per svolgere il lavoro, quindi sono meno distruttivi.
• Prestazioni più elevate – Il vantaggio più significativo dei sistemi di raffreddamento a liquido sono le prestazioni più elevate del PC. La tua CPU e GPU potranno funzionare al meglio senza il rischio di surriscaldarsi. Il dispositivo avrà anche un maggiore potenziale di overclock.

Tuttavia, questo sistema potrebbe non essere adatto a tutti. Gli svantaggi di investire in un sistema di raffreddamento ad acqua sono i seguenti:

• Sono ingombranti: mentre una ventola aggiuntiva non occuperà molto spazio nel case del tuo PC, un sistema di raffreddamento ad acqua richiede un po' più di spazio per le gambe. Come accennato in precedenza, il sistema presenta un discreto numero di componenti, molti dei quali finiranno fuori dal case. Naturalmente, questo può ingombrare lo spazio attorno al desktop.
• La loro installazione richiede esperienza: i sistemi di raffreddamento ad acqua utilizzano tubi ermetici in modo che l'acqua non arrivi al computer, purché tutto sia installato correttamente. Mettere in atto tutte le parti mobili di un sistema complesso come questo richiede innegabilmente competenza. Pertanto, questa opzione di raffreddamento potrebbe non essere accessibile a tutti.

In definitiva, se l’installazione di un sistema di raffreddamento ad acqua ti ripagherà dipende dalle tue esigenze e da come usi il tuo PC. I motivi di cui sopra rendono chiaramente preferibile il raffreddamento ad acqua rispetto alle ventole e ad altri metodi di raffreddamento, ma il processo di installazione può intimidire.