generalités sur le watercooling

[titoff]

salut

Ce petit article sans prétentions, juste pour vous donner quelques généralités sur le watercooling, et sur les méthodes pour optimiser son watercooling et certaines à ne pas faire.

Déjà qu'est-ce que le watercooling :
- C'est un système de refroidissement par eau. Pourquoi l'eau : car elle est bien meilleur caloporteur (transporteur de chaleur) que l'air.

le principe de "base" du watercooling :
- On fait circuler l'eau dans des tuyaux, a l'aide d'une pompe, l'eau se charge en chaleur dégagé par les composants à refroidir, et évacue cette chaleur par l'intermédiaire d'un radiateur (le même système que pour les voitures) aider par un ventilateur ou non, puis retourne vers la source de chaleur pour a nouveau l'évacuer vers le radiateur et ainsi de suite.

- Avantage : Offre un bien meilleur rendement que les refroidissements par air. Permet par conséquent de gagner en température, ainsi qu'en émission de bruit

- Inconvénient : Prix d'un bon system de watercooling nettement plus élevé qu'un bon refroidissement par air. Risque de fuite si mal monté.

[titoff]

Les pertes de charges :


-Ce sont tous les éléments du circuit qui vont faire baisser le débit du liquide de refroidissement ainsi que la pression qui règne à l'intérieure de certains éléments du circuit.

-C'est un facteur très important a prendre en contre car il déterminera l'efficacité de refroidissement de votre circuit.

Ainsi certaines personnes préfèrent les circuits à hautes pertes de charges et d'autre à faibles pertes de charges.
*Sauf montage particulier, il n'est pas recommander d'associer des waterblocks a haute pertes de charges avec des waterblocks à faible pertes de charge.

- Circuits HPDC : Ce sont les circuits à Hautes Pertes De Charge.
- C'est-à-dire que les différents waterblocks utilisés provoqueront de fortes pertes de charge dans le Circuit de part leur fonctionnement.
- En effet ceux-ci mettent en contact l'eau et la partie chaude plus longtemps et à plus forte pression. Ce qui permettra avec une quantité de liquide moindre d'emmagasiner plus de chaleur et de l'évacuer. L'eau sera donc beaucoup plus chaude à la sortie des waterblocks.

- Avantages : WB généralement très performants (dans un système bien réfléchit), pompe, tuyaux et parfois WB plus petits, donc plus faciles a intégrer. Pompe a faible débit, donc généralement plus silencieuse. Moins de contraintes avec les pertes de charge, donc plus de flexibilité au montage, avec possibilité de mettre des coudes et autre, ce qui facilité l'intégration.
- Inconvénient : Moins évident pour refroidir plusieurs éléments chauffants a cause des pertes de charges induites a chaque WB, et de la hausse de température après chaque WB, ce qui nécessite souvent un montage en parallèle (cf. après). Moins facile a fabriquer soit meme (blocks home made ....). Eviter les gros radiateurs genre récup de ceux de casse auto. Risque de voir le circuit se boucher à cause de certains colorants, poussières.

- Circuits LPDC : Ce sont les circuits à Faible (Low en anglais) Pertes De Charges.
- C'est-à-dire que les pertes de charges seront faibles dans le circuit, et permettront donc de hauts débits.
- Ces types de circuits, mettent les éléments chauffants en contact avec l'eau très peu de temps, donc pour une quantité d'eau donnée la chaleur dégagée sera plus faible, mais ils font passer d'énormes quantités d'eau dans les éléments chauffants afin de compenser (peut aller a plus de 1200 l/h).
- Avantages : Très efficace et simple a monter pour le refroidissement de plusieurs éléments chauffants. Permet un montage en série (cf. après) des WB. Peut être utilisé avec de gros radiateurs genre récup de casse auto. Peut de risques de se boucher. Plus facile a réaliser soi même (Home Made).
- Inconvénients : Taille des éléments : Tuyaux de diamètre plus grands, souvent nécessite une grosse pompe. Obligation de faire très attention aux pertes de charges qui nuisent a l'efficacité du circuit. Blocks et pompes souvent plus coûteux. Plus difficile a intégrer.

**En gros, vous l'aurez deviner, il utilisent tout 2 un principe opposé :
- Le HPDC fait passer de l'eau a faible vitesse de façon a faire emmagasiner une grosse quantité de chaleur a peu de liquide.
-le LPCD fait emmagasiner peut de chaleur pour une quantité de liquide donnée mais fait circuler le liquide a "haute vitesse" dans le circuit.


Je ne dirais pas que l'un est mieux que l'autre, tout est question de choix.

[titoff]

Série ou parallèle :

* Waterblocks : Ici tout dépend du circuit.

- En LPDC vous avez tout intérêt a monter tout en série, car dans tous les éléments les pertes de charges sont faible, donc le plus simple est de tout monter en série.

- En HPDC le problème est tout autre. En effet chaque élément induira une pertes de charges importante. Sachant que le débit d'eau au final sera le plus petit débit que l'élément le plus résistant laissera passer. Donc il est possible de monter tout en série, si les pertes de charges ne sont pas trop importantes, tout en ayant des performances de refroidissement correctes, sachant que le premier élément (souvent le CPU) sera le mieux refroidit.

- Malgré tout, si vous utilisez des blocks a très hautes pertes de charges, il vaut mieux faire un montage en parallèle. De façon a éviter de trop limiter le débit dans les autre WB. Le plus souvent on voit en parallèle CPU // Chipset/GPU. Car le CPU est l'élément chauffant le plus, et le chipset / GPU en série ont leur « propre » circuit. Le parallèle permet aussi a la pompe de moins forcer, sachant que généralement les circuit HPDC permettent des débits inférieurs a 200l/h et que les pompes tournent souvent a plus de 600l/h, elles ont tendance a forcer. Le circuit en parallèle limite ce phénomène. Si on prend des Waterblocks permettant un débit de 200l/h montés en série, le débit final du circuit sera de 200l/h. Si on met 2 Waterblocks permettant un débit de 200l/h en parallèle, le débit final du circuit sera de 400l/h. La seule précaution à prendre sur les montages de Waterblocks en parallèle, est de s'arranger pour que sur chaque ligne, il y ai a peu près le même débit. Sinon vous risquez d'avoir un ligne bien refroidit et l'autre presque pas.

* Radiateurs : Ici cela est plus simple et n'intéressera que ceux qui ont plusieurs radiateurs dans un circuit.

- Comme on l'a précédemment dit pour les pertes de charge, moins un liquide passe vite dans une source de chaleur, plus il emmagasine de chaleur.
*Il en est de même pour l'inverse : De l'eau chaude en contact avec du froid, perdra plus de chaleur si il passe lentement. Donc on peut utiliser cet effet pour les radiateurs : Si on monte 2 radiateurs en série sur un circuit qui tourne a 200l/h, l'eau passe dans les 2 radiateurs a raison de 200l/h.
*Si maintenant on met sur ce même circuit les radiateurs en parallèle, l'eau passera alors dans chaque radiateur à 200/2 radiateurs, soit 100 l/h. Au finale elle passera plus lentement dans chaque radiateur et par conséquent évacuera plus de chaleur.



A retenir que le montage en parallèle est quand même plus compliqué d'un point de vue équilibrage des lignes, et plus encombrant. Malgré tout, bien étudié, il pourra devenir très performant (voir plus que des montages en série).

Ps: je me suis basé sur le topic d'un ami qui officie sur un autre forum ou je participe ,et je l'ai légèrement modifier pour etre le plus clair possible

[titoff]

voici quelques schemas pour visualiser un peu mieux

ps merci wolv

[titoff]

salut

voici mes temperatures avec mon systeme

temperatures de la pieces 21° c

CPU idle 27°c
CPU full 33-34 °c
systeme 27 °c
chipset 39°c

mon matos
carte mere abit AN 7
processeur athlon XP-M core barton 2600 + o/c a 2.4 ghz ( 12*200) vcore 1.65v

pour le moment je ne monte pas plus haut car ma memoire n'est pas terrible et je le rode un peu

et voici le matos que j'utilise pour refroidire tout ça


mon waterbloc


mon rad par 2


et voici ma pompe

les photos de mon montage dès que je serais equipé

[Martin04]

- Comme on l'a précédemment dit pour les pertes de charge, moins un liquide passe vite dans une source de chaleur, plus il emmagasine de chaleur.
*Il en est de même pour l'inverse : De l'eau chaude en contact avec du froid, perdra plus de chaleur si il passe lentement.

C'est faux! Enfin partiellement.

L'énergie échangée dépend effectivement du temps pendant lequel le fluide est en contact avec la source thermique, mais aussi de la qualité de l'échange thermique, qu'on peut quantifier par le flux ("débit d'énergie" pour vulgariser). Or ce flux est conditionné par le régime d'écoulement : si le régime est laminaire (Re<2000) le flux thermique est significatiement plus faible que si l'écoulement est turbulent (Re>2000).

Mais qu'est-ce que ce Re?
Re est le nombre de reynolds, c'est une grandeur sans unité servant à caractériser un écoulement (justement)
Re = VL/v
V : vitesse moyenne du fluide
L : dimension caractéristique (souvent le diamètre du tube)
v : viscosité cinématique du fluide

On remarque donc que Re est proportionnel à la vitesse. Donc, au dessus d'une vitesse limite, le flux thermique sera plus important.
Mais, toute chose restant égale par ailleurs, les propos de titoffs restent vrais.

En résumé,

[Ask to Old Man]

Bonjour,

Excellente démonstration, mais je suis au regret de t'annoncer que tu es 6 ans en retard...
les machines concernées à l'époque doivent être à la benne.

[Martin04]

Effectivement, le topic est un peu vieux (je le vois maintenant que tu le dis...)
Mais les théories exposées sont toujours d'actualité, non? Sinon le topic n'a plus de raison d'être épinglé et je remballe mes explications

[Ask to Old Man]

Mais les théories exposées sont toujours d'actualité, non? Sinon le topic n'a plus de raison d'être épinglé et je remballe mes explications

C'est ce que je t'ai dit précédemment, & comme ce sujet n'est pas clos, on peut très bien le laisser ainsi.
Ne remballe rien, ce serait dommage de virer ta contribution.

[ShuifuraX]

Oui très!

Cette contribution est génial! Je suis en train d'upgrader ma config et je posais beaucoup de questions...!
Avant j'avais une pompe Laing DDC 1T, et maintenant une MCP35X... et je me disais: "bon je vais mettre l'ancienne au placard..." mais après tout ça peut être pas! plein d'idée... circuit secondaire pour le GPU? en série? en parallèle...? Mesurer leur débits débit?
Et comme je viens de rajouter une RAD (Swiftech 360)... série ou parallèle...?! Huummm....!

Merci pour tout! Ça sent le benchmark dans le salon!