Considerações à respeito dos coolers e das pastas térmicas

Gabinetes alternativos, com projetos inovadores contra sistemas esquentadinhos geralmente são muito apreciados…

Como vimos no artigo mencionado, o cooler não serve “apenas” para resfriar o processador: ele também tem a função de forçar a circulação interna do ar, auxiliando na refrigeração dos demais componentes internos do PC desktop. E ainda que este fosse o caso, a sua tarefa é considerada a mais árdua de todo o sistema de refrigeração, já que um processador de ponta pode chegar a dissipar mais de 150 watts. Dada a sua importância, o TDP (Termal Design Power) é considerado um dos parâmetros mais importantes a serem avaliados na aquisição de um processador, já que o cooler principal e todo o sistema de refrigeração, deverão ser dimensionados para atender aos seus requisitos.

Por este motivo, existe uma infinidade de modelos disponíveis no mercado. Os mais simples, geralmente são disponibilizados com a carcaça fabricada em alumínio, já que este metal possui uma razoável capacidade de dissipação térmica e o produto é relativamente barato (tanto no processo de fabricação, quanto na concessão de matéria-prima). Já os modelos de médio porte, geralmente adotam uma combinação de alumínio e cobre em sua carcaça, onde a parte de alumínio ficará responsável pela troca de calor com o ar, enquanto que a parte de cobre fará o contato direto com a CPU (o cobre possui maior condutividade térmica, mas é mais caro e difícil de se moldar). Por fim, os coolers de alto desempenho geralmente são fabricados com o uso exclusivo de cobre em sua carcaça, além de possuírem outras características que os tornam o mais eficientes possíveis.

Cooler box para CPUs AMD Phenom II: suficiente para atender as necessidades dos processadores, sem o uso de overclock (em stock, até 125 W).

Observem que esta é uma regra generalizada; portanto, existe uma grande chance de encontrarmos coolers de determinadas classes, mas com propriedades de outras classes (p. ex., poderemos ter coolers simples fabricados em alumínio e cobre, ao passo que alguns coolers de alto desempenho podem ter construções simples, embora inteiramente baseados em cobre). Inclusive, existem muitos produtos mais sofisticados no mercado, como os watercoolers (que utilizam a água como refrigerante e um radiador para o resfriamento do líquido) e coolers dotados de heat-pipes (que são dotados de tubulações de cobre com um fluído refrigerante especial).

Desenho esquemático mostrando a montagem do kit watercooler Galaxy, fabricado e comercializado pela Gigabyte.

Uma vez dispondo do cooler ideal (para as necessidades do processador), o próximo passo será a instalação. Bem, não vou entrar em muitos detalhes sobre o processo de instalação dos coolers, porque na Internet já existem uma série de tutoriais interessantes sobre o assunto. Inclusive, existem ótimas matérias escritas pelo mestre Morimoto, como “Dicas e curiosidades sobre coolers e encaixes” e “A evolução dos coolers”. Porém, vamos esmiuçar outros detalhes interessantes que também merecem uma atenção especial. 😉

Para o cooler ter a sua total eficiência à disposição do sistema de resfriamento, ele precisa realizar a troca de calor através transferência direta entre a base do bloco e a carcaça metálica do processador, o que é impossível de realizar devido à rugosidade da superfície. Por mais polidas que estejam tais superfícies, a existência do ar entre as faces impede a perfeita transferência de calor, devido ao fato de que o ar é um péssimo condutor de calor. Por isto, se faz necessária a aplicação de um composto químico que preencha estas lacunas de ar, realizando assim a transferência de calor necessária para o perfeito funcionamento do sistema de refrigeração. Eis, a função da conhecida e popular pasta-térmica.

Pasta térmica branca para o uso geral

Em geral, a pasta-térmica é composta de uma base pastosa de silicone, onde são acrescentados de diversos materiais em forma de partículas que visam torná-la um melhor composto condutor de calor. Tal capacidade de condutividade está intimamente relacionada material adicionado, que pode variar desde o já conhecido óxido de zinco (barato) ao carbono, na forma de fibras ou cristais de diamantes (caro), passando por outros materiais como alumínio, prata, cerâmica, etc. Até mesmo pastas-térmicas compostas com base em metais líquidos existem, embora sejam muito caras e pouco comuns. Em geral, são encontrados facilmente no mercado, as pastas-térmicas baseadas em silicone, contendo óxido de zinco e nitrato de prata.

O quão eficiente seria uma pasta-térmica? Para responder à esta pergunta, adquira um produto de boa qualidade e observem o seu rótulo. Por exemplo, tenho em mãos a seringa da Akasa, modelo AK-450-5G, a qual me informa que a sua condutividade térmica é de 9.21 W/m.ºC. Esta medida significa o seguinte: a pasta-térmica em questão tem a capacidade de transferir a energia de 9.21 Watts por metro quadrado, a cada 1 grau Celsium. É um valor difícil de mensurar na prática, mas importante de entender na aquisição de bons produtos (quanto maior, melhor). Na dúvida em relação aos valores de tais parâmetros, adquira produtos com composições eficientes, como a pasta-térmica acima referida, por conter nitrato de prata e outros compostos eficientes. Assim, também compreenderemos porque as clássicas pastas-térmicas brancas são até certo ponto ineficientes, pois além de não conterem nenhum aditivo (evidenciado pela cor branca do silicone) muitas sequer possui tais valores estampados nos rótulos!

No entanto, saibam que por mais eficiente que a pasta-térmica seja, ela não é (ao contrário do que muitos pensam) uma boa condutora térmica: mesmo os melhores produtos do mercado possuem uma fração do desempenho dos metais menos eficientes. Por outro lado, ela transfere muito mais calor que o próprio ar; por isso, a aplicação da pasta-térmica é essencial entre o cooler e o protetor metálico do processador, pois como já expliquei, ela deve apenas preencher as lacunas de ar entre ambos os elementos. Qualquer coisa além disso, irá prejudicar bastante a refrigeração, pois estaremos abrindo mão da eficiente condutividade térmica proveniente do contato direto entre os metais, devido ao uso excessivo da pasta-térmica.

Eis, os dois pontos críticos de uma boa instalação: a escolha e aplicação da pasta-térmica, bem como a seleção e boa montagem do cooler, serão fundamentais para garantirem a perfeita refrigeração da unidade central de processamento. À partir daí, vem o “efeito dominó”, pois sabendo que o cooler principal influi profundamente em toda a refrigeração interna do gabinete, nada mais importante que manter todo os componentes internos devidamente bem organizados, assim como todo o cabeamento interno deve estar bem arrumado. Uma limpeza periódica também é bem-vinda, pois a remoção de poeira e outros detritos irá promover uma melhor refrigeração, já que a poeira não só impede o fluxo de ar (especialmente se elas estiverem grudadas das fendas), como também sobreaquece os componentes os quais elas cobrem.

Afinal de contas, teremos um belo verão logo a seguir… &;-D