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:: Watercooling : La pompe en détail ::
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:: Débit , pression exercée et taux d'efficacité de la pompe

Le débit de la pompe est un sujet délicat souvent incompris . C'est exactement la même chose que pour les ventilateurs :
la pompe n'atteindra jamais son débit d'eau nominal . Dans la plupart des Watercool , les pompes sont de type centrifuge . Pour comprendre ce système , imaginez une turbine tournant sur elle-même . L'eau arrive au centre et est entraînée par la turbine vers l'extérieur par force centrifuge . A ce moment la l'eau est recueilli dans un espace entre la turbine et elle va être dirigée vers la sortie d'eau .

Donc on peut en déduire que plus la turbine tournera vite et plus le débit sera important . Mais ce que vous ne savez pas encore , c'est que le débit d'eau ne dépend pas uniquement de la vitesse de rotation de la turbine aspirant l'eau . Dans le cas d'un circuit électrique composé d'une batterie et d'une résistance, la batterie fournit un courant constant à la résistance . Et bien c'est exactement la même chose pour une pompe . analogue à l'intensité du courant électrique , le débit d'eau dépend de la valeur de la résistance . La résistance dans le cicuit d'eau va correspondre à la longueur et au diamètre des tubes du circuit , la difficulté de l'eau à passer dans le waterblock et dans le radiateur et tous les embouts utilisés .

La plupart des pompes mises sur le marché pour utilisation en Watercool nous renseignent seulement sur leur débit en Gallons/h (ou en L/h) . Parfois comme pour certaines pompes (ex: Eheim, MaxiJet ...) , il donne également la hauteur d'eau .
ex : 1.5m de hauteur d'eau = 0.15 bar de pression dans le circuit d'eau

Mais la plupart des pompes bon marché n'indiquent pas ce dernier élément très important puisqu'il influe directement sur le débit d'eau . En effet , les systèmes acutels ont une grande résistance à la circulation de l'eau diminuant ainsi fortement le débit . En revanche 2 pompes peuvent fournir le même débit mais avoir une hauteur d'eau différente . La pompe qui aura la hauteur d'eau la plus importante fournira le débit le plus important . Sur le graphique ci-dessous , on peut observer les variations de débit en fonction de la résistance du circuit . Ce graphique ne concerne pas une pompe en particulier , il illustre simplement la manière dont une pompe standard centrifuge se comporte .

Le graphique nous montre tout d'abord que la pompe ne fournis sont débit nominal que losque la résistance au flux d'eau dans le circuit est faible . Deuxièmement , si le flux est sévèrement réduit à cause d'une résistance très grande , alors le débit est nul . Enfin , il manque des informations sur ce graphique :
- Que se passerait-il losque la perte de charge (résistance) est plus faible que ce que le graph montre ?
- Quelle puissance utilise la pompe ?

En réponse à la première question , la courbe n'atteint pas tout à fait 100% du débit nominal de la pompe . En considérant que la perte de charge est suffisamment faible , la pompe pourrait fournir un débit plus important que le débit nominal . D'autre part il y a un autre problème :
le liquide entrant par l'admission d'eau dans la pompe est soumis à un effet de sous-pression puisque l'aspiration de l'eau provoque une dilatation du flux . Celle-ci n'est pas énorme mais suffisante pour provoquer une légère depression à certains points de cette entrée . La pression étant trop faible , l'eau ne peut être maintenue à l'état liquide . A basse pression , l'eau devient du gaz et plus précisément de la vapeur d'eau . Ces bulles de vapeur d'eau se change à nouveau très rapidement en eau liquide et pénètre dans l'admission d'eau de la pompe . Ce changement d'état rapide en gaz suivi d'un retour à l'état initial liquide s'appelle "Cavitation" en Anglais . Ce phénomène va engendrer des nuisances si de l'air commence ainsi à circuler dans les tubes . On peut reconnaitre ce phénomène en écoutant attentivement sa pompe : si elle commence à ronronner de façon anormale alors la "Cavitation" s'opère . si vous avez envie de savoir quel bruit ça fait , faites donc ce petit test . aucun appareil n'a été abimé ainsi mais sachez que ce test est à vos risques et périls .

Placez de courts morceaux de tubes remplis d'eau sur chaque extrémité de la pompe et dirigez la sortie d'eau vers une bassine pour éviter de tout mouiller :D
allumez la pompe et bouchez l'entrée d'eau avec votre pouce . Vous devriez remarquer que:
- le débit d'eau diminue jusqu'à être nul
- Votre pouce est aspiré par la pompe (pas d'inquiétude , ce n'est pas dangereux ;))
- Votre pompe fait bcp plus de bruit

En gros , si il y a "Cavitation" dans votre réseau d'eau c'est qu'il y a un problème de circulation d'eau du à vos tubes ou raccords . Il y a trop de résistance pour autoriser un débit convenable au niveau de l'admission d'eau . A long terme , cela peut ,en plus de diminuer le débit, abîmer voire casser votre pompe .

Vous avez du devinez que ce problème ne touche que les pompes non-immergées en circuit fermé . Et même en circuit fermé , la "Cavitation" se développe très rarement dans nos Watercooling donc pas de panique . avec une pompe immergée le phénomène peut aussi s'opérer mais seulement si le conduit d'admission d'eau ou bien le filtre ou la turbine sont bouchés . Mais bien avant de provoquer ce phénomène , cela provoque inévitablement de faible performance en matière de refroidissement .

La seconde information qui manque est la puissance de la pompe . Il faut comprendre que la puissance de la pompe va être transformé en un ou deux endroits . Dans le premier cas , elle est directement transférez dans l'eau ou dissipée par la pompe sous forme de chaleur sous forme de chaleur . Pour les pompes immergées , ces deux endroits ne font qu'un . Pour les pompes hors de l'eau , la majorité de l'énergie est transférez dans l'eau .

C'est très facile de calculer la puissance utile d'une pompe . Le principe est de mesurer la différence entre l'aspiration d'eau et la presion de décharge . les pompes centrifuges ne sont pas très efficaces mais ce n'ets pas ce que l'on recherche . En effet , une pompe efficace fournit une pression de décharge dans les tubes trop importante et peut provoquer des fuites voire des ruptures aux niveaux des raccords à cause d'une pression trop importante . La plupart des pompe centrifuges ont une efficacité variant entre 50% et 80% . Cela signifie que 20 @ 50% de la puissance de la pompe ne sert pas à la puissance utile de cette dernière . toute cette énergie perdue est converti en dégagement thermique absorbé par l'eau . Mais même la puissance utile est convertie en chaleur transférée vers l'eau à cause du frottement de l'eau dans la pompe , les tubes , le waterblock et tous les autres composants du circuit . une pompe inefficace va engendré une surcharge de chaleur qui devra être dissipée par le radiateur ou un autre système de refroidissement de l'eau . Plus le débit sera faible par rapport à la valeur la plus efficace et plus la situation décrite empire .

Avec un débit nul , l'efficacité est nulle au regard de la pression . quelque soit le chiffre multiplié par 0 , le résultat sera toujours 0 . De ce fait , avec un débit nul toute l'énergie de la pompe est convertie en énergie calorifique . Pour une pompe immergée , toute l'énergie est transférée à l'eau . En revanche , pour une pompe non-immergée une partie va dans l'eau mais la plus grande partie de l'énergie calorifique est transférée dans l'air de la pièce par convection à la surface de la pompe .

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