El efecto Peltier ocurre cuando la corriente eléctrica pasa a través de una unión bimetálica, enfriando un lado y calentando el otro. Si bien los enfriadores Peltier se han utilizado en computadoras, sus numerosos inconvenientes los han mantenido fuera de la corriente principal.
Puede enfriar una CPU o GPU con agua, aire y nitrógeno líquido, pero ¿qué pasa con los electrones? Los enfriadores Peltier pueden usar la magia de la electricidad y la física para enfriar sus componentes, pero hay una razón por la que no todos los usamos.
¿Qué es el efecto Peltier?
El efecto Peltier (también conocido como efecto de enfriamiento termoeléctrico) es cuando se usa electricidad para enfriar o calentar un material. Lleva el nombre del físico francés Jean Charles Athanase Peltier, quien lo descubrió en 1834. El efecto Peltier es el fenómeno que ocurre cuando una corriente eléctrica fluye a través de una unión entre dos tipos diferentes de materiales, provocando que aparezca una diferencia de temperatura en la unión. Esta diferencia de temperatura se puede utilizar para enfriar o calentar la unión, dependiendo de la dirección de la corriente. Este efecto se puede utilizar en dispositivos como los refrigeradores termoeléctricos (TEC), que se utilizan para enfriar dispositivos electrónicos, y en almohadillas térmicas u otros dispositivos de calefacción.
El efecto Peltier también se conoce como «refrigeración de estado sólido» porque utiliza materiales de estado sólido (como semiconductores) para lograr el enfriamiento, en lugar de métodos tradicionales como la compresión y la evaporación de refrigerantes. Esto lo convierte en una alternativa más eficiente y ecológica a los métodos de refrigeración tradicionales. El efecto Peltier también se usa en la dirección inversa, donde se puede usar para generar calor en lugar de enfriamiento. Esto se usa a menudo en almohadillas térmicas, calentadores de manos y otros dispositivos similares.
Por cierto, lo contrario también es cierto. Si somete los dos lados de la unión a una diferencia de temperatura, generará electricidad en su lugar. Esto se conoce como el efecto Seebeck.
Cómo funcionan los enfriadores Peltier
Cuando usa un enfriador Peltier en su computadora, se conecta a su CPU y usa electricidad para enfriar la CPU. En un lado del enfriador, el calor se absorbe de la CPU y en el otro lado, se libera. También se utiliza un ventilador para ayudar a disipar el calor liberado por el lado caliente del enfriador.
En pocas palabras, los enfriadores Peltier usan electricidad para mover el calor del lado caliente al lado frío, y el ventilador ayuda a enfriar el lado caliente, que a su vez enfría la CPU. Entonces, la parte «peltier» del enfriador es en realidad una bomba de calor, en lugar de un sistema de enfriamiento en sí mismo. Todavía necesita refrigeración tradicional por aire o agua para deshacerse del calor.
¿Son mejores los enfriadores Peltier? Pros y contras
Los enfriadores Peltier pueden proporcionar un rendimiento de enfriamiento muy alto, especialmente en comparación con los enfriadores de aire tradicionales. Pueden reducir efectivamente la temperatura de una CPU, incluso bajo cargas pesadas. Eso incluye enfriar los procesadores por debajo de la temperatura ambiente.
Los enfriadores Peltier también son generalmente más pequeños en comparación con los enfriadores de aire, lo que los hace ideales para usar en PC de factor de forma pequeño o espacios reducidos. Se pueden usar para sacar el calor de esos espacios reducidos a donde se pueda disipar fácilmente.
En el lado negativo de las cosas, los enfriadores Peltier consumen mucha energía, lo que puede generar facturas de electricidad más altas y ejercer presión sobre el suministro de energía de su computadora. También son generalmente más caros que los enfriadores de aire tradicionales y, a menudo, no tienen un mejor enfriamiento en términos absolutos en comparación con el enfriamiento por aire o agua.
Debido a que pueden enfriar los procesadores por debajo de la temperatura ambiente, los enfriadores Peltier pueden causar condensación, lo que puede dañar las partes internas de la computadora al provocar cortocircuitos eléctricos y corrosión.
Enfriadores de CPU Peltier del mundo real
Encontrar enfriadores de CPU que usen el efecto Peltier, a menudo etiquetados como enfriadores «TEC», resulta algo complicado. Hubo varios de ellos a fines de la década de 2000 y principios de la de 2010, pero desde entonces han sido bastante escasos.
Todavía hay productos que puede comprar bajo la marca Intel Cryo, implementados por socios externos como Cooler Master, que han combinado hábilmente la tecnología de enfriamiento Peltier con el enfriamiento por agua AIO (todo en uno).
Cooler Master MasterLiquid ML360 SUB-Zero
Al combinar el poder de la refrigeración por agua con la refrigeración de estado sólido, el ML360 promete una experiencia literalmente relajante al hacer overclocking o simplemente maximizar los relojes de impulso de su CPU.
Es más fácil encontrar enfriadores TEC que no estén diseñados específicamente para enfriar CPU de PC, sino que estén diseñados para enfriar chips semiconductores en general. Por lo general, están destinados a proyectos de bricolaje o sistemas informáticos especiales no estándar que deben operar en condiciones en las que los enfriadores TEC tienen sentido.
¿Por qué los enfriadores de PC Peltier no son comunes?
Uno pensaría que la capacidad de los enfriadores Peltier para (potencialmente) lograr un enfriamiento por debajo del ambiente atraería a muchos entusiastas del overclocking, pero hasta ahora no han demostrado ser populares. Los inconvenientes de la tecnología que ya hemos mencionado anteriormente ciertamente explican por qué no han despegado, pero hay más que eso.
En primer lugar, alcanzar temperaturas inferiores a la ambiente no es realmente un objetivo que nadie busque alcanzar. Una CPU que se ejecuta por debajo de su temperatura máxima segura funcionará igual de bien por debajo de ese límite que por encima de su límite inferior. Siempre que la CPU no se acelere y alcance su nivel de rendimiento más alto sin exceder el límite de temperatura seguro, está listo para comenzar.
Las CPU modernas de alto rendimiento pueden generar cientos de vatios de energía térmica y los enfriadores Peltier requieren electricidad para funcionar. Hay un problema importante con los rendimientos decrecientes cuando tiene que usar el efecto Peltier para enfriar temperaturas tan altas, y otros métodos de enfriamiento que requieren mucha menos energía pueden acercarse lo suficiente como para hacer que los enfriadores Peltier sean un nicho dentro de un nicho.
Así que no es tan sorprendente que estos refrigeradores no sean convencionales. En este momento no hay una necesidad real de ellos, pero los cambios futuros en la forma en que se diseñan las computadoras, o el cambio en curso a los dispositivos móviles como las computadoras portátiles para juegos (¡ahora con refrigeración por agua!) podrían cambiar eso.
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