Tout savoir sur le watercooling – Guide AIO et boucle ouverte

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Le watercooling, ou refroidissement liquide, est un système de refroidissement PC qui utilise un fluide caloporteur, en l’occurrence de l’eau traitée, pour dissiper la chaleur de manière déportée, dans un radiateur. L’eau est un excellent conducteur thermique, c’est d’ailleurs le meilleur fluide caloporteur, bien meilleur que l’air. Ce sont ses propriétés qui sont exploitées dans le watercooling, pour refroidir les composants d’un ordinateur. En plus d’être potentiellement très efficace et silencieux, le watercooling consomme moins d’électricité. Ce n’est pas pour rien, si certains data-centers ont abandonné l’air-cooling.

Sommaire :

  1. Page 1 – Tout savoir sur le watercooling
    1. Comment le watercooling fonctionne ?
      1. Quelle est son utilité ?
      2. Quels inconvénients ?
    2. Boucle fermée
    3. Boucle ouverte
      1. Une histoire personnelle…
      2. Comment choisir ces composants de watercooling ?
        1. Pompes
        2. Radiateur
        3. Waterblock
        4. Réservoir
        5. Raccords et adaptateurs
        6. Tuyaux
        7. Liquide de refroidissement
        8. Contrôleur, souplesse et sécurité
        9. Le LeakShield, un remède contre les fuites !
        10. Montage série ou parallèle
        11. LPDC VS HPDC
        12. Intégré au boitier ou externe ?
        13. Quelques conseils…
        14. Insolite système submergé
  2. Page 2 – Sélection watercooling
    1. Entrée de gamme AIO
    2. Moyenne gamme AIO
    3. Haut de gamme AIO

Comment le watercooling fonctionne ?

Tout d’abord, il y a un échangeur ou waterblock, qui vient récupérer la chaleur d’un ou plusieurs composants. Tels celui d’un GPU, de la RAM et des VRM d’une carte graphique. Ensuite, une pompe fait circuler l’eau dans les circuits. Enfin, un radiateur, surmonté de ventilateurs, ou non (passif), dissipe une partie de la chaleur contenue dans l’eau. Ça, c’est le setup minimum. À cela, on peut rajouter un ensemble de capteurs (débitmètre, sonde, etc.) et un microcontrôleur pour la sécurité et le contrôle des ventilateurs, de la pompe, etc. Il y a deux types de systèmes sur le marché, la boucle ouverte et la boucle fermé.

Quelle est son utilité ?

Quand on cherche la performance et le silence, c’est pour moi, et de façon pragmatique, clairement l’unique solution ! Fonctionnement en continu, pas de condensation, bruit extrêmement faible en charge (selon le système). La température obtenue, très largement en dessous de l’aircooling (selon système) et possibilités d’overclocking sans problème (non extrême), que demande le peuple ?! Ces possibilités de performances et de silence exceptionnels valent malheureusement essentiellement pour les boucles ouvertes. 

D’une façon générale, le watercooling, ne permet pas aux températures d’atteindre ou descendre en dessous de la température ambiante. Ils peuvent fonctionner en continu et sans risque majeur. Ne peut pas être utilisé pour de l’overclocking extrême. 

Quels inconvénients ?

À part pour les systèmes AIO, le coût est bien plus élevé que l’aircooling. Pour les boucles ouvertes, vous ne trouverez pas nécessairement de waterblock compatible avec vos composants, surtout pour la carte-mère et la carte graphique. De plus, la mise en place d’un système watercooling ou simplement l’installation d’un waterblock sur sa nouvelle carte graphique, est plus compliqué et long que de l’aircooling. Il y a aussi bien évidemment un risque de fuite et donc de plantage ou de dommage aux composants selon la pureté de l’eau.

Mais je tiens à rassurer les débutants, si le matériel est de qualité et bien mis en œuvre, il n’y a pas de soucis à se faire. De ma propre expérience, sur plusieurs montages de boucle ouverte, ces vingt dernières années, parfois lourds, avec beaucoup de waterblocks, de capteurs, de robinets, plusieurs pompes en série, etc. je n’ai jamais eu de fuite, CQFD !

Boucle fermée 

Corsair Hydro Series H100i PLATINUM

Appelé le plus souvent All In One (AIO), C’est une unité autonome qui comprend tous les éléments cités plus haut. C’est-à-dire une pompe, un radiateur est un waterblock relié par des tuyaux scellés. On ne peut donc pas intervenir sur cette boucle de refroidissement, comme changer/rajouter de waterblock, rallonger les tuyaux ou encore changer le liquide de refroidissement. De plus, les performances de refroidissement sont largement inférieures par rapport à des boucles ouvertes sur mesure. Parfois les performances sont si mauvaises qu’elles sont en dessous des ventirad haut de gamme, le comble !

Quel taille ?

La taille du radiateur dépendra de la puissance que vous souhaitez dissiper et aussi du niveau de silence que vous recherchez. Généralement les tubes sont en cuivre et les ailettes en aluminium. Un 2×120 est un minimum pour un CPU. Le niveau de performance du waterblock dépendra des matériaux utilisés et de sa conception. Voir plus bas pour plus de détails sur chaque élément d’un système watercooling.

En conclusion, il n’y a pas la possibilité de personnalisation, de modification et les performances ne sont pas au niveau de ce que peut offrir le watercooling. Le prix reste en revanche bien en dessous d’un watercooling sur mesure ! 

Boucle ouverte

Le waterblock cuplex kryos NEXT d’Aqua Computer sur socket AM3+ AM3 FM2+ FM2

Ici on est dans le totalement modulaire et personnalisable, chaque pièce est choisie en fonction de ce que l’on recherche. C’est le type le plus utilisé en watercooling. Sauf en faisant exprès (et encore), les performances seront a minima supérieur à un AIO. En revanche, en achetant un gros radiateur, une pompe puissante et un waterblock efficace, on peut obtenir des performances très impressionnantes, le tout dans le silence, comme je l’ai dit plus haut. Le point négatif, c’est bien évidemment le coût et le temps d’installation qui est bien plus élevé qu’une boucle fermée. Comme je le dis souvent, tout se paye sur cette terre. 

Une histoire personnelle…

Personnellement j’ai monté beaucoup de watercooling à boucle ouverte. Je n’ai jamais été déçu en matière de performance, au contraire j’ai même été parfois surpris. Après avoir arrêté pendant quelques années, j’ai décidé de m’y remettre à cause du bruit en charge de mon PC et des températures trop élevées, notamment pour mon Intel Core i7-6700K (réputé pour bien chauffer d’ailleurs). J’obtenais par exemple 78 degrés en pointe dans le jeu Ghost Recon Wildlands et impossible également de faire un stress test continu en pleine charge avec OCCT, la température montait trop vite, trop haut ! Le bruit était aussi bien présent. Pourtant j’avais un très bon ventirad, le Noctua NH-D15S, pas n’importe quoi, le top !

Pour quel résultat… ?

Avec mon nouveau watercooling à boucle ouverte, j’ai obtenu une baisse très importante de la température, à savoir 50 degrés en pointe ! Sous OCCT, j’ai pu faire un stress test en continu avec seulement, si j’ose dire, pas plus de 65 degrés en pointe ! Ce comparatif et ces valeurs de terrain montrent à quel point le watercooling, bien mis en œuvre et calibré généreusement, peut-être monstrueusement performant. 

Comment choisir ces composants de watercooling ?

Pompe

Pompe D5, moteur seul, il faut y adjoindre un top.

La pompe a pour fonction de faire circuler le liquide de refroidissement dans le circuit. C’est un composant déterminant pour les performances, elles augmentent rapidement avec le débit, quand il est faible. En revanche, à partir d’un certain débit, le gain devient minime. Cela est valable surtout en cas de maze pas très sculpté, pas très restrictif. Les pompes se caractérisent par deux paramètres :

  • La colonne d’eau représente la capacité en couple de la pompe, plus elle est élevée, plus le circuit d’eau pourra être restrictif. Elle est représentée en mètres, la D5 par exemple fournit 3 mètres de colonne d’eau.
  • Le débit représente la quantité d’eau que la pompe délivre pendant un temps donné. Cela peut être en litres par heure (l /h), litres par minute (l /min) ou encore en mètre cube par heure (m3/h). Attention, le fabricant annonce un débit hors charge. Il n’indique pas, par conséquent, un débit qui sera obtenu en réalité avec un circuit de refroidissement liquide. Un débit de 100 l/h est une valeur correcte.
Combinaison de pompes

Pour augmenter le débit, on peut disposer les pompes en parallèle. Au contraire, pour augmenter la pression, il faut les mettre en série. Toujours privilégier le montage en série. En effet, pour soutenir le débit, il faut de la pression (dans bien des cas le débit sera meilleur). Par exemple, si la pression d’une pompe est faible et malgré que son débit théorique soit très élevé, sous charge, le débit va s’écrouler, il va même s’écraser ! L’énorme avantage d’avoir deux pompes, c’est la redondance, en cas de panne d’une pompe, qu’il y est un contrôleur ou pas, le système de refroidissement sera toujours opérationnel. De plus, les deux pompes dureront plus longtemps et seront plus silencieuses (en fonction de l’environnement), si réglées à mi-régime par rapport à une pompe.

Les fabricants

Les principaux fabricants de pompes utilisées en watercooling est Lowara (anciennement Laing) et EHEIM. Ma préférence va nettement pour Lowara, qui est un fabricant de pompes industriel, leurs pompes sont très fiables. Les modèles utilisés sont la D5 ou la DDC. Beaucoup de marques spécialisées dans le watercooling propose des D5, avec des noms plus ou moins similaires. Elles sont en fait identiques, à part l’aspect (la plaque arrière), voir rarement comme chez Aquacomputer, l’électronique de gestion.

Radiateur

Un gros radiateur externe, le MO-RA3 420 PRO stainless steel de Watercool.

Le radiateur est l’élément qui va dissiper la chaleur du liquide dans l’air, c’est un échangeur eau/air. Il existe beaucoup de tailles différentes, les plus communes sont le double ou le triple en 120 et 140 mm. Plus elle est importante, plus la dissipation sera importante. La longueur des tuyaux et la densité des ailettes jouent aussi sur la performance du radiateur. Le choix s’effectue en fonction de vos besoins en matière de performance et de silence et surtout de la place que vous pouvez allouer au radiateur.

Les deux types de philosophie

On peut déterminer deux types de conception de radiateurs. Premièrement, il y a le très épais, avec beaucoup de tuyaux et des ailettes peu nombreuses, très performants avec un faible flux d’air. Deuxièmement, l’inverse, le radiateur fin avec moins de tuyaux, mais avec une densité d’ailettes importantes, et extrêmement performant avec un flux d’air puissant.

En conclusion, la surface de dissipation tend à être comparable, mais le flux d’air nécessaire à l’efficacité du radiateur, lui, ne l’est pas. Le choix de l’un ou l’autre se fera par rapport à la place disponible et à l’exigence au niveau du silence.

Passif ou actif ?

Les radiateurs peuvent être passifs ou actifs, c’est-à-dire d’être surmontés de ventilateurs ou non. Pour être performants, les radiateurs passifs doivent avoir une taille importante. Le coût est donc supérieur, et ils prennent beaucoup de place. De plus, les radiateurs actifs sont très silencieux si équipés de ventilateurs performants et fonctionnant à bas régime, par exemple 500 tr/min. L’intérêt est ainsi très faible, c’est la raison pour laquelle on ne trouve plus de radiateurs passifs sur le marché pour le watercooling.

Actif

Il y a plusieurs types de montage des ventilateurs sur un radiateur, le push, le pull et le push/pull. Le push, ou pousser en français, signifie mettre le ventilateur en refoulement face au radiateur. Le pull ou tirer en français, signifie disposer le ventilateur en aspiration face au radiateur. Comme vous vous en doutez, le push/pull indique de mettre des ventilateurs de part et d’autre du radiateur, pour que l’un pousse et l’autre tire l’air. Le flux d’air est par conséquent amélioré. Si vous ne faites pas de push/pull, il faut privilégier le pull, l’aspiration pour une question d’efficacité. En cas de radiateur avec des ailettes denses et resserrées, il faut se diriger vers des ventilateurs à pression statique élevée, pour une meilleure pénétration de l’air.

Waterblock

Le waterblock de haute qualité, Watercool HEATKILLER IV PRO en cuivre nickelé. Aussi beau que performant !

Le waterblock va récupérer la chaleur d’un composant, comme un CPU ou un GPU, pour la transférer au liquide de refroidissement. Il est composé :

  1. D’une base, le maze, généralement en cuivre ou en cuivre nickelé, en contact direct avec le composant informatique dans sa partie extérieure. Il est dans sa partie intérieure en contact avec le liquide caloporteur. Cette partie est usinée de façon plus ou moins prononcé, ceci afin d’augmenter la surface de contact à l’eau et donc sa capacité de refroidissement. Les waterblocks de RAM ou de chipset ont habituellement une maze plate, sans relief.
  2. D’un top qui est la partie supérieure du waterblock où il y a les trous filetés. La plupart du temps, on trouve deux trous en G¼ BSP (entrée et sortie), où viennent se visser les raccords.

Tout comme pour un radiateur en aircooling, il faut utiliser une pâte thermique de qualité. Sur certain waterblock, il y a un sens de circulation de l’eau, mentionné par une flèche ou la mention « in ».

Comment trouver le bon modèle ?

Le bon waterblock CPU se trouve facilement, il y a le socket et le fondeur seulement à prendre en compte. Par ailleurs la plupart sont multiplateformes, seul le système de fixation diffère. Par contre, pour le waterblock GPU full cover (complet) c’est plus compliqué, à moins de prendre un waterblock générique et de disposer des radiateurs sur la RAM et les étages d’alimentation. Pour la sélection du bon waterblock GPU il faudra faire attention à :

  • le fondeur, AMD ou Nvidia
  • la gamme, par exemple RTX 2080
  • si c’est un modèle custom ou de référence par rapport au fabricant

Il vaut mieux tout de même utiliser la référence du fabricant (suite alphanumérique), car parfois il y a des révisions matérielles qui rendront incompatibles le waterblock pourtant apparemment bon ! Les waterblock RAM, chipset ne sont pas nécessaires, à moins d’overclocker de façon poussée, parce que le dégagement de chaleur à la base n’est pas très important. Après cela peut être esthétique ou pour se faire plaisir !

Réservoir

Le réservoir est considéré bien souvent, à tort, comme quelque chose d’inutile. Tout d’abord, il permet de remplir et d’amorcer son circuit facilement. Ensuite, c’est un piège à air, tout l’air de votre circuit pourra s’échapper simplement grâce au réservoir. Je conseille d’ailleurs de mettre un évent de décompression sur le réservoir sur un des filetages disponible. Il permet de purger l’air présent dans le circuit continuellement et d’éviter aussi les surpressions dues au changement de pression atmosphérique. Les surpressions facilitent plus les fuites, c’est justement ce que l’on cherche à supprimer au maximum, tous simplement.

Pour finir, grâce au filetage supplémentaire que l’on trouve en général sur les réservoirs, on peut adjoindre des capteurs de température ou de niveau par exemple.

Tailles et formes

Il existe de toutes les tailles, la forme quant à elle est le plus souvent cylindrique. Les matériaux sont une combinaison en général d’acétal et de borosilicate. Ce n’est pas forcément un élément de plus à installer, car il existe des réservoirs avec pompe intégrée, une solution compacte.

Raccords et adaptateurs

Les raccords sont nécessaires pour relier les composants du watercooling, par exemple un waterblock, aux tuyaux. Il y a trois types de raccord. Ils ont tous en commun un filetage mâle, en G1/4 la plupart du temps, avec à son sommet une gorge ou vient loger un joint torique en caoutchouc.

A coiffe

Le raccord à coiffe a une petite cannelure ou vient s’emmancher un tuyau d’un diamètre précis. À ce moment, il y a déjà une étanchéité. Ensuite il n’y a plus qu’à visser la coiffe pour sécuriser le tuyau et créer une seconde zone d’étanchéité. Ce type de raccord est esthétique, est efficace, mais parmi les plus chers. Ce type de raccord est utilisé notamment dans l’industrie depuis bien longtemps, gage de fiabilité.

Cannelé

Pour le raccord cannelé, le tuyau est emmanché sur une longue cannelure, ce qui a pour conséquence d’étanchéifier la connexion. Il faut la sécuriser avec un collier adapté, pour ne pas abîmer le tuyau. Au serrage du collier, une seconde étanchéité se rajoute également. Il est possible de mettre des tuyaux de plus grands diamètres, mais l’étanchéité sera uniquement créée par le collier. Raccord efficace et peu cher, il n’est néanmoins pas très esthétique et bien moins pratique pour fixer/enlever les tuyaux. Ce type de raccord est utilisé notamment dans l’industrie depuis bien longtemps, gage de fiabilité.

Pnc

Plug and cool ou Pnc, le tuyau est emmanché dans un trou avec un joint à lèvre, le tuyau est verrouillé par un clip. Nécessite le bon tuyau, la bonne élasticité (souple-semi, rigide, etc.), le bon diamètre et une coupe parfaite. Utilisé dans l’industrie pour le pneumatique, il n’est donc pas prévu pour du liquide, mais pour de l’air. Même s’il n’a pas de pression dans un circuit watercooling, cela pose quand même problème bien souvent (fuite). Pas très utilisé.

Adaptateurs

Les raccords d’adaptation, sont, comme leur nom l’indique, une adaptation quelconque, comme un changement d’angle, la création d’une ligne ou un changement de diamètre de filetage ou de tuyau. Les T ou les Y sont là pour diviser une ligne. Les réducteurs pour diminuer le diamètre de filetage, de ¼ en 3/8 par exemple ou encore pour réduire le diamètre d’un tuyau.

Les coudes à 45 ou 90 degrés, fixes ou tournants, bien pratique pour limiter le rayon de courbure, améliorer l’accessibilité et diminuer la quantité de tuyau nécessaire. Attention aux raccords tournants, ils sont bien pratiques, mais du fait de leur conception, ils peuvent fuir beaucoup plus facilement que les autres raccords. Il faut prendre de la très bonne qualité ou des raccords industriels pour de la haute pression, pour être tranquille.

Tuyaux

Tuyau Tygon R3400 noir

Indispensable pour transporter le liquide de refroidissement, il existe en une multitude de diamètres, de couleur, de qualité et de souplesse. Tout d’abord, les diamètres internes (première valeur) et externes (seconde valeur) en métrique et impérial utilisés pour le watercooling sont :

  • 10/13mm ou 3/8  » –  ½ « 
  • 10/16mm ou 3/8  » –  5/8 « 
  • 12/16mm ou 7/16  » –  ½ « 
  • 13/19mm ou 1/2  » – 3/4  »

Plus le diamètre interne est élevé et moins le tuyau rajoutera de la restriction ou de la charge dans le circuit. Par contre, sur un circuit de 3 mètres, la différence ne sera pas énorme, mais le prix et l’encombrement lui seront supérieurs. Le diamètre externe est lié à sa capacité de flexion, plus il est grand plus le tuyau résistera au pincement. Bien sûr, cela est valable pour les tuyaux souples et à matériaux identiques. Les marques de qualité : Tygon de Saint-Gobain, EKWB, MasterKleer.

Soft tubing et hard tubing

Il y a deux types de tuyaux, des souples (le soft tubing) et les rigides (hard tubing). Les souples sont très facile d’utilisation, les changements de direction seront sous forme de courbe, de plus ou moins grande ampleur selon la flexibilité. Ils sont plutôt recommandés pour les débutants. Les tuyaux rigides sont plus difficiles à mettre en œuvre, il faut chauffer et cintrer les tuyaux pour réaliser des courbures. En revanche, cela permet des changements de direction nette et directe. C’est de l’art !

Les matériaux des tuyaux souples

Le PVC et le PUR sont à éviter dû à leur manque de souplesse et leurs odeurs fortes. De plus, il y a un problème à termes de lixiviation, une décomposition du plastique qui encrasse le circuit. Il faut privilégier l’EPDM et le silicone, très souple et durable et sans problème de lixiviation.

Les matériaux des tuyaux rigides

Une petite démonstration de l’art de l’hard tubing.

Pour les tuyaux rigides il y a deux matériaux : le PETG et l’acrylique. L’acrylique a l’avantage d’avoir une transparence supérieure, plus résistant aux taches ou dépôt et rayures, disponible dans plus de finitions que le PETG. Le PETG quant à lui est plus résistant aux chocs, moins cher et plus facile à couper et grâce à son point de fusion plus bas, il est plus facile à travailler que l’acrylique. En conclusion, pour une première approche, le PETG est conseillé, pour une qualité optique, une netteté durable, c’est l’acrylique.

Liquide de refroidissement

Nécessaire pour transporter l’énergie thermique, il doit avoir certaines caractéristiques pour ne pas endommager les composants du watercooling. La base du liquide, doit être, au minimum, de l’eau osmosée ou distillée. Ceci pour éviter non seulement les dépôts de calcaire, mais aussi pour rendre l’eau faiblement conductrice afin de limiter l’oxydoréduction ou corrosion galvanique. D’autre part, elle doit contenir suffisamment d’inhibiteurs de corrosion et biologique, pour compléter l’effet déjà effectif de l’eau distillée et empêcher la création d’algues.

Oxydoréduction

La corrosion galvanique est un phénomène de transfert d’ions métalliques entre différents métaux aux potentiels différents, en milieu aqueux. Plus simplement, c’est une pile en court-circuit, il y a un métal qui va être rongé et l’autre qui va accumuler. La solution pour s’en prémunir, c’est d’utiliser des métaux au potentiel électrique proche, comme pour le watercooling : le cuivre, le laiton, le nickel. En revanche il ne faut surtout pas mettre d’élément en aluminium avec le cuivre, car il une forte différence de potentiel. Il faut également éloigner les différents métaux au maximum, c’est naturellement le cas en watercooling. Si on rajoute l’eau distillée et les inhibiteurs de corrosion, bingo plus aucun risque !

Il existe des liquides colorés, attention de choisir des pigments de qualité pour éviter les dépôts importants. Le liquide doit être changé une fois par an, d’où l’importance de se faciliter la vie avec un robinet de vidange et un réservoir. Pourquoi ? Car le liquide devient de plus en plus conducteur et les inhibiteurs deviennent de moins en moins efficaces.

Contrôleur, souplesse et sécurité

L’aquaero 6 LT, un excellent contrôleur avec un logiciel bien puissant !

Même si ce n’est pas indispensable, un contrôleur pour gérer les pompes, les ventilateurs, veillez à la sécurité, et même le RGB, est plus que recommandées. Un contrôleur très puissant et fiable, comme l’Aquaero 6 d’Aquacomputer, vous permettra de contrôler la vitesse des pompes et des ventilateurs et même de créer une thermorégulation. En fonction d’une source de température et du choix de la courbe d’évolution, vous pouvez mettre en place sur un composant alimenté, comme des ventilateurs, ce genre de régulation dynamique. En rajoutant des capteurs comme un débitmètre, vous pourrez non seulement connaitre précisément votre débit, mais en plus être avertis à partir d’un seuil décidé ou même de déclencher un arrêt d’urgence.

Le LeakShield, un remède contre les fuites !

Le LeakShield standalone

Le watercooling représente un certain cout et temps d’investissements, il est vrai pour des performances sans égal, mais s’il y a une chose qui peu effrayer, ce sont bien les fuites ! L’entreprise allemande, spécialisée dans le refroidissement liquide, AquaComputer, a fait grand bruit dans le monde du watercooling à ce propos ! Ils sont les premiers à commercialisé un système innovant anti-fuite, grâce à une dépression créé par une pompe à vide.

Quant le circuit d’eau et en dépression en cas de fuite, l’air rentre, aspirer, l’eau de ne peut pas sortir. Le mode de protection s’appelle Leakshield. De plus il y a d’autres modes comme celui pour mesurer le niveau d’eau ou encore remplir son circuit d’eau rapidement et facilement (aspirer justement par la dépression).

Dépression et cavitation

La dépression maximale obtenue par le Leakshield est de 500 mbar. Il faut savoir qu’une pompe génère une pression qui dépend de sa vitesse. Par exemple une pompe D5 génère, à vitesse maximum : 365 mbar. Cette pression va contrecarrer ou diminuer d’autant la dépression. C’est pourquoi utiliser deux pompes D5 a pleine vitesse ne protègera pas votre circuit contre les fuites, car la pression sera positive. Néanmoins, en baissant la vitesse des pompes résout le problème.

La cavitation

Alors pourquoi Aquacomputer n’a pas mis une pompe à vide plus puissante ? Tous simplement à cause du phénomène physique de cavitation ! Plus la dépression est basse, plus le point d’ébullition est bas, et cela va vite. Par exemple, à 2000 m d’altitude, l’eau bout à 93.3 dégrées ! À l’inverse, plus la pression est élevée, plus la température doit l’être également, pour que l’eau bouille.

C’est pour cela, que le système de refroidissement d’un réacteur nucléaire est pressurisé à plus de 150 bars, car l’eau chauffe jusqu’à 300 dégrées. Ici le point d’ébullition n’est pas atteint ! Donc avec une pompe à vide, qui permettrait 800 mb de dépression, il suffirait d’un radiateur sous dimensionner, une canicule… et hop l’eau va bouillir dans votre circuit ! Ce qui n’est pas bon pour la pompe en autres !

Calcul de pression d’une pompe

Pour ceux qui voudraient calculer la pression de leur pompe par rapport à leur vitesse, voici la formule :

P2 = P1x(n2/n1)²

Calcul de pression d’une pompe

P2 est la pression obtenue par rapport à la vitesse de consigne
P1 est la pression nominale (maximale)
n1 est la vitesse nominale
n2 est la vitesse de consigne

Cool enfin une vidange digne de ce nom !

La vidange d’un circuit watercooling, complet et rapide, n’est pas possible… Mais ça, c’était avant 😉 … Je possède un exemplaire pour ma boucle d’eau, je ferais sous peu un tutoriel pour présenter comment utiliser le LeakShield pour vidanger.

Une vidéo, vos bien des mots 😉

Montage série ou parallèle

Le montage série consiste à mettre les waterblocks les uns à la suite des autres, c’est le plus utilisé. C’est un montage simple, avec moins de raccord et de tuyaux nécessaires par rapport au type parallèle. À utiliser si le débit est important et le nombre de waterblock limité. Car plus il y a de waterblocks et plus le débit est faible, plus ceux situés en bout de chaîne recevront de l’eau chaude. En effet, l’eau emmagasinant facilement et rapidement des calories, plus elle s’écoule lentement, plus elle en absorbe.

Le montage parallèle consiste à disposer d’une ligne aller et retour par waterblock. Le débit pour les waterblock est donc divisé autant de fois qu’il y a de ligne. De plus, il y a beaucoup plus de raccord et de tuyaux que le montage série. En cas de nombreux waterblock ceci est indispensable, il faut bien sûr que la pompe délivre suffisamment de débit, vu la cassure que celui-ci subit.

LPDC VS HPDC

Ah la veille guerre LPDC contre HPDC que les moins de vingt ans ne peuvent pas connaître 😉 … complètement périmés de nos jours. Faisons un petit rappel pour l’histoire.

LPDC

Le LPDC ou système à très haut débit et faible perte de charge. La base des waterblocks sont composés de larges rainures, les tuyaux sont en 13/19 mm, voir plus, pour limiter au maximum la restriction. La pompe doit fournir un gros débit, la colonne d’eau n’est pas importante. Le montage est en série, l’eau emmagasine très peu de chaleur, la différence de température de l’eau en différents points, est vraiment faible.

HPDC

Le HPDC ou système à hautes pertes de charge et faible a moyen débit, l’inverse donc du LPDC. La base des waterblocks est sculptée afin d’avoir une surface maximum, avec pour conséquence une restriction qui est aussi maximale. Le débit est alors bien réduit, la pompe offrira justement un débit modéré, mais une forte colonne d’eau pour soutenir le débit. Les tuyaux peuvent être de plus petits diamètres, sans obligation. En effet, on ne cherche pas non plus à atteindre zéro litre par heure, il ne faut pas exagérer non plus !

L’eau se charge donc d’un maximum de calories grâce à la surface d’échange et au débit faible. Dans ce cas le montage parallèle est obligatoire, la différence de températures d’eau dans le circuit et ici notable. Le nombre de tuyaux et de raccord est plus important, le coût plus élevé. La performance est supérieure au LPDC mais plus contraignante et plus chère.

De nos jours…

Aujourd’hui on est plus dans une sorte de MPDC, le meilleur des deux mondes. Débit moyen, charge moyenne, surface d’échange large, mais pas trop restrictive, etc. On est plus à choisir entre deux extrêmes, c’est plus souple, moi j’adhère !

Intégré au boitier ou externe ?

Pour installer un système watercooling il y a deux solutions : intégré au boitier ou externe. L’intégration au boitier peut être très contraignante, il faut mettre les radiateurs, la pompe, le réservoir, etc. parfois ça coince, il faut faire des découpes ! Bon pas de panique de nos jours quasiment tous les fabricants font attention à proposer beaucoup de fonctionnalités pour le watercooling. Il faut prendre au minimum un gros moyen tour, si on souhaite pouvoir un système avec des performances décentes. Par contre, pour les gros systèmes, pas le choix, une grande tour s’impose. Cela prend de la place, c’est lourd et on n’aime pas forcément. C’est la ou la solution externe, que je préfère, arrive !

La solution pratique et sans limite …

La solution externe permet premièrement de choisir n’importe quel boîtier, comme un mini-ITX, tout en utilisant une configuration puissante, puissamment refroidi ! Plus de contrainte de boitier petit ou d’élément à découper. Deuxièmement, c’est une solution portable (avec des connecteurs rapides et autobloquants) qui peut sauter d’une configuration à l’autre. On peut utiliser comme fondation un gros radiateur mora 3 et adjoindre une plaque de fixation sur mesure pour fixer le nécessaire. Ou encore utiliser un boîtier type industriel pour en faire une watercase, une boite à eau ;-) !

Quelques conseils…

Les radiateurs ou waterblocks de marque sérieuse comme Aquacomputer, Watercool ou EK n’ont pas généralement besoin d’être rincés, le travail a été bien fait. Mais il est préférable de rincer quand même les radiateurs à l’eau déminéralisée, ça ne coute pas grand-chose. Pour un écoulement rapide, utiliser la gravité. Munie d’un long tuyau, en montant sur un point haut par rapport au radiateur, une chaise par exemple, verser l’eau dans un entonnoir, la nature fera le reste !

Équipez-vous de chiffon ou de papier absorbant lors de remplissages, modification ou vidange du circuit, cela est souvent indispensable ! Également pour remplir le réservoir de liquide de refroidissement, je vous conseille fortement d’investir dans une bouteille souple avec un long bec fin (désolé je n’ai pas de nom à vous donner). C’est vraiment, mais alors vraiment très pratique pour s’affranchir d’emplacement exigu, tout en ayant une grande précision pour délivrer le liquide.

Faites une vidange tous les ans environ et un dépoussiérage régulier.

Amorçage du circuit de refroidissement

Pour amorcer un circuit et tester son étanchéité, il faut le faire avec le PC hors tension ! Deux solutions, la plus pratique est d’acheter un bloc d’alimentation le moins puisant possible (sauf si vous avez d’autres projets), et de l’utiliser pour alimenter la ou les pompes. L’autre possibilité, c’est d’utiliser le bloc présent dans votre ordinateur. Mais attention, il faut débrancher intégralement les connecteurs ATX, non seulement pour mettre hors tension l’ensemble du PC, mais aussi pour éviter d’endommager la carte-mère. Alimenter une carte mère sans le connecteur 24 pins ATX, mais avec les connecteurs CPU, n’est pas bon du tout ! Pour démarrer un bloc d’alimentation sans carte mère voir le guide qui parle du sujet.

En pratique

Pour l’amorçage d’un circuit de refroidissement, remplissez tous d’abord le réservoir d’eau au maximum (ou sans réservoir, le tuyau de remplissage a l’aspiration de la pompe). La pompe doit être noyée, elle ne doit pas tourner à vide. Elle utilise en effet l’eau pour se refroidir et se lubrifier. Ensuite mettez en route votre pompe jusqu’à ce que le réservoir se vide puis arrêter la pompe et recommencer le cycle jusqu’à que cette eau ne disparaisse plus du réservoir (attention cela va vite avec une pompe puissante).

Purge d’air et test

Laissez votre circuit de refroidissement fonctionné après le premier remplissage ou après une modification majeure du circuit, pendant 2 heures environ (pas besoin, comme on peut lire ici ou là parfois, de laisser 24 h ou plus !), pour vérifier l’étanchéité. Si vous n’avez pas mis d’évent sur votre réservoir, ne remettez pas votre bouchon tout de suite, laissez l’air s’échapper. L’air fait beaucoup de bruit, vous le serez donc bien assez tôt quand le circuit sera purgé.

Insolite système submergé

Comme son nom l’indique, ce principe consiste à mettre tout le matériel informatique dans un aquarium avec de l’eau et des poissons… non mais je plaisante ! Quoique je n’en étais pas loin, le matériel informatique et plongé dans un conteneur avec un fluide, qui a une conductivité électrique très faible et une conductivité thermique la plus élevée possible, dans l’idéal. Généralement, c’est de l’huile minérale qui est utilisée faute de mieux. Contrairement aux autres méthodes, c’est le fluide qui refroidit directement le CPU, le GPU, la RAM, etc. pas des waterblocks.

Il y a deux solutions pour ce système :

  1. Les composants sont submergés dans de l’huile minérale, seule l’inertie de l’ensemble et la convection naturelle vont refroidir le fluide. À part avoir un conteneur d’une très grosse capacité (donc de grande taille) les performances ne sont pas au rendez-vous.
  2. Le refroidissement du fluide va s’opérer à travers un radiateur grâce à une pompe comme pour une boucle ouverte. 

Ce système est très peu utilisé à cause de son problème majeur, l’huile ! À cause de tous les composants trempés dans l’huile, toute maintenance va être un calvaire. De plus, la revente du matériel sera impossible, à moins d’avoir du matériel de nettoyage très sophistiqué, et je ne parle même pas du conteneur qui se casserait et qui répondrait des litres et des litres d’huile partout, ou encore de l’odeur ! Bref pas très intéressant.


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Jean-seb

Fondateur, au milieu de l'année 2019, de Config-PC et également rédacteur, je souhaite a travers ce site, partager mon savoir et ma longue expérience sur le matériels et logiciels autour du monde informatique, pour que vous puissiez ainsi mieux acheter et utiliser le matos PC 8-) .

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