Cooler e Ventoinha

Introdução

Um computador é composto por diversos componentes de suma importância para que ele opere. Um deles é denominado de processador ou CPU (Central Processing Unit) e é considerado o cérebro do PC (Personal Computer). “Ele é o componente principal e é responsável por tudo o que o computador é capaz de fazer” (INFOPÉDIA,2018). Uma vez que a CPU tem um enorme fluxo de tarefas a serem realizadas ocorre superaquecimento quando está em execução. Com isso, para evitar perdas ou danos, há a necessidade que ele seja resfriado. É possível ter vários outros tipos de coolers em um só computador mas, até a máquina mais simples precisa de no mínimo dois, um será para o resfriamento do processador e o outro para remover o calor da fonte de alimentação. Daí vem a importância dos dissipadores de calor e dos Coolers, que serão apresentados e explicados a seguir.

O que são Coolers?

Cooler é um termo inglês, que significa “refrigerador” na língua portuguesa. Ele funciona como um sistema de arrefecimento (ou refrigeração) que é usado junto a um dissipador de calor, principalmente, acima do processador, porém é importante saber que a maioria dos computadores vem com um cooler (para resfriar o processador) e uma ventoinha (para fazer a circulação do ar no gabinete), a qual será retomada abaixo.

O cooler é o item chave para evitar a queima ou danificação de alguns componentes.

Uma solução de resfriamento é preciso para assim, manter uma boa temperatura do processador, assegurando o bom desempenho no decorrer do processamento de dados.

Todavia, é importante que seja colocado sobre o processador o cooler certo, ou seja, que consiga realizar a refrigeração de forma eficiente. As demais com o passar do tempo, deve-se realizar a manutenção do aparelho, isso devido ao superaquecimento, o qual ocorre quando os coolers e os dissipadores não conseguem abaixar a temperatura do processador. Alguns dos motivos que levam ao superaquecimento são a falta de lubrificação do cooler, sujeira, gabinete com entradas de ar obstruídas ou temperatura do ambiente muito elevada (BRITO; BRITO, 2011).

Modelos/Tipos

Air-cooler:

Air-cooler

O mais comum e mais barato dos sistemas de refrigeração é o cooler à base de ar. Ele é composto por um dissipador — peça de cobre ou alumínio que faz contato com o processador — e um ventilador que gira constantemente para remover o calor excessivo da CPU. A pasta térmica é outra peça-chave para a dissipação do calor. Essa substância parecida com cola é aplicada embaixo do dissipador e serve para preencher as lacunas de ar existentes entre o processador e o cooler. Vale salientar que esse composto é um bom condutor de calor, o que ajuda na hora da refrigeração do chip.

Vantagens: são mais baratos e práticos. 

Desvantagem: Pode ter problemas com o acumulamento de poeira na entrada ou saída do ventilador além de fazerem muitos ruídos e o resfriamento não é uniforme. “O Cooler o ar é o padrão, pode ser comprado separadamente e com diferentes níveis de potência. Na compra de um processador sempre vem junto como parte do conjunto” (TAROUCO,2016).

Water-cooler:

Water-cooler

O cooler à base de água tem substâncias que ajudam na sucção do calor. Geralmente este tipo de cooler é mais usado para os amantes e entusiastas do overclock ou gabinetes do tipo casemod. Para um uso doméstico e comum não chega ser viável ter um sistema de arrefecimento deste porte devido ao alto custo. Os coolers podem ser encontrados de vários tipos e tamanhos com sem dúvida uma variação de preço muito grande. O de Acrílico é um tipo que pode ressecar mais rápido a medida que for usado e a temperatura for aumentando gradualmente. O mais recomendável são coolers que tenham uma boa pressão de fixação, (lei da física: pressão é igual a força dividido pela área), quanto menor a área maior será a pressão. Os water-coolers reduzem a temperatura da unidade de processamento jogando um líquido refrigerante sobre o chip. O processo de resfriamento basicamente, utiliza uma bomba integrada, um dissipador, um radiador, mangueiras e o fluído. Segundo Sacheti (2018), o cooler mais comum de computadores desktops e notebooks contém duas partes essenciais: uma placa de liga metálica que absorve o calor e envia para uma ventoinha que lança o calor para cima. E também há a pasta térmica, que é usada entre o processador e a base do cooler. Por mais polida que seja a base do cooler, sempre sobrarão minúsculos espaços vazios, onde não haverá contato da base metálica no processador. Assim, a pasta térmica preenche esse vazio, e otimizar a dissipação de calor. É aplicada acima do processador, e usada em pequenas quantidades. O watercooler é um cooler que usa o mesmo princípio do sistema de refrigeração de um carro, temos um reservatório de água (radiador), uma bomba, uma mangueira para enviar a água fria para uma base térmica e outra mangueira que pega a água quente e retorna para o radiador, além de uma ventoinha para resfriar a água. O funcionamento é simples: a bomba faz com que a água fria vá até o reservatório de água (base térmica) que fica junto ao processador, o processador e a água esquenta na base térmica, a água quente sai por outra mangueira que por sua vez volta ao radiador, onde temos uma ventoinha que refrigera a água quente e volta na forma de água fria, assim repetindo todo o trajeto.

Vantagens: resfriamento mais eficiente e fazem menos ruídos por conta do tamanho. 

Desvantagem: Quando instalados os Water Coolers podem apresentar vazamento ou barulho na bomba de água.

Cooler heat pipe:

Cooler heat pipe

Para os leigos os Heat-pipes podem passar por meros tubos sólidos de cobre, mas ele é um dispositivo de transferência de calor que se baseia na evaporação de fluidos onde o transporte do calor é feito por meio de líquidos, na maioria das vezes água e etanol, que evaporam ao saírem de partes mais quentes, e se condensam ao se aproximarem em lugares com temperatura mais baixa. É composto por um pavio de pó de cobre e uma espuma de cobre e um espaço vazio no meio para a passagem do vapor. Dentro dos tubos, existe um líquido refrigerante que ajuda a dissipar a energia calorífica gerada pelo chip. O funcionamento é bem simples: o fluido que está na parte de baixo do cano absorve calor e sobe, forçando o líquido que está em cima a descer para absorver mais calor; e esse ciclo se repete infinitamente. Esse sistema é mais utilizado em placas de vídeo, mas também é encontrado em coolers de processadores. No caso de sistemas para refrigeração de CPUs, os cooler heat pipes são utilizados em conjunto com os air-coolers.

Vantagens: uma boa eficiência em relação ao transporte de calor e à capacidade de continuar funcionando quando instalados de lado ou de ponta cabeça. 

Desvantagens: tem um custo um pouco maior e se você precisa de algo compacto e fino o Cooler heat pipe deixa de ser uma boa opção.

Diferenças entre coolers

De acordo com Ats (2012), dentre os 3 modelos citados anteriormente, podemos notar algumas diferenças entre eles e também funções específicas para cada tipo de cooler.

O Air Cooler, um dos mais famosos no mercado, faz o resfriamento da CPU através de ventoinhas, ou seja, à base de ar. É composto por um dissipador, que é a peça responsável pelo contato com o processador, e um ventilador, que gira constantemente para remover o calor excessivo. Mesmo sendo o tipo mais comum, já teve diversas modificações em sua estrutura, como a pasta-térmica, um de seus diferenciais, que surgiu com o intuito de auxiliar a dissipação do calor e refrigeração do chip.

Os Water Coolers atuam de forma diferente. Utilizam de líquidos refrescantes, que são jogados sobre os chips, evitando o aquecimento. Diferente do air cooler, esse sistema necessita de mais itens para poder realizar o resfriamento. É necessário uma bomba integrada, um dissipador, um radiador, mangueiras e o fluído.

Já o Cooler Heat Pipe utiliza apenas um dissipador e um líquido para fazer a refrigeração. Nele, existem tubos que se encontram acima da base do dissipador, e dentro desses cubos é onde encontramos o líquido refrigerante que ajuda a dissipar a energia. Esse sistema é mais utilizado em placas de vídeo, mas encontra-se também em coolers de processadores.

Compatibilidade

A variedade de coolers existente no mercado é gigantesca, desde os mais simples e acessíveis até os mais caros. Mas ao comprar, é importante ter atenção em meio aos modelos. Deve-se saber se ele cabe dentro do gabinete ou se não atrapalha algum componente, além de que os coolers maiores podem impossibilitar a instalação de mais um módulo de memória.

Ele precisará ser compatível com o tipo de processador e placa-mãe, já que o cooler é encaixado sobre o processador e fixado de modo direto na placa-mãe. O cooler simplesmente não vai encaixar se estiver diferente disso e não funcionará. Um dos detalhes relevantes quando se trata de coolers, é seu tamanho e espessura, visto que existe uma limitação de espaço para este ocupar. Mas uma das principais sugestões é que, se o usuário puder e quiser, utilizar um cooler maior, mesmo que essa não seja uma das características essenciais.

Dissipador de Calor

Dissipador de Calor

Conforme Orionpc (2018) “todos os componentes eletrônicos produzem calor durante o seu funcionamento. Alguns componentes produzem mais, outros produzem menos calor”.

O calor gerado por um componente eletrônico, precisa ser retirado das suas proximidades, para evitar de qualquer modo a alta temperatura, e, em casos excessivos, problemas com níveis perigosos. Para evitar esses possíveis impasses, os próprios fabricantes se responsabilizam por especificar a temperatura máxima de um componente em sua operação.

"Quanto maior é a potência elétrica gerada por um componente, maior tendência ele terá para chegar a temperaturas elevadas. Cuidados devem ser tomados para que a temperatura máxima suportada pelo componente não seja ultrapassada. Se não tomarmos os devidos cuidados, a potência gerada pelos componentes resultará em aumento de temperatura que irá prejudicar esses componentes. Esses cuidados consistem em transferir para o ar o calor gerado pelos componentes, ao mesmo tempo em que o ar quente é expulso das suas proximidades."(ORIONPC)

Para solucionar a alta temperatura próxima dos equipamentos essenciais para o computador, existe o dissipador de calor. Este, por sua vez, consiste em um objeto de metal feito de cobre ou alumínio, que utiliza a condução térmica para fazer a dissipação do calor do componente envolvendo a ventoinha de modo a conduzir, passivamente, o calor acoplado.

Refrigeração a líquido

Conhecidos como “coolers de água” ou “sistemas de resfriamento à base d’água”.

A refrigeração a nitrogênio é a mais eficiente usada para computadores que usam OverClock, para aumentar o processamento, porém, não existe suporte de adaptação. Pessoas que usam computadores feitos em uma mesa fixa e entusiastas usam um cano para jogar a substância diretamente no processador.(TAROUCO, 2016)

São úteis para a ventilação de um gabinete inadequado e configurações de alto nível. De acordo com Jordão (2011) “o resfriamento à base de líquido reduz o nível de ruído consideravelmente, justamente porque não existe uma ventoinha ativa o tempo todo”. Tendo uma alta eficiência da refrigeração, a vida útil da CPU é alongada e o andamento das tarefas, realizado com maior competência. Existem três componentes principais:

Bomba Integrada: Um componente que se localiza em cima do processador, mantendo todos os outros componentes “escondidos”. Sua função serve para retirar e colocar o fluido onde vai refrigerar a CPU.

Dissipador: Abaixo da bomba integrada, existe o dissipador, também conhecido como “ prato frio”. Sua função é retirar o calor do processador. Praticamente realiza as leis da física, quando a CPU esquentar, o calor irá se espalhar e a temperatura atingirá um ponto de equilíbrio.

Radiador: O líquido que mantém aquecido, passa a ser afastado do processador até ocorrer o trabalho da bomba integrada, ou seja, a bomba impele a solução, com a temperatura alta, para fora do processador. Assim saindo pelas mangueiras até o radiador ou também conhecido como trocador de calor. O radiador está presente em carros, geladeiras etc., e sua função é realizar a troca de calor entre solução e o ar. Nos computadores tem o mesmo objetivo. O fluido, através dos tubos, entra no radiador e é resfriado, para regressar ao processador.

Ventoinha

Ventoinha

Fan ou exaustor é um ventilador que tem como propósito empurrar o ar quente existente dentro do computador para fora do gabinete. Responsável pela refrigeração em geral do computador, responsável na circulação do ar dentro do gabinete, como puxar e empurrar para que evite o sobreaquecimento e o acúmulo de sujeira:

Empurrar, tem que estar na parte frontal do gabinete;

Puxar, se tiver na parte traseira para retirar o ar quente para fora.

Diferenças entre cooler e ventoinha

O cooler e a ventoinha foram criados para evitar o superaquecimento de alguns equipamentos do computador. Inicialmente, os engenheiros colocavam os dissipadores de calor em cima do processador para retirar o excesso de calor. Porém, esse método não foi suficiente para acompanhar a evolução tecnológica, sendo preciso inovar. Foi então, que ocorreu o surgimento do cooler, mas o ar retirado ficava dentro do gabinete, prejudicando novamente o funcionamento da máquina. Assim, surgiram as ventoinhas, ou fans, que expulsaram definitivamente o ar quente de dentro do gabinete. Esses equipamentos possuem ainda algumas diferenças, mesmo que ao final tenham o mesmo objetivo.

De acordo com Ats (2012), o cooler é um mini ventilador colocado sobre um dissipador de alumínio, cujo formato pode variar conforme as exigências do usuário. Existem alguns tipos destinados a pessoas que usam o computador em locais de temperaturas altas. Tais, podem parecer até mesmo turbinas de aviões.

Outro caso, é que coolers podem não ser escolhidos com o objetivo de funcionalidade, mas algumas pessoas optam por modelos decorativos, que, geralmente, não apresentam tanta eficiência(ATS, 2012). Vale lembrar ainda, que os coolers são separados em alguns tipos, com funcionalidades distintas, sendo eles: air-cooler, water-cooler e cooler heat pipe.

Ainda, conforme Ats(2012), já as ventoinhas ou exaustores tratam-se de equipamentos que servem para empurrar o ar quente do computador para fora do gabinete. Diferente dos coolers não apresentam tanta variedade de modelos para vendas, o único aspecto pelo qual o cliente pode optar é ainda pela cor e tamanho. Os exaustores devem ser instalados na parte de cima do gabinete desse computador para que retire o ar quente, ou do lado debaixo com a direção do vento oposta, permitindo a entrada de ar frio.

Pressão Positiva e Negativa do Ar

A ventoinha possui funções amplas relacionadas ao seu funcionamento de refrigeração geral interno, onde no caso, há a necessidade da absorção e repilação do ar no fluxo do computador, no caso, indicamos isso nomeando os tipos de pressão das ventoinhas, que seria a pressão Positiva e Negativa.

Pressão do ar

Pressão Positiva: A ventoinha que teria sua pressão positiva, seria aquela responsável por “puxar” o ar para dentro do gabinete, onde a instalação recomendada seria na parte superior ou média do gabinete, para a “respiração” do ar ocorrer sem o acúmulo de sujeira e pó na atmosfera.

Pressão Negativa: Função oposta da ventoinha de pressão positiva, onde seria responsável por repelir o ar quente dentro do gabinete, para que seu fluxo tenha mais desempenho, onde no caso, a instalação recomendada seria na região inferior do lado oposto da ventoinha de pressão positiva, para que o ar puxado faça um caminho direto e objetivo até a saída de ar.

Pressão Neutra: Há também, a pressão Neutra, que seria a soma das duas funções na mesma ventoinha, ou seja, capaz de puxar e empurrar o ar.

Nível de ruído

O ruído no computador pode ser causado entre dois componentes, a ventoinha ou o disco rígido. Para a ventoinha vale a pena limpá-la, isto é, tirar o pó que consta no local. Já para o disco rígido terá que fazer uma manutenção.

Para fazer a limpeza do computador e da ventoinha :

- O que vai precisar: Aspirador de pó, secador e cotonete.
- Como fazer: Irá visualizar o lado em que é possível abri-lo, ou seja, onde tem parafusos.

Desparafuse e abra seu computador. Assim conseguirá ver todos os componentes e peças que estão presentes no computador. Pegue o aspirador de pó, para sujeiras visíveis. Com o secador, com o jato de ar frio, aproxime dos componentes, isso fará com que a poeira saia mais facilmente. E o cotonete use apenas para as áreas onde o aspirador de pó ou secador não conseguirem acessar.

Instalação

Para efetuar a instalação de um cooler é necessário fazer algumas observações antecipadamente e escolher o cooler que oferecerá o benefício desejado. Compre o cooler adequado as suas necessidades. Existem diversos tamanhos de coolers, alguns deles de 40 mm, 80 mm, 120 mm e 200 mm. Os mais comuns são de 80 mm e 120 mm. Se não souber o tamanho correto que deve ser instalado em seu gabinete, consulte o manual do produto.

❖ Passo 1 – Comece analisando seu gabinete e encontrando o lugar onde deseja instalar o seu cooler. Grande maioria dos gabinetes trazem um ou dois espaços na lateral esquerda. Já outros modelos possuem espaço na parte traseira, frontal e até mesmo superior. Tudo depende do modelo do seu gabinete, porém todos possuem espaços ideais para instalar o cooler.

❖ Passo 2 – Remova o painel lateral do gabinete. Use os parafusos que passam ao longo da parte de trás do computador para remover o painel. Retire o painel para ter acesso à parte interna do gabinete. IMPORTANTE: certifique-se de que o computador está desligado e com o cabo de energia desconectado!

❖ Passo 3 – Com uma chave Phillips e quatro parafusos, que já vêm com o cooler, encaixe-o no espaço apropriado, tomando cuidado para sempre deixar posicionado de forma correta os furos para os parafusos, tanto da ventoinha quanto os do gabinete.

❖ Passo 4 – Após encaixar de forma correta, parafuse o cooler no gabinete de maneira que fique bem firme.

❖ Passo 5 – Ligue o cooler em uma fonte de energia. Dependendo do modelo comprado, o cooler pode ser ligado direto na fonte de alimentação ou na placa-mãe. Se o conector for o padrão para periféricos, ligue-o direto na fonte. Se for o conector de três ou quatro pinos, deve ser ligado na placa-mãe. Não se preocupe, pois os conectores só encaixam no local correto.

❖Passo 6 -Logo após a ligação dos equipamentos instalados, é necessário ligar o computador e observar se o exaustor está girando.

Referências

BIJORA, Helito. Como escolher o cooler ideal para o seu gabinete e processador. 2013. Disponível em: <https://www.techtudo.com.br/dicas-e-tutoriais/noticia/2013/06/como-escolher-o-cooler-ideal-para-o-seu-gabinete-e-processador.html>. Acesso em: 06 ago. 2018.

JORDÃO, Fabio. Como funcionam os sistemas de refrigeração a líquido. 2011. Disponível em: <https://www.tecmundo.com.br/infografico/9204-como-funcionam-os-sistemas-de-refrigeracao-a-liquido.htm>. Acesso em: 06 ago. 2018.

ORIONPC. SOLUÇÕES TERMICAS PARA COMPUTADORES: Desafios e Soluções. São Paulo: Oriopc Plataformas Computacionais, 2018. 14 p. Disponível em: <http://www.orionpc.com.br/wp-content/uploads/2013/01/Solu%C3%A7%C3%B5es-T%C3%A9rmicas-para-Computadores.pdf>. Acesso em: 06 ago. 2018.

ATS, Gustavo. Entenda o que são coolers e fans. 2012. Disponível em: <https://www.techtudo.com.br/artigos/noticia/2012/01/entenda-o-que-sao-coolers-e-fans.html>. Acesso em: 07 ago. 2018.

VEIGA, Felipe. Como deixar seu PC silencioso: TUTORIAL melhorar barulho do computador. 2012. Disponível em: <http://www.vejaisso.com/como-deixar-seu-pc-silencioso-tutorial-melhorar-barulho-do-computador/>. Acesso em: 07 ago. 2018.