Case o gabinete de la PC

Los Cases o gabinete de la PC

Es el componente de una computadora encargado del montaje de los dispositivos conocidos como hardware. Este componente interactúa directamente con el flujo de aire del equipo, y permite el ensamblaje de unidades con distribución de cableado, así como la protección y aislamiento de los componentes internos del equipo al ambiente exterior y sus agentes. Interactúa directamente con el usuario. 

El gabinete o case de una computadora es el componente encargado de proteger a los dispositivos internos (hardware) del ambiente y de agentes externos. Su función principal es alojar dispositivos, y es el componente que determina el tamaño de tarjeta madre que podrá instalarse en la configuración. 

Los gabinetes tienen relación directa con la distribución de temperaturas y la disipación de calor para garantizar el correcto funcionamiento de los componentes.

 Los cases tienen espacios dedicados para unidades específicas, siendo las áreas más comunes las siguientes: 

• Motherboard Tray o Bahía de la Tarjeta Madre. 
• Área para unidades Lectoras. 
• Área de Discos duros. 
• Área de montaje para Fuente de Poder. 
• Área de montaje de Ventiladores de ingreso y salida de aire. 

Este dispositivo está constituido en su mayoría por una construcción de chasis metálico de acero o aluminio, con paneles plásticos. Consiste a grandes rasgos, de una caja preparada para alojar dispositivos electrónicos. Se diferencian entre sí por su disposición, su tamaño y para el tipo de configuración que está destinado.

 Tipos de Gabinetes Según su disposición 

los gabinetes pueden encontrarse en presentaciones Horizontales y Verticales. El tipo de gabinete puede ser establecido según su compatibilidad con la tarjeta madre y el tamaño de la fuente de poder que 

pueden alojar.

 Estas son las clasificaciones más comunes en el mercado: 

• Mini-ITX 
• Micro ATX 
• ATX (Del ingles “Advanced Technology eXtended”) 
• EATX (Extended ATX) 

Los tamaños listados anteriormente, tienen relación directa con la aplicación que pueda darse al gabinete. 

Según el uso destinado para cada uno, pueden clasificarse en: 

• Gabinetes para Servidores. 
• Gabinetes HTPC. 
• Gabinete Barebone. 
• Gabinete Gamer. 

Gabinetes para Servidores Es un tipo de gabinete constituido con dimensiones necesarias para ser montados en un rack especializado. Este gabinete está diseñado para alojar una configuración potente para procesar gran cantidad de datos, por lo que suele implementar un flujo de aire adecuado para la configuración. 

 Gabinetes HTPC El término HTPC es la abreviatura del inglés “Home Theater PC”, que se traduce como PC para teatro en casa. Es un elemento diseñado para trabajar en conjunto con otros componentes de audio y video. Su aspecto concuerda con los dispositivos multimedia utilizados para audio y video. Este tipo de gabinete está pensado para ofrecer entretenimiento multimedia en el hogar. Dentro de las principales adaptaciones que esta configuración posee resaltan las siguientes: 

•  Configuración Silenciosa 
•  Carcasa más propia de electrodoméstico 
•  Cuenta con un mando a distancia o control remoto. 
•  Puede tener montada una pantalla LCD. 

Gabinetes Barebone Este tipo de gabinete está ensamblado de una manera no convencional, pues su espacio interior está diseñado para dispositivos específicos. Tomando en cuenta que es una configuración preinstalada, con espacios y sistemas de enfriamiento únicos para un tipo de tarjeta madre, es un elemento que no es compatible con la variedad de 18 tecnologías de hardware existentes. Sus componentes internos son exclusivos para cada configuración y no pueden ser modificados porque el gabinete no lo permite. Sus dimensiones suelen ser compactas, y buscan eliminar los problemas ocasionados por una PC portátil, como el sobrecalentamiento y el montaje de disipadores compactos que no son efectivos. 

Gabinetes Gamer Los gabinetes gamer poseen características que incrementan sus prestaciones. Están constituidos por un cajón amplio con compatibilidad para varios tamaños de tarjetas madres. Su espacio interno está diseñado para poder alojar una o más tarjetas de video, las cuales en algunos casos pueden ser más grandes que la tarjeta madre. El flujo de aire dentro de un case gamer es superior al de un case regular. La estructura posee medios para montar ventiladores de mayor tamaño, y normalmente tienen dos entradas de aire, una frontal y una superior, pudiendo agregar en algunos modelos una entrada inferior, y una salida trasera. Este tipo de case suele tener un valor más alto comparado con un producto regular. Su estructura está constituida principalmente por metales y menores cantidades de plásticos y polímeros para crear una estructura rígida, resistente y que protege al equipo del ambiente. Estos tipos de dispositivos son menos manejables que un case regular, pues sus dimensiones son mayores y su peso es superior al de un gabinete regular. Un case gamer Full-tower puede llegar a contener hasta 11 unidades lectoras distribuidas una sobre otra. Este tipo de case en su mayoría dispone de paneles laterales con ventanas acrílicas a fin de mostrar el contenido del gabinete. Un gabinete gamer también implementa conceptos de iluminación, utilizando fuentes de luz indirecta como LED o tubos de cátodo frío para embellecer la estructura. 

TEMPERATURAS DE TRABAJO 

Tomando en cuenta que los componentes de una computadora utilizan cargas y voltajes eléctricos para trabajar, las temperaturas del dispositivo tienden a subir. Según la demanda de procesos y la cantidad de tareas que un dispositivo está procesando, así como la cantidad de voltaje que recorre en sus circuitos, su temperatura de trabajo puede variar de un momento a otro. 

 Los dispositivos más importantes de una computadora como el CPU, GPU, Chipset y fuente de poder, suelen incorporar un disipador metálico a fin de hacer un intercambio de calor y reducir la temperatura del componente electrónico. Cada dispositivo tiene un margen de temperatura normal y un margen máximo de trabajo. Cuando el máximo de temperatura es alcanzado, el sistema anula todas las operaciones y se apaga automáticamente para evitar daños en el sistema. El rendimiento de un dispositivo de hardware, se ve afectado directamente por la temperatura a la cual desempeña su tarea. La relación calor-rendimiento es indirecta y el disminuir la temperatura de trabajo, el resultado es el incremento en el desempeño del dispositivo. Las diferencias promedio en las temperaturas de trabajo de cada componente se listan en la tabla a continuación: 

 INTERCAMBIO DE CALOR 

El intercambio de calor consiste en transmitir cierta temperatura alta de un cuerpo hacia otro, a fin de generar un descenso en la misma. En una computadora se lleva a cabo por medio del contacto de una fuente de calor con un disipador. La fuente de calor puede ser algún componente electrónico, como circuitos integrados, microprocesadores (CPU, APU, GPU) o circuitos de memorias, etc. 

COMPONENTE                     TEMPERATURA PROMEDIO           TEMPERATURA MÁXIMA 

Microprocesador                                  35 °C - 55 °C                                           85 °C - 95°C 

Tarjeta de Video                                   55 °C – 60 °C                                           90 °C- 110 °C 

Fuente de Poder                                    30 °C – 35 °C                                          60 °C – 70 °C 

Disipadores 

Este elemento está a cargo de extraer el calor de un componente, y busca evacuarlo al ambiente. La conducción de calor es indispensable en este proceso, por lo que se emplea el uso de materiales con alta tasa de transferencia térmica, como aluminio o cobre. Todos los disipadores cuentan con planos posicionados en serie, a fin de permitir que el aire circule a través de ellos. El aire que tiene contacto con las paredes del disipador atrapa al calor y lo evacúa al ambiente. 

Pasta Térmica 

La pasta térmica es un componente que incrementa la conducción de calor entre las superficies de los objetos, ya que algunas secciones de la superficie pueden ser irregulares y no estar en contacto directo. La conductividad térmica de las pastas térmicas puede variar desde su fabricación. En las computadoras, la pasta térmica se aplica entre los dispositivos como microprocesadores, circuitos de memoria o fuentes de calor y la unión con su respectivo disipador, a fin de mejorar el intercambio de temperaturas. 

   FLUJO DE AIRE 

El flujo de aire es un concepto indispensable cuando se aplica a computadoras. Se refiere específicamente al comportamiento de las diversas corrientes de aire que recorren en un espacio. Puede tener relación con la aerodinámica en algunas aplicaciones y su función  principal en una computadora afecta a la temperatura de sus componentes. Todo dispositivo que trabaja a temperaturas altas y genera calor, requiere de un flujo adecuado para movilizar y transportar temperatura. En una computadora pueden nombrarse dos puntos que determinan si el flujo de aire es adecuado: 

 Las entradas de aire 

 Las salidas de aire 

La entrada de aire es un punto en el cual el aire del ambiente a temperaturas bajas ingresa al gabinete, por medio de ventiladores de ingreso o tomas de aire. 

La salida de aire, es un punto donde las corrientes internas del gabinete son capturadas y expulsadas al exterior. 

El incremento del flujo y de la cantidad de aire desplazada también tiene relación con el tipo de ventilador utilizado y las revoluciones por minuto a las que operan. 

                                                              Ventiladores

                                                        

Un ventilador es una máquina de fluido que se utiliza para desplazar aire de un punto a otro, o dentro de espacios. Su función principal es: refrescar utilizando corrientes de aire. Un ventilador está compuesto por un motor conectado a aspas o hélices que se mueven de forma rotativa sobre un pivote o eje central. El diámetro total del ventilador puede determinar la cantidad de aire que es capaz de desplazar. Así mismo, la cantidad de aspas y ángulos de ataque de las mismas, juegan un papel importante en determinar la cantidad de aire que pueden impulsar. Un mayor diámetro en las dimensiones del ventilador requiere menos revoluciones para desplazar una cantidad de aire específica. Por el contrario, un ventilador de menor diámetro requerirá girar a revoluciones mayores para desplazar el aire. Las computadoras pueden utilizar ventiladores de distintas medidas y presentaciones. Las más utilizadas son las siguientes: 

 80 mm,

 92 mm, 

 120 mm, 

 140 mm, (Gabinetes gamer) 

 250 mm,(Gabinetes gamer) 

Tipos de ventiladores 

 Las computadoras pueden utilizar dos tipos de ventiladores para propiciar el flujo de aire: 

 Ventiladores Axiales Moviliza las corrientes de aire en dirección paralela al eje de rotación, o bien, perpendicular al marco. Son apropiados para configuraciones de computadoras silenciosas, como las HTPC. Se caracterizan por tener una carcasa para encerrar la corriente de aire y dirigirla a un punto específico. Las aspas son planas o pueden presentar cierta curvatura que determina la cantidad de aire que puede desplazar, y están distribuidas alrededor de una circunferencia paralela al eje de rotación.

Ventiladores Radiales Moviliza las corrientes de aire perpendicularmente al eje del ventilador. Regularmente necesita funcionar a velocidades más altas para generar un flujo de aire comparable con el flujo de un ventilador axial. Tiene las aspas planas o con leves curvaturas angulares a fin de movilizar el aire más fácilmente. Suele ser más ruidoso por las altas revoluciones de trabajo. 

ENFRIAMIENTO 

Todas las computadoras utilizan conceptos de enfriamiento para reducir temperaturas de trabajo. Los dispositivos y hardware que son sometidos a altas cargas de procesos y voltaje, suelen incorporar sistemas para reducción de temperaturas de fábrica, que consisten en un disipador con ventilador.

Los componentes de enfriamiento comercializados se clasifican en enfriamiento activo y enfriamiento pasivo. 

Enfriamiento Activo

Incorpora un ventilador axial o radial para movilizar corrientes de aire. En algunos casos genera ondas de sonido, ruido y vibración causados por el movimiento rotativo de los ventiladores. 

Enfriamiento Pasivo

Está constituida por un sistema sin ventilador, formado únicamente por un intercambiador de calor, radiador o disipador. Esta solución no genera ruido y es utilizada en sistemas silenciosos. 

Sistemas de Refrigeración Líquida

Es un sistema Activo muy efectivo para movilizar cargas de calor de un punto a otro.  Está constituido por varios componentes como:

• Radiador: Es un intercambiador de calor constituido por un núcleo de aluminio con conductos internos que forman un circuito. En su interior circula líquido que transporta calor y lo transfiere a la estructura. El radiador permite el flujo de aire a través de sus ranuras para refrescar y reducir la temperatura del refrigerante interno. 
• Ventilador Moviliza corrientes de aire a través de las ranuras de aluminio del radiador a fin de transportar y extraer el calor. 
• Bomba de agua Está constituida por un motor eléctrico encargado de movilizar cierto volumen de líquido dentro de un sistema cerrado  formado por mangueras, ductos y acoples. Water Block Es el intercambiador de calor que tiene contacto con el dispositivo que desea enfriarse. Suele utilizar pasta térmica para mejorar el contacto con la superficie a refrigerar. Dentro de su estructura circulan líquidos que recogen calor y lo transportan de un punto a otro. 
• Ductos, mangueras y acoples Forman un circuito dentro del sistema y re direccionan líquidos transportando temperaturas. Se utilizan mangueras de caucho y polímeros elásticos. Los acoples generalmente son de aluminio o metales inoxidables livianos y cumplen la función de conectar segmentos de manguera. 
• Líquido Refrigerante Es un compuesto formulado para movilizar temperaturas dentro de un sistema de enfriamiento/refrigeración. Suele contener aditivos que evitan la formación de hongos y bacterias dentro de un sistema. Su punto de ebullición es  más elevado y su punto de congelación es más bajo comparado con el agua. 
• Depósito de Refrigerante El depósito o reservorio es el área de almacenamiento del líquido. Está conectado a la bomba de agua por medio de mangueras y acoples con el fin de abastecer al sistema de refrigerante para circular y enfriar el hardware. Este sistema requiere de cuidados y mantenimiento para que su funcionamiento sea óptimo. El sistema completo debe ser limpiado cada cierto tiempo para evitar el crecimiento de hongos y contaminación en los ductos. Así mismo, el líquido refrigerante debe reemplazarse en períodos determinados. Todo el ensamble de mangueras y acoples debe ser cuidadosamente armado para evitar fugas que dañen los dispositivos. 

Sistemas de Enfriamiento tipo Torre

Son una solución activa para enfriar componentes de una computadora. Están formados por un disipador con secciones metálicas distribuidas de forma vertical sobre un Heat-Pipe (Término en inglés referente a Tubo de Calor). El Heat-Pipe está formado por un tubo de cobre relleno de compuestos en estado líquido que mejoran el transporte de temperatura. Tiene contacto directo con la placa de contacto, a fin de mejorar la transferencia de calor. La construcción tiene montado un ventilador al frente capaz de movilizar corrientes de aire a través de las secciones metálicas de su estructura. Algunos modelos pueden montar un ventilador frontal y uno trasero a fin de facilitar el flujo de aire a través del disipador. 

Otros sistemas de enfriamiento

Varios tipos de enfriadores son montados de forma paralela a la tarjeta madre. Estos productos contienen ventiladores con un flujo de aire perpendicular a la placa de la computadora. Al igual que el enfriamiento tipo torre, están compuestos por un disipador metálico con un ventilador montado en la parte más alta, encargado de distribuir una corriente de aire hacia abajo, en dirección perpendicular a la tarjeta madre. La desventaja de este tipo de ventilación, es que transporta el calor del disipador a la tarjeta madre y a los componentes cercanos al microprocesador. 

 

MANEJO DE CABLEADO

 Concepto utilizado en el “modding” de gabinetes o en gabinetes gamer. El concepto del manejo de cableado consiste en la correcta distribución y clasificación de cableado dentro de un gabinete, a fin de crear la menor interferencia posible con el flujo de aire. En gabinetes de alto rendimiento, la distribución de cableado suele hacerse en la parte trasera al Motherboard-Tray (Bandeja de la Tarjeta madre). El manejo de cableado tiene otro objetivo específico: el ordenar el interior del sistema para presentar una configuración más ordenada y estructurada. 

EQUIPOS DE ALTO DESEMPEÑO 

Suelen ser llamados “High-End”. Reúnen todas las características de un equipo superior al regular gracias al uso de productos de última generación como uno o varios procesadores multi-núcleo y varias tarjetas de memoria que le permite realizar tareas más complejas en tiempo menores.  

Tarjetas de video 

Los equipos de alto rendimiento suelen incorporar una o más tarjetas gráficas de gama alta. Según análisis propios realizados para el desarrollo de este proyecto, puede afirmarse que dichas tarjetas es una de las principales fuentes de calor dentro de un sistema. Poseen uno o varios microprocesadores específicamente dedicados a procesar gráficos y 3D. Manejan voltajes relativamente altos y su consumo de energía y producción de calor bajo carga alta suele ser igual o mayor al de un micro-procesador o CPU. Las dimensiones de una tarjeta de video de gama alta suelen ser mayores a las dimensiones de una tarjeta madre, por lo que necesitan de un gabinete apto para su montaje. 

Fuente de Poder

  Es el dispositivo encargado de suministrar energía para el trabajo de los dispositivos. Suelen ser clasificadas por el amperaje y Watts que son capaces de producir.  Por la demanda de energía que los dispositivos de gama alta requieren, las fuentes de poder de los equipos de alto desempeño suelen ser más potentes. Un equipo regular funciona de manera adecuada con una fuente de poder de 300 – 400 watts. Un equipo de alto rendimiento necesita como requisito una fuente de 800 a 1500 watts para suministrar la energía suficiente al hardware. El tamaño de una fuente de poder de gama alta pude ser mayor que el de una fuente de poder regular según su capacidad en watts. Las fuentes de poder de altas prestaciones suelen estar equipadas con dos ventiladores dedicados en su interior, y suelen ser modulares, es decir, el cableado de alimentación para el hardware es removible de la fuente. Las fuentes de poder modulares dan opción a mejorar el manejo de cableado, gracias a la eliminación de cables no utilizados. 

Si quieres saber mas de los cases da clic acá!!