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Le fonctionnement d’un système de refroidissement liquide fait à la main pour les PC

Préambule

La majorité des ordinateurs pourraient se contenter d’un système de refroidissement à l’air, composé de ventirad montés sur le processeur et les cartes graphiques, pour maintenir une bonne température. Il est aussi possible d’installer un petit système de refroidissement liquide préconstruit, s’il faut une meilleure capacité de refroidissement.

Figure 1: Un ventirad

Toutefois, des amateurs et des enthousiastes choisissent d'assembler eux-mêmes un système de refroidissement liquide centralisé, pour l’ensemble des pièces de l’ordinateur.

Cette entreprise est plus dispendieux qu’un refroidissement à l’air, demande plus de temps à monter, nécessite une maintenance régulière et comporte certains risques, mais offre des avantages significatifs dans le refroidissement et l’apparence.

Cet article ne discutera pas des étapes pour monter un tel système. Plutôt, il s’agit d’un guide d’introduction sur le fonctionnement, l’utilité, ainsi que les points à savoir avant d’investir là-dedans.

Fonctionnement et composition

Figure 2: Un PC avec un système de refroidissement liquide

Un refroidissement liquide construit à la main comporte une boucle. Composés de tuyaux flexibles ou rigides, ainsi que des différents composants d’une boucle, elle permet d’acheminer le liquide de refroidissement, en continu, à travers tout l’ordinateur.

La boucle est remplie d’un liquide, qui peut être à base d’eau distillée ou d’un liquide spécialisé. Son but est de transférer l’énergie thermique, la chaleur émise par certains composants, et de l’absorber pour le refroidir. Ailleurs dans la boucle, l’énergie sera dissipée dans des radiateurs pour refroidir le liquide en tant que tel. La capacité du liquide à absorber la chaleur et en accumuler est ce qui rend le refroidissement liquide idéal pour des ordinateurs performants.

Pour déplacer ce liquide, la boucle comprend au moins une pompe à eau. La pompe en tant que tel est plus ou moins identique à celui d’un aquarium. Elle permet de déplacer l’eau en rotation à travers toute la boucle, car la chaleur ne se déplacerait pas suffisamment vite d’elle-même si l’eau restait stationnaire. La pompe doit être suffisamment puissante pour déplacer le volume d’eau et vaincre la résistance causée par les radiateurs principaux et les petits radiateurs dans les blocs.

Figure 3: Un bloc de refroidissement pour le CPU

Figure 4: Un bloc de refroidissement adapté pour une carte graphique

À la place d’un ventirad, l’utilisateur remplace le ventirad attaché sur le CPU ou celui de sa carte graphique par un bloc de refroidissement liquide. Ce bloc est en contact avec la ou les sources de chaleurs (le CPU ou le GPU, la mémoire vidéo, voire la mémoire vive du système, le chipset et les VRM des cartes mères) et permet de la transférer dans le liquide, qui passe juste à côté. On installe un bloc sur tout composant que l’on veut inclure dans la boucle. Bien évidemment, seul le CPU et le GPU en vaut habituellement la peine, à l’exception du VRM pour des surcadençages intenses.

Figure 5: Un bloc de refroidissement adapté pour certains modèles de mémoire vive système

Pour enlever de la chaleur du liquide, on utilise des radiateurs, qui fonctionnent de façon similaire à ceux d’un système de refroidissement à l’air. Le liquide passe à travers le radiateur, qui va transférer l’énergie dans les ailettes à l’extérieur pour réchauffer l’air ambiant. Des ventilateurs d’ordinateur s’occuperont d’accélérer l’opération. Finalement, pour faciliter le remplissage de la boucle, il y a un réservoir d’eau placé habituellement avant la pompe. C’est par là que la boucle est remplie et que le niveau d’eau peut être surveillé dans la boucle.

En extra, la boucle peut comporter une façon de vider l’eau de la boucle. Il n’y a pas nécessairement de composants dédiés à ceci à pars possiblement une valve; à la place, le positionnement des composants est à réfléchir. Il faut pouvoir dévisser l’un des bouchons d’un des composants le plus en bas et celui le plus en haut. L’air rentrera dans la boucle pendant que l’eau sortira d’en bas.

Avantages

Le refroidissement liquide est particulièrement efficace pour certaines raisons, voire très utile dans d’autres.

D’une part, il est possible de mettre certains composants, comme des cartes graphiques, très proches entre eux, car il n’y a pas besoin d’espace pour que l’air circule dans tous les ventirads. Les blocs de cartes graphiques peuvent être visés entre eux, permettant de tout refroidir en prenant peu de place.

Aussi, les radiateurs qui transfèrent la chaleur de l’ordinateur vers l’air ambiant peuvent être placés ailleurs dans l’ordinateur, ou même en dehors. Dans certains cas, cela peut être utile pour non seulement ne pas être limité par l’espace disponible autour des composants dans le boîtier, mais aussi pour refroidir un ordinateur très compact, et ce, efficacement, puisqu’on ne dépend pas du volume d’air dans le boîtier pour expulser toute la chaleur.

Désavantages

Un système de refroidissement liquide maison a besoin d’attention et comporte certains risques. Il est très important de prendre connaissance de ces risques.

En premier, la boucle doit être maintenue sur une base relativement régulière. Le liquide doit être remplacé aux 6 à 12 mois, et un nettoyage de la boucle devrait avoir lieu à ces moments-là. Il faut prévoir à l'avance, car l’ordinateur sera inutilisable durant la procédure et à surveiller après.

En deuxième, si un composant qui fait partie de la boucle cesse de fonctionner (par exemple, la carte graphique ou la pompe), il faut procéder à vider tout le liquide du système avant même d’avoir accès au composant. Après l’avoir réparé où avoir obtenu un remplacement, il faut la réinstaller voire réajuster la boucle si les connexions pour les tubes ont changé, puis remplir le système et revérifier s’il y a des fuites. Le temps à investir est beaucoup plus long et n’est pas adapté pour un ordinateur qui doit être facile à réparer.

En troisième, les garanties sur les composants peuvent être invalidés, particulièrement les cartes graphiques. Il faut s’assurer que le manufacturier accepte que son ventirad soit enlevé et remplacé par un bloc avant de le faire, ou accepter de perdre la garantie. Avant de renvoyer la pièce, il faudra probablement réinstaller correctement le ventirad en plus.

Finalement, il y a toujours le risque d’une fuite. Lorsque cela arrive, le liquide peut couler sur certains composants, comme sur la carte graphique ou dans l’alimentation, ce qui pourrait risquer de les endommager (particulièrement si le liquide est ancien et a été électrisé par les pièces métalliques dans la boucle). Ce ne sont pas toutes les compagnies qui acceptent de réparer les dommages causés par un système de refroidissement liquide.

Conclusion

De nos jours, les composants émettent souvent moins de chaleur qu’auparavant, particulièrement lors de l’overclocking. Ainsi, il est rare qu’un refroidissement liquide soit vraiment nécessaire. Cependant, il est plus facile que jamais de préparer sa propre boucle et d’apprécier un tel système dans son ordinateur.

Sources

refroidissement_liquide_pc.txt · Dernière modification: 2020/05/23 03:48 par marc