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Vive le refroidissement liquide !

Afin d’avoir les meilleures températures possibles, beaucoup de monde opte pour le watercooling, pratique de faire circuler un liquide à travers de nombreux composants afin de les refroidir au mieux. Dans cet article, nous allons voir ce mode de refroidissement, comment il fonctionne et quoi acheter.  

1 - Comment fonctionne le refroidissement du PC ?

Avant d’expliquer toute notion de Watercooling, il faut déjà comprendre comment se propage la chaleur dans un ordinateur.
Selon les lois de la physique, tout l’air chaud monte. Le ventilateur situé en bas de la façade de l’ordinateur aspire l’air frais pour l’envoyer dans le boîtier. Le ventilateur arrière, lui, expulse l’air chaud généré principalement par votre processeur et votre carte graphique. 
Au passage, afin donc d’éviter une surchauffe inutile de votre alimentation, il est conseillé de le placer en bas du boîtier et non en haut. Pour s’occuper de refroidir les composants, un ventilateur en contact avec un radiateur vient souffler de l’air froid.

circulation de l'aire

Voici quelques exemples de méthodes de refroidissement.

CPU

Ventilateur CPU

GPU

Dans le monde du pc, il y a deux principales manières de refroidir ses composants. Elles portent le nom de Aircooling et de Watercooling.

Comme son nom l’indique, l’air est directement utilisé pour refroidir les composants. Il existe une méthode active et passive. 

La méthode active : Utilisation d’un radiateur assez dense en ailettes et un ventilateur pour pousser ou tirer l’air au travers. 
Avantage ; Peut-être beaucoup plus compact.
Les moins : Fait plus de bruit.

La méthode passive : Utilisation d’un grand radiateur avec une grande surface d’échange. 
Avantage : Aucun bruit.
Les moins : Demande beaucoup plus de place que son équivalent actif, surtout pour refroidir une carte graphique.

On utilise pour cette méthode un liquide transporteur de chaleur pour dissiper la chaleur. En effet, les liquides utilisés sont 10 fois plus caloporteurs que l’air, ce qui permet un meilleur transfert de la chaleur.

2 - Fonctionnement du Watercooling

Dans le cas d’une loupe complète, le liquide part du réservoir vers la pompe. Celle-ci envoie le liquide vers la carte graphique, ce qui le chauffe, puis vers un autre radiateur pour se refroidir. Ce liquide refroidi va vers le processeur puis vers un nouveau radiateur, plus petit. On notera la présence d’un système de vidange. 
Il existe bien évidemment des variations dans la configuration du Watercooling, à vous d’interpréter le fonctionnement donc.
A noter que globalement, malgré les variations de températures mentionnées, le liquide reste globalement à la même température dans la loupe. 

3 - Les différents types de Watercooling

A – Le tout prêt ou All in One

Il existe dans le marché des solutions déjà toutes faites. C’est à dire que votre seul part du travail sera de poser un bloc sur votre processeur et de monter un radiateur avec son lot de ventilateurs sur votre boîtier. Dans la plupart des cas, le radiateur intègre une petite pompe. 
Il est possible de refroidir un GPU (et non pas une carte graphique) avec ces solutions, mais cela reste déconseillé car il faudra utiliser autre chose pour refroidir le reste des composants d’une carte graphique.

AIO safa

Il existe des cartes graphiques déjà watercoolées, telles que cette GTX 1080Ti.

Ces solutions ne sont pas les plus optimales, du fait que seul le GPU est refroidi par le waterblock, le reste devant être refroidi à l’air.

B – Le custom

Le watercooling custom consiste tout simplement à acheter chaque composant et à monter le tout soi- même. Il est composé d’un waterblock par élément à refroidir, de pompes, de réservoirs et de radiateurs.

Le CPU :

waterblock CPU

Le GPU :

La RAM :

waterblock ram 1
waterblock ram 2

Un radiateur (il est conseillé d’en mettre un par élément refroidi)

rad

Une pompe

pompe

Un réservoir

Et bien entendu des ventilateurs, des tuyaux, des embouts et du liquide de refroidissement.

4 – Le type de circuit

Le watercooling propose deux types de circuits : LPDC (faibles pertes de charge) ou HPDC (hautes pertes de charge). Le premier favorise le débit, tandis que le second met l’accent sur l’échange thermique.

Conséquences : avec un circuit LPDC, l’efficacité est accrue si plusieurs éléments doivent être refroidis, mais ce circuit est relativement bruyant et encombrant.

Le circuit HPDC est moins bruyant, mais aussi moins performant en cas de refroidissement de plusieurs composants. Il présente par ailleurs un risque de bouchon dans les waterblocks, en raison des diamètres fins de ses composants. En pratique, chacun de ces systèmes nécessite des composants différents.

5 – Comment choisir ses composants

A – Le boitier

Une fois les composants à refroidir choisis, il faut se poser une question très importante :
Où est-ce que cela va rentrer dans mon boîtier ? 

Comme vu plus haut, il faut un ou des radiateurs équipés de ventilateurs (ou pas), une pompe et un réservoir, et il va falloir caser tout ça !

Il faut choisir un boitier avec des emplacements de ventilateurs  additionnels et de quoi mettre la pompe ainsi que le réservoir.

Choisissez de préférence un boitier avec l’alim en position basse. Et SURTOUT attendez de l’avoir entre les mains pour choisir les autres composants, quel que soit le boitier ! Ça vous aidera beaucoup dans le choix des autres équipements. En particulier avec le réservoir et la pompe.

B – Les waterblocks

De préférence, lorsque vous choisissez vos waterblocks, faites en sorte qu’ils soient dans les mêmes matériaux, ça évite les soucis d’oxydoréduction entre les différents éléments. Ce phénomène peut vous boucher un circuit. Le cuivre est le meilleur conducteur thermique, mais également le plus cher.

1 – Le CPU

Concernant le socket du processeur, il n’existe que deux fournisseurs de processeurs pour les consommateurs lambda : AMD et Intel. Attention aux dimensions ! Si vous connaissez le modèle de votre processeur ainsi que de la carte mère vous n’aurez pas de problèmes à trouver un waterblock pour votre machine.

2 – La carte graphique

Alors là, plus complexe !
Le plus simple : trouver la référence exacte de votre CG, puis aller sur ce site : http://www.hwconfig.com/waterblock-finder
Vous trouverez ce qu’il vous faut.

Un conseil : les waterblocks de CG sont constitués de ces 2 parties :

Le radiateur de refroidissement :

water CG

Pensez à prendre aussi la « back-plate » qui va avec. Elle n’est pas toujours fournie, mais niveau esthétique c’est quand même plus joli et ça dissipe un peu de chaleur.

back-plate

Certaines cartes graphiques sont pré-Watercoolées, je vous les conseille. Installer un waterblock sur une CG demande BEAUCOUP de patience. Et la différence de prix entre une CG « normale » et une CG watercoolée n’est pas énorme. Puis, avouons le, c’est quand même beaucoup plus joli.

GTX 1070 watercoolé

C – La RAM

Il existe des blocs à mettre sur les barettes de RAM :

waterblock ram 1

Ils sont à visser à un second élément qui ressemble à ceci :

waterblock ram 2

Celui-ci existe pour 2 ou 4 barrettes de ram, soyez vigilants quant aux espacements entre les barrettes. Petite astuce : pour améliorer la conductivité thermique entre la première et la seconde partie mettez un peu de pâte thermique.
Retour d’expérience sur ce point : Un patch est fourni pour faire la conductivité thermique entre les deux. Je conseille de l’utiliser plutôt que de la pâte thermique. Il se dégradera moins vite.

Pour démonter les radiateurs déjà présents sur vos barrettes, un petit coup de sèche cheveux, tirez fort et c’est gagné.
N’hésitez pas à bien chauffer (ne vous brulez pas), et à tirer assez fort. (c’est bien collé …)
Attention sur certains modèles il y a un clip. Regardez bien avant de tirer comme des bourins.

Si vos barrettes mémoires ont des puces d’un seul côté (90% du temps), n’oubliez pas d’acheter un PAD thermique de 1.5mm d’ep pour mettre du côté ou il n’y a pas de puce.

Il faut que votre barrette tienne bien dans la partie 1, sinon la conductivité thermique se fait mal.

D – les radiateurs

A – Les passifs

Il existe des WC (watercooling) sans ventilateur. Dans ce cas, il faut choisir un très grand radiateur, pas très dense en ailettes. Certains sont allés jusqu’à utiliser des… radiateurs de voiture !

On ne rigole pas, ça marche assez bien.
Mais bon, plus vous avez de composants à refroidir, plus la surface du radiateur doit être grande.

Gros avantage de ce système : zéro bruit !

Watercooling passif

B – Les actifs

Dans le cas des actifs, le choix d’un grand radiateur n’est pas obligatoire. Dans tous les cas il vous en faudra un dense en ailettes. Équiper le tout avec des ventilateurs n’est pas une option.

Soyez prudent quant à l’épaisseur du radiateur, gardez en tête qu’il faut monter un ventilateur dessus ou dessous, voire les deux, puis rentrer le tout dans le boitier.

rad

Vous remarquerez que les trous d’entrée / sortie sont situés sur le même côté, témoignant d’un système à double flux, obligeant le liquide à faire un aller / retour dans le radiateur afin de maximiser le temps d’échange avec les ailettes. C’est le meilleur compromis entre efficacité et restrictivité. Un conseil : évitez les simples flux !

E – Les ventilateurs

Ici, plein de choix possibles, mais la chose la plus importante à retenir est : plus votre radiateur est dense en ailettes, plus votre ventilateur doit être puissant pour faire circuler l’air.

Pour le montage du ventilateur sur le radiateur, il y à deux écoles, le PUSH ou le PULL.

Donc, soit pousser l’air, soit le tirer.

PUSH-PULL
double rad

Certains pensent que la technique PULL est plus efficace que la PUSH. Sur certains boîtiers, seul le PUSH est possible.

Autre point à ne pas oublier : plus un ventilateur est grand, moins il fera de bruit. Privilégiez donc les 140mm ou carrément les 200mm. Et plus ils ont de pales, plus ils ont un gros débit. Inutile de prendre un ventilo à 12 pales avec un radiateur peu dense : ça serait totalement inutile.

/!\ Attention au sens de montage /!\

sens ventilo

F- La pompe

La pompe a pour fonction toute simple de faire circuler le fluide caloporteur à travers le circuit. Il en existe plusieurs mais certains modèles sont réellement des références. Il existe deux grand « types » soit des Laing DDC (MCP355 pour la marque Swiftech) soit des Laing D5 (MCP655 pour Swiftech)

Globalement la MCP355 sera utilisée avec des tuyaux de plus faible diamètre afin de maximiser la pression dans les tuyaux, elle est d’ailleurs conçue pour cela. Elle est pour le coup désignée pour les systèmes à grande restrictivité (waterblocks avec des chemins complexes) dans lesquels la pression sera bien utile pour forcer l’eau à passer. On appelle ces montages HPDC (Haute Perte De Charge).
La MCP655 au contraire possède moins de pression que la MCP355, mais par contre possède un grand débit. Elle sera désignée pour du gros tuyau afin de maximiser le débit, et des waterblocks peu restrictifs au passage du liquide. On appelle ces montages LPDC (Faible (Low) Perte De Charge).

Ne vous affolez pas avec ces deux termes LPDC et HPDC, en pratique on voit couramment que la technologie des waterblocks tend à s’uniformiser.

Conseil personnel : investissez dans ces pompes. C’est surement l’élément le plus important.

G – le réservoir

C’est un des composants que l’on dit optionnel dans la mesure où il n’est pas indispensable au fonctionnement du système. L’avantage de ne pas en mettre est de réduire la longueur et la restrictivité du circuit, mais son absence pose un autre inconvénient : gestion difficile des bulles d’air emprisonnées dans le circuit. En effet, un réservoir recueille facilement les bulles du circuit. Il a une fonction primaire « d’air trap » (piège à air). Avoir de l’air dans son circuit, c’est la grosse… (…) , ça peut détruire le débit. De toute façon, les bulles réduisent fortement les performances si vous avez un élément qui les agrège, comme par exemple un radiateur à l’horizontale dans le haut de votre boitier (l’air ira se coincer dedans). Ça fera toute une portion où le liquide ne circulera pas et donc n’échangera pas sa chaleur avec le radiateur : pas bon du tout !

Certains choisissent des pompes intégrées à un réservoir. D’autres découplent la pompe du réservoir pour en choisir un super tendance et trop mignon-kawaï.

H – les raccords

Ils assurent la bonne cohésion et l’étanchéité entre les tuyaux et les éléments du système de watercooling. Il en existe différents types : cannelés, autobloquants, et les coiffés (qui sont le must, tout simplement). Et ensuite, suivant le type, la qualité dépendra de la marque. En général à partir du moment où l’on a affaire a des raccords a coiffe, la qualité est souvent au rendez-vous.

raccord cannelé

raccord cannelé

raccord autobloquant

raccord autobloquant

raccord à coiffe (ou à compression)

I – Le tuyau

Le tuyau assure le transport du fluide caloporteur entre les différents éléments du montage. Il en existe de différentes qualité et tailles, mais il vaut mieux prendre une référence en général. De toute façon ça ne représente pas le plus gros de l’investissement. Seuls deux paramètres entrent en compte dans le choix du tuyau : le diamètre et le rayon de courbure. On cherche le plus grand rayon de courbure pour le diamètre souhaité, et en pratique il n’y a qu’une poignée de tuyaux qui offrent des performances souhaitables.

Lorsque vous avez dimensionné votre circuit, vous avez choisi d’opter, soit pour une pompe Laing DDC soit pour une Laing D5. La notation des diamètres est de type X / Y, avec X le diamètre intérieur du tuyau en mm et Y le diamètre extérieur.

Par souci d’intégration, ou parce que votre circuit est très restrictif (beaucoup d’éléments à la suite ou des waterblocks connus pour être très restrictifs au passage du liquide), vous avez peut-être choisi une DDC. Et dans ce cas, il faudra opter pour du tuyau de faible diamètre. Augmenter la taille du tuyau sur ce type de pompe signifie ruiner la pression et donc l’efficacité de votre système. Vous vous dirigerez donc vers des diamètres allant de 8/10 à 10/13. Il est conseillé par compromis de prendre les 10/13, tout simplement parce qu’il est facile de trouver des raccords à coiffe de ce diamètre, ce qui procure une sécurité supplémentaire sur votre montage pour éviter toute fuite. Les diamètres inférieurs sont certes plus adaptés pour la pression mais à priori vous ne trouverez que des raccords cannelés à ce diamètre. A vos risques et périls, sachez de toute façon qu’un circuit restrictif au point de nécessiter du 8/10 ne court pas des rues.

Ou alors, vous avez peut-être opté pour une D5 et vous cherchez donc à maximiser l’utilité de la pompe qui réside dans son débit absolument hallucinant. Et donc contrairement à précédemment, vous allez chercher à diminuer les frottements internes au tuyau et vous orienter vers du gros diamètre, pas en dessous de 13/16.

J – Les Liquides De Refroidissement

Ici on va parler d’eau avec des additifs. Inutile d’aborder l’huile et encore moins l’azote, ce n’est pas pour le commun des mortels.

Son rôle est d’emmagasiner la chaleur des composants et de la restituer au(x) radiateur(s) en allant dans le circuit. Différents prix, différents types, c’est surtout l’esthétique qui orientera votre choix. La qualité des fluides caloporteurs est généralement équivalente quelque soit la marque. Cela dit pour ne pas se faire … on préférera prendre un tout-en-un, avec les antifongiques et anticorrosifs appropriés déjà contenus dedans. C’est plus pratique.

6 – Acheter son premier circuit

A – Les questions que vous devez vous poser

Quel est mon objectif ?

On peut viser globalement trois objectifs, sachant que je parle du cas d’un système  »classique » qui refroidit, donc les pièces principales et bruyantes, normalement : CPU et GPU (de par leur système aircooling)

  1. Refroidissement silencieux : Vous ne supportez pas le bruit et vous voulez juste avoir une alternative au refroidissement conventionnel de votre CPU et Carte(s) Graphique(s).
  2. Refroidissement pouvant soutenir un Overclocking modéré : suivant ce que vous visez vous pourrez toujours avoir un refroidissement silencieux à modérément bruyant tout en pouvant viser des performances bien supérieures à ce que vous pouviez avoir avant.
  3. Refroidissement extrême : Rien à carrer du bruit, vous cherchez la perf ultime et faites du gros OC pour exploser les benchmarks. Les ventilateurs montés sur vos radiateurs sont des monstres de vitesse, de débit et de pression, et vous le font bien comprendre à coups de décibels.

Quel budget je dois m’attendre à débourser pour mon objectif ?

On peut évaluer une tranche de budget entre les objectifs 1 et 3. L’objectif 1 sera le moins cher si vous ne refroidissez et ne prévoyez de refroidir que le CPU. A ce compte-là pour un système  »Maison », donc pas de kits tout faits, attendez-vous à débourser environ 150-200 euros suivant la qualité de vos composants. Et enfin pour du gros système type 3 ça pourra monter jusqu’à 1000 euros pour l’ordre de grandeur. Le nombre et la qualité poussée des composants pour ce type de système expliquent le prix élevé. Personnellement pour ma config je ne suis pas loin du type 3.

Ne faut-il pas y aller pas-à-pas pour faire évoluer les choses ?

Oui bien sûr, mais dans ce cas, certains éléments devront être légèrement surdimensionnés au départ pour ne pas avoir à les changer plus tard, je pense surtout au radiateur en premier lieu. Plus on a d’éléments chauffants dans le circuit, plus on a besoin de surface de dissipation pour évacuer la chaleur. Ou alors, question de compromis on peut avoir un système sous-dimensionné mais avec des turbines d’avion pour effectuer la dispersion de l’air chauffé à blanc. Tout est question de bruit dans ce cas. Quoi qu’il en soit il est préférable de dimensionner tout correctement au départ pour ne pas avoir de mauvaise surprise.

-Refroidir son CPU : Prévoir un radiateur de 120mm
-Refroidir un CPU + Une carte graphique : Prévoir un radiateur de 240mm ou au pire deux de 120mm

Si vous voulez refroidir plus, il faut ajouter de la surface. 

Est-ce que je recherche une dimension esthétique particulière ?

Que la personne qui ne s’est jamais dit : « P###in ! ça en jette un max, j´aimerais trop avoir ça » en voyant pour la première fois un beau système watercooling me jette la première pierre.

Et oui, on y revient .
Il faut bien trouver la place où tout caler. Suivant votre place, vos objectifs et la dimension esthétique, vous pourrez intégrer les choses différemment.

Donc une fois que vous aurez vos objectifs fixés et le matériel nécessaire simulé, posez-vous la question de comment intégrer tout ça. Après, tout dépend vos goûts : vous préférez voir vos exigences à la baisse dans le cas où vous ne pouvez/ne voulez pas monter du matériel hors boitier, ou vous préférez plutôt acheter un nouveau boitier plus adapté ? Ou alors peut-être allez-vous bricoler pour tout faire rentrer quoi qu’il arrive…
Bref la question de l’intégration est à réfléchir en parallèle à l’élaboration de votre système. C’est un point difficile à appréhender la première fois, mais on apprend de ses erreurs et on devient plus aventurier avec les essais.

Si c’est votre premier watercooling, je vous conseille d’investir dans un boitier qui pourra tout contenir. Ça sera plus simple !

B – Où acheter ?

Je vous conseille vivement des sites tels que EKwaterblock, DocMicro, Alphacool, …

Tout le monde a un avis différent, dans tous les cas n’hésitez pas à investir dans du matériel de qualité.

Et c’est sur ces petits mots que ce guide sur le Watercooling se conclut, en espérant que de nombreuses personnes rejoindront la voie.

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