Comment fonctionne le liquide de refroidissement par eau pour PC

La plupart d’entre nous connaissent le vrombissement d’un ventilateur d’ordinateur. Bien que les ventilateurs fassent indéniablement un excellent travail pour refroidir le matériel de votre PC, l’air n’est pas le seul milieu pouvant conduire la chaleur. D'autres méthodes de refroidissement, comme le refroidissement liquide, pourraient même être plus efficaces pour maintenir les performances optimales de votre système.

Voyons comment fonctionnent les liquides de refroidissement par eau pour PC et si leur mise en œuvre dans votre configuration pourrait améliorer la capacité de votre appareil.

Pourquoi le refroidissement du PC est-il important ?

Nous verrons pourquoi le refroidissement par eau est si efficace, mais d'abord, expliquons brièvement pourquoi votre ordinateur a besoin d'un système de refroidissement en premier lieu. L'analogie est assez simple. Votre cerveau ne fonctionnera pas de manière optimale lorsque votre climatiseur tombe en panne pendant une canicule, n'est-ce pas ? La même chose est vraie pour votre PC.

Les CPU (unités centrales de traitement) et les GPU (unités de traitement graphique) sont devenus considérablement plus rapides à mesure qu'ils ont évolué au fil des années pour répondre aux demandes des clients. Pour permettre des vitesses plus élevées, ces composants disposent désormais de plus de transistors et consomment plus d’énergie.

Naturellement, ces transistors génèrent une quantité importante de chaleur tout en faisant leur travail. À mesure qu’ils convertissent l’énergie électrique en énergie thermique, la température des composants ne cesse d’augmenter. À moins qu’il n’existe un moyen d’éliminer cet excès de chaleur, le CPU ou le GPU peuvent atteindre des températures de fonctionnement dangereuses. La température de fonctionnement sûre la plus élevée pour les composants varie selon les modèles, mais en général, la température de votre processeur ne doit jamais dépasser 185F à pleine capacité. Il va sans dire qu’une surchauffe extrême peut sérieusement endommager votre PC, tout comme un fonctionnement à des températures élevées qui sont toujours considérées comme sûres pendant de longues périodes.

Normalement, la carte mère détecte l'augmentation de la température et demande aux composants de ralentir leur fonctionnement pour éviter une catastrophe potentielle. Par conséquent, l’utilisateur rencontrera des problèmes de performances tels que des applications lentes et ne répondant pas.

Les conséquences d'une surchauffe sont encore plus graves si l'utilisateur a overclocké son processeur. Cette pratique est utilisée pour atteindre une fréquence d'horloge plus élevée que celle prescrite par le fabricant du composant. Mais des performances plus élevées s’accompagnent naturellement de températures plus élevées. Si le système de refroidissement en place ne peut pas répondre à cette demande accrue, le processeur peut être irrémédiablement endommagé.

Maintenir la température des composants à un niveau bas grâce à un système de refroidissement contribue ainsi au fonctionnement optimal de l'ordinateur et est indispensable lors de l'exécution de tâches exigeantes.

Comment un PC refroidit-il ?

Les PC peuvent utiliser plusieurs méthodes de refroidissement différentes qui se résument toutes au même principe. Un milieu conducteur est utilisé pour dissiper l’excès de chaleur des composants essentiels. Ce milieu peut être n’importe quoi, de l’air à travers une surface métallique jusqu’à – vous l’aurez deviné – de l’eau. Voici les types de refroidisseurs que vous verrez généralement sur les PC :

• Ventilateurs qui soufflent de l'air plus froid directement sur les composants matériels ou expulsent l'air chaud à l'extérieur
• Les dissipateurs thermiques sont de petits objets métalliques qui, grâce à leur grande surface, évacuent l'excès de chaleur des composants.
• Les systèmes de refroidissement liquide utilisent la conductivité thermique élevée de liquides spécifiques, généralement de l'eau ou des huiles.

Ces méthodes de refroidissement sont souvent combinées pour obtenir le meilleur effet. Par exemple, un ventilateur peut être utilisé pour aider à dissiper plus rapidement la chaleur d’un dissipateur thermique vers l’air ambiant. De même, les systèmes de refroidissement liquide utilisent un agencement complexe de tous ces composants pour un travail de refroidissement particulièrement efficace.

Comment fonctionne l'eau de refroidissement pour PC ?

Même si autoriser tout type de liquide à proximité de votre ordinateur coûteux peut sembler une mauvaise idée, les systèmes de refroidissement par eau sont des atouts inestimables pour les ordinateurs hautes performances.

Un système de refroidissement liquide fonctionne un peu comme celui d’une voiture. Il s'appuie sur les bases de la thermodynamique qui postulent que la chaleur se déplace toujours des objets les plus chauds vers les objets les plus froids pour tenter de créer un équilibre.

Dans le cas d’un système de refroidissement liquide, les objets les plus chauds sont les pièces de l’ordinateur, tandis que « l’objet » ou le milieu le plus froid est le liquide de refroidissement. Lorsque les deux entrent en contact (mais pas directement, ne vous inquiétez pas), la chaleur est transférée, transportée vers d'autres parties du système et finalement dissipée. Une fois refroidi, le liquide circule ensuite en boucle fermée pour capter un autre excès de chaleur, et ainsi de suite.

Plusieurs composants sont impliqués dans le processus décrit ci-dessus. Les principales parties du système sont les suivantes :

• Une pompe
• Un radiateur
• Un fan
• Un réservoir (facultatif)
• Tuyaux (ou tubes)
• Liquide de refroidissement

Comment le liquide va-t-il refroidir les composants sans entrer en contact direct avec eux ? La réponse passe par une plaque de base. Dans un premier temps, de la pâte thermique est utilisée pour connecter l'IHS (dissipateur de chaleur intégré) du CPU ou du GPU à une plaque de base. Cette plaque de base fait partie du waterblock, qui va transférer la chaleur au liquide entrant.

Les pompes (qui sont généralement situées à l'extérieur du système) déplacent le liquide à travers le waterblock jusqu'au radiateur. La chaleur est ensuite transférée au radiateur et dissipée dans l’air ambiant, souvent à l’aide d’un ventilateur pour la rendre plus rapide. Enfin, un autre tube ramène le liquide de refroidissement vers le waterblock.

Le processus semble simple, mais il y a de nombreuses pièces mobiles qui doivent toutes être parfaites. La pompe que vous utilisez doit être suffisamment puissante pour faire circuler le liquide, mais elle ne doit pas le faire trop rapidement. Sinon, l'eau ne pourra pas capter suffisamment de chaleur pour refroidir les composants du PC. De même, les tubes peuvent également poser un défi, d'autant plus que chaque configuration sera différente. Vous devez vous assurer qu’il n’y a pas de plis dans l’arrangement qui pourraient empêcher l’écoulement.

Enfin, un élément clé de tout ce système est le liquide qui fera le gros du travail. Bien que souvent appelé « eau », le liquide à l’intérieur du système de refroidissement d’un PC n’est généralement pas de l’eau. Remplir les tubes avec de l'eau du robinet pourrait avoir des effets néfastes sur votre système délicat, car des contaminants peuvent provoquer une accumulation susceptible de boucher les tuyaux. L’eau distillée est un meilleur choix, et beaucoup la choisissent comme option économique car elle élimine les principaux problèmes liés à l’eau du robinet.

Cependant, il existe également des liquides de refroidissement spéciaux spécialement conçus pour les systèmes de refroidissement liquide, qui présentent une excellente conductivité thermique et contiennent souvent des additifs antimicrobiens et anticorrosion. Ceux-ci aident à maintenir le système en bonne santé et augmentent sa longévité. Ils sont également indéniablement géniaux avec leurs couleurs vives dans les systèmes de refroidissement à tubes transparents. Ces liquides de refroidissement ne conduisent généralement pas non plus l'électricité et n'oxydent pas les composants du PC au cas où le système inonderait le boîtier.

Types de systèmes de refroidissement liquide

Il existe deux catégories principales dans lesquelles les systèmes de refroidissement par eau appartiennent en fonction de leur configuration.

• Refroidisseurs AIO ou tout-en-un
• boucles de refroidissement personnalisées

Ces deux catégories fonctionnent de la même manière. Leur différence réside principalement dans leur complexité. Les refroidisseurs de liquide tout-en-un disposent d'un seul radiateur et d'une pompe intégrée. Ils utilisent un système entièrement fermé qui ne nécessite aucun entretien. Vous n'aurez jamais besoin d'ouvrir et de remplir un tel système de refroidissement.

Les systèmes personnalisés plus complexes, également appelés systèmes « ouverts », nécessitent une maintenance régulière. Ces systèmes peuvent comporter plusieurs pompes et réservoirs qui doivent être vérifiés tous les six mois ou au moins une fois par an. Les tubes transparents du système ouvert vous permettront de contrôler les niveaux de liquide de refroidissement et d'agir lorsque vous remarquerez qu'ils baissent. En règle générale, le système devra être entièrement vidé, rincé et rempli à nouveau chaque année ou tous les deux ans au maximum. Cependant, comme son nom l’indique, cette catégorie offre plus de flexibilité dans sa configuration.

Les avantages et les inconvénients du refroidissement par eau

Il y a de nombreux avantages à installer un système de refroidissement par eau pour votre PC :

• Refroidissement efficace – Les liquides ont une densité plus élevée que l’air, ils peuvent donc conduire la chaleur beaucoup plus rapidement. Utiliser un liquide comme agent de refroidissement sera ainsi plus efficace pour maintenir la température de votre PC optimale.
• Fonctionnement silencieux – Vous pouvez toujours ajouter un autre ventilateur à votre PC, mais tôt ou tard, vous n'entendrez plus le son sortant de vos haut-parleurs avec tout le bruit qu'ils produisent. Un système de refroidissement liquide utilise également des ventilateurs pour faciliter le processus de refroidissement. Cependant, ces fans n’ont pas besoin de travailler aussi dur pour faire leur travail, ils sont donc moins perturbateurs.
• Performances supérieures – L’avantage le plus important des systèmes de refroidissement liquide réside dans les performances supérieures du PC. Votre CPU et GPU pourront fonctionner au mieux sans risque de surchauffe. L'appareil aura également plus de potentiel d'overclocking.

Néanmoins, ce système n’est peut-être pas pour tout le monde. Les inconvénients d’investir dans un système de refroidissement par eau sont les suivants :

• Ils sont encombrants – Même si un ventilateur supplémentaire ne prendra pas beaucoup de place dans le boîtier de votre PC, un système de refroidissement par eau nécessite un peu plus d'espace pour les jambes. Comme mentionné ci-dessus, le système comporte un bon nombre de composants, dont beaucoup se retrouveront en dehors du boîtier. Bien entendu, cela peut encombrer l’espace autour de votre bureau.
• Leur installation nécessite une expertise – les systèmes de refroidissement par eau utilisent des tubes hermétiques afin qu’aucune eau ne pénètre dans votre ordinateur – à condition que tout soit installé correctement. La mise en place de toutes les pièces mobiles d’un système complexe comme celui-ci nécessite indéniablement une expertise. Par conséquent, cette option de refroidissement n’est peut-être pas accessible à tout le monde.

En fin de compte, la rentabilité de l’installation d’un système de refroidissement par eau dépend de vos besoins et de la façon dont vous utilisez votre PC. Les raisons ci-dessus rendent clairement le refroidissement par eau préférable aux ventilateurs et autres méthodes de refroidissement, mais le processus d'installation peut être intimidant.