Il raffreddamento a liquido è la riduzione del calore nei dispositivi elettronici e meccanici sfruttando le proprietà dei liquidi.
Il raffreddamento a liquido è un metodo di raffreddamento consolidato in molte tecnologie attuali. Automobili, mainframe e sistemi di appassionati di computer utilizzano da molti anni il raffreddamento ad acqua. I metodi e i refrigeranti possono differire tra e all'interno di queste categorie.
Nel raffreddamento del computer, la forma più comune di raffreddamento a liquido coinvolge un sistema chiuso di tubi che trasporta il liquido da un componente coinvolto nel raffreddamento a un altro. Questi sistemi sono generalmente indicati come loop. Ci sono alcune parti comuni a tutti i circuiti di raffreddamento a liquido: pompe, tubi, blocchi dell'acqua e radiatori.
La pompa spinge il liquido attraverso un circuito e deve essere adescata per iniziare a far circolare il liquido. Le pompe si bruciano quando girano a vuoto poiché anch'esse fanno affidamento sul fluido che circolano per il raffreddamento. Il tubo è più comunemente di plastica flessibile, spesso trasparente ma a volte colorato e persino reattivo ai raggi UV. Alcuni utenti hanno utilizzato tubi in plastica rigida o rame con raccordi piegati o tubazioni in rame morbido formato. Dopo la pompa, il tubo trasporta tipicamente il liquido al radiatore dove viene raffreddato dal carico termico della pompa. Quindi il liquido passa ai componenti che necessitano di raffreddamento. Il liquido scorre attraverso blocchi d'acqua. Un blocco dell'acqua ha una funzione simile a un dissipatore di calore, ma la superficie raffreddata è racchiusa all'interno del blocco. Il contatto termico con i componenti è migliorato dal composto termico. A causa della capacità termica del liquido (circa 30 volte quella dell'aria), l'area della superficie interna è molto più piccola rispetto ai dissipatori di calore ad aria di fascia alta, tipicamente di grandi dimensioni, odierni. Esistono blocchi d'acqua per molti componenti del computer oltre alla CPU e alla GPU. Ci sono blocchi per schede madri, northbridge, southbridge, chip e circuiti di assorbimento di potenza come MOSFET, RAM e dischi rigidi.
Il liquido utilizzato nel raffreddamento può essere acqua deionizzata o un fluido ingegnerizzato elettricamente non conduttivo e non capacitivo, di cui esistono numerose formulazioni brevettate. Non è possibile utilizzare l'acqua del rubinetto poiché è probabile che gli ioni disciolti in essa corrodano i blocchi d'acqua. Per lo stesso motivo è sconsigliabile mescolare i metalli in un circuito di raffreddamento. Devi anche considerare la crescita di alghe e batteri che potrebbero ostruire un sistema, quindi dovrebbero essere inclusi alcuni agenti biocidi. Una bobina d'argento può essere utilizzata per un biocida, sebbene debba essere molto pura per prevenire la corrosione. Spesso gli appassionati scelgono l'acqua deionizzata per le sue prestazioni, pronta disponibilità e basso costo.
Ci sono anche altre parti opzionali. Un circuito può utilizzare un serbatoio (un serbatoio di liquido) o una linea a T adattata a tre vie con una porta di riempimento. Potrebbe avere blocchi d'acqua anche per dischi rigidi e ram. Il liquido può anche essere raffreddato attivamente da refrigeratori d'acqua termoelettrici oa cambiamento di fase in casi estremi. In questi estremi, ci sono considerazioni aggiuntive oltre alle perdite, come le possibilità di condensazione o congelamento del liquido.
Il raffreddamento a liquido supporta velocità di marcia maggiori e un funzionamento più silenzioso. Tra gli appassionati, c'è anche un certo orgoglio per l'aspetto e il prestigio di una soluzione di raffreddamento. Il raffreddamento a liquido era il dominio quasi esclusivo degli appassionati di computer e degli overclocker. Poiché le attuali CPU e GPU funzionano a velocità più elevate, producono più calore che mai. Il raffreddamento a liquido chiuso preconfezionato viene fornito con alcune CPU e GPU di fascia alta. Questo può essere un conforto per coloro che ancora diffidano dell'idea di costruire i propri circuiti di raffreddamento.
Il raffreddamento a liquido sta diventando sempre più diffuso per i personal computer. La densità dei sistemi di datacenter ha spinto questo settore, più interessato alla stabilità, a valutarne i vantaggi. In questo settore, il metodo più comune di raffreddamento a liquido è il raffreddamento per immersione in liquido: raffreddamento per immersione in un liquido elettricamente non conduttivo e non capacitivo termicamente conduttivo. Alcune soluzioni vantano un risparmio fino al 99% sui costi elettrici relativi al raffreddamento per un data center ecologico.
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