Un sistema di raffreddamento a liquido AIO è davvero migliore di un sistema di raffreddamento ad aria?

Introduzione

I sistemi di raffreddamento a liquido AIO sfruttano la capacità di trasferimento termico dei liquidi refrigeranti a base d'acqua. Riescono a dissipare il calore dai waterblock in rame in modo molto più efficiente rispetto all'aria. Se i sistemi di raffreddamento a liquido AIO sono migliori, perché i dissipatori ad aria sono ancora presenti sugli scaffali dei negozi di componenti per computer? Per comprendere appieno il ruolo e i vantaggi specifici di entrambi, è necessario approfondire gli aspetti fisici, di installazione ed economici dei sistemi di raffreddamento.

I produttori di dissipatori per CPU sfruttano la capacità termica del liquido refrigerante a base d'acqua all'interno delle unità AIO, rendendole compatte. Inoltre, adottano la struttura semplificata dei dissipatori ad aria per offrire soluzioni di raffreddamento economiche. Questo articolo ti aiuterà a comprendere appieno le principali differenze tra i due tipi di dissipatori. Al termine, sarai in grado di prendere una decisione d'acquisto consapevole in base alle tue esigenze specifiche.

Raffreddatore d'aria per semplicità

I dissipatori ad aria sono molto diffusi tra i giocatori, soprattutto nelle configurazioni economiche pensate per la produttività. Sono facili da installare e spesso vengono forniti preassemblati con staffe compatibili con le dimensioni della CPU. Analizziamo il loro meccanismo, i componenti, i vantaggi e alcuni dei dissipatori ad aria per CPU più popolari per iniziare il tuo percorso di conoscenza.

Meccanismo di raffreddamento di un raffrescatore d'aria

I dissipatori ad aria sono semplicemente grandi pezzi di metallo che si posizionano sopra il processore. Il corpo del dissipatore ad aria è termicamente incollato alla CPU. La parte che entra in contatto con la base del dissipatore ad aria è l'IHS (Integrated Heat Spreader). Un sottile strato di pasta termica viene applicato per riempire i micro-interstizi d'aria tra l'IHS e la base del dissipatore. Il corpo del dissipatore ad aria, comprese le alette, si riscalda. Una ventola è installata sopra le alette per far scorrere con forza l'aria fredda su di esse, che assorbe il calore dalle alette e si trasforma in aria calda all'altra estremità delle alette.

Il meccanismo crea un effetto di raffreddamento che mantiene il processore a una temperatura ottimale. Tuttavia, l'aria all'interno del case si riscalda. L'aria interna viene quindi espulsa tramite ventole installate sul retro. Aria fresca entra dalle griglie poste nella parte anteriore, inferiore o superiore del PC e il ciclo ricomincia.

Componenti di un raffrescatore d'aria

La composizione di un raffrescatore d'aria ci fornisce una visione approfondita dei vantaggi che offre ad alcuni utenti. In totale, si compone di 5 parti principali:

• Base del dissipatore di calore: è la parte che entra in contatto con l'IHS della CPU. Presenta heatpipe che attraversano il blocco, saldate o inserite meccanicamente a pressione. Possono essere a contatto diretto o indiretto con l'IHS. La soluzione migliore è quella con contatto indiretto tramite saldatura.
• Tubi di calore: Si tratta in genere di tubi di rame con il vuoto all'interno. Sono riempiti con acqua o etanolo. Quando la base si riscalda insieme al processore, riscalda istantaneamente il tubo, facendo evaporare il liquido, che sale e viene raffreddato dalle alette.
• Alette del dissipatore di calore: sono come grandi piastre sottili fissate al tubo di calore per assorbirne il calore e distribuirlo su un'ampia superficie per il trasferimento termico.
• Ventola: La ventola spinge quindi l'aria fredda sulle grandi alette, creando l'effetto di raffreddamento necessario al processo.
• Meccanismo di montaggio: si tratta di staffe che rendono i raccordi del dissipatore compatibili con il socket della CPU.

Vantaggi dei raffrescatori d'aria

I sistemi di raffreddamento ad aria sono popolari tra i giocatori con PC da gaming di fascia media o con un budget limitato. Costano meno dei sistemi di raffreddamento a liquido e a volte li superano in termini di prestazioni, offrendo alcuni vantaggi:

• Montaggio semplice: l'intera unità di raffreddamento ad aria è fornita in un unico pezzo, il che ne facilita il montaggio e lo smontaggio.
• Rapporto costo/prestazioni: sono disponibili con capacità di dissipazione del calore da 30 W (TDP) a oltre 280 W, con una differenza di prezzo di quasi tre volte superiore rispetto ai sistemi di raffreddamento a liquido con lo stesso TDP.
• Affidabili: grazie al minor numero di parti mobili, sono meno soggetti a guasti.
• Compatibilità: Sono compatibili con i moderni chipset CPU. Inoltre, possono essere dotati di staffe per un comodo montaggio del processore.
• Raffreddamento VRM: il movimento dell'aria fresca all'interno del case provoca il raffreddamento dei componenti circostanti. Il modulo di regolazione della tensione della scheda madre è il componente più raffreddato, garantendo un funzionamento più stabile e una maggiore durata della scheda madre stessa.
• A tenuta stagna: non vi è alcuna possibilità di perdite poiché l'intero gruppo è in metallo, materiale difficile da danneggiare.

Produttori e prodotti più diffusi di dissipatori ad aria per CPU

All-in-one per prestazioni elevate

Quando si punta a configurazioni CPU ad alte prestazioni e PC da gaming, sono necessari i sistemi di raffreddamento a liquido AIO. Questi sono straordinari in termini di capacità di dissipazione del calore. La loro intrinseca proprietà fisica di utilizzare un liquido per il raffreddamento li rende superiori in termini di prestazioni.

Fenomeni di funzionamento delle unità di raffreddamento AIO

Partiamo dalla fonte di calore, ovvero la CPU. Un waterblock è posizionato sopra la CPU ed è termicamente collegato all'IHS. All'interno del waterblock è installata una pompa che fa circolare il liquido sulla piastra di raffreddamento. Il liquido si riscalda e, attraverso i tubi, raggiunge l'ingresso del radiatore per lo scambio termico.

All'interno del radiatore, dei tubi metallici trasportano il liquido dall'ingresso all'uscita. Nella zona compresa tra l'ingresso e l'uscita del radiatore, i tubi sono dotati di grandi alette che dissipano il calore e lo distribuiscono su un'ampia superficie. Delle ventole montate sul radiatore convogliano aria fredda sulle alette per raffreddarle. All'uscita del radiatore, l'acqua fredda passa al waterblock e il ciclo si ripete.

Componenti del sistema di raffreddamento AIO

• Pompa: è il componente principale che muove il liquido all'interno del circuito chiuso. Crea la differenza di pressione necessaria nel circuito per avviare il flusso e superare le restrizioni al flusso.
• Radiatore: è la parte che dissipa il calore. È simile al dissipatore di calore di un sistema di raffreddamento ad aria. Tuttavia, in questo caso sono presenti ventole statiche da 120 mm o 140 mm, disponibili in configurazioni da una, due, tre o quattro unità. Hanno una superficie di scambio termico maggiore rispetto ai sistemi di raffreddamento ad aria.
• Tubazioni: Queste collegano l'ingresso e l'uscita del radiatore tramite un blocco di raffreddamento.
• Ventole a pressione statica: si tratta di ventole che creano un'elevata pressione statica per far circolare l'aria attraverso il radiatore e raffreddarlo.
• Liquido refrigerante: è il liquido che si riscalda a partire da una piastra fredda e si sposta verso il radiatore per raffreddarsi. Si tratta di un liquido ad alta capacità termica, che può essere a base d'acqua con additivi per migliorarne la conduttività.
• Staffa di montaggio: Queste sono fondamentali per garantire che il waterblock si allinei con il processore nei punti più caldi, a seconda delle dimensioni del socket.

Vantaggi dei sistemi di raffreddamento AIO

I sistemi di raffreddamento a liquido AIO sono progettati per CPU con TDP elevato, che producono molto calore durante il funzionamento. Ecco i fattori che rendono gli AIO superiori in termini di prestazioni:

• Elevata capacità di dissipazione del calore: grazie all'utilizzo di liquido con pompe e ventole, i sistemi di raffreddamento a liquido AIO hanno un'elevata capacità di dissipazione del calore. Possono aumentare la velocità per incrementare significativamente la dissipazione del calore e ridurre la rumorosità a livelli prossimi allo zero.
• Spazio per la RAM: Non ci sono problemi di spazio per la RAM come con i dissipatori ad aria. Il waterblock non interferisce con gli slot della RAM.
• Movimento dell'aria nel case: i radiatori possono spingere o aspirare aria dal case del PC, migliorando la circolazione dell'aria per il raffreddamento dei componenti.
• Stabilità termica della massa: Poiché un liquido ha una maggiore capacità termica, non cambia rapidamente temperatura, evitando così frequenti aumenti e diminuzioni di velocità nelle applicazioni con processori veloci e ad alto carico.
• Leggero per la scheda madre: il waterblock è leggero, quindi non esercita una pressione eccessiva sulla scheda madre.
• Estetica: sono dotati di display AMOLED o IPS integrati per messaggi personalizzati, logo, diagnostica di sistema o GIF.
• Compatti: possono essere installati all'interno di un case di piccole dimensioni e offrire comunque un TDP elevato, a differenza dei dissipatori ad aria.

Produttori e prodotti più popolari di dissipatori AIO per CPU

• ESGAMING Torrent 360 Pro: radiatore da 360 mm, piastra di raffreddamento in rame, 3 ventole da 120 mm.
• ARCTIC Liquid Freezer III 360: radiatore da 360 mm, ventola di raffreddamento VRM, 3 ventole P12 PWM.
• Corsair iCUE Link H150i LCD: radiatore da 360 mm, schermo LCD, 3 ventole QX120.

Conclusione

Dopo un'analisi approfondita delle due principali categorie di raffreddamento per CPU, possiamo concludere con certezza che i sistemi di raffreddamento a liquido AIO offrono prestazioni superiori rispetto ai dissipatori ad aria. Tuttavia, nella fascia di prezzo più accessibile, i dissipatori ad aria risultano i più performanti. Per concludere il nostro confronto, ecco alcuni suggerimenti per i nostri lettori:

• Scegli un dissipatore ad aria adatto a un case per PC con elevato flusso d'aria, a una configurazione economica e con un requisito di TDP inferiore a 300 W.
• Per case per PC compatti, processori di fascia alta e CPU con TDP superiore a 300, optate per i sistemi di raffreddamento a liquido AIO.

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