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:: Watercooling : La pompe en détail ::
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:: Influence de la puissance de la pompe sur le système

Alors quel rôle joue l'efficacité de la pompe dans les performances globales du Watercool ? La pompe tansfère simplement de l'énergie vers le fluide (l'eau) . Une pompe inefficace va transférer un excès d'énergie calorifique au fluide .

en quoi cela nous concerne ? Plusieurs revendeurs et utilisateurs de Watercools soutiennent l'emploi de pompe de puissance ridicule pour le Watercooling . ils ne veulent pas admettre ( tout du moins ouvertement) que virtuellement toute l'énergie de la pompe est transmise à l'eau et doit être éliminée par des dispositifs tel qu'un radiateur (ou autre comme un bong) . Cela ne sera pas le cas tant que nous n'aurons pas abordé les propriétés des fluides , les radiateurs , et les waterblocks car c'est à ce moment là qu'il nous sera possible de mesurer l'impact de ce transfert sur les performances globales .
Pour de plus amples informations , se référer à l'article Watercooling : de la théorie à la pratique .
toutefois , dites vous simplement qu'une pompe puissante peut être contre-productive .

La raison principale est tout simplement la limitation du débit du fait de la taille des tubes et du diamètre interne des composants (8mm interne en général pour les waterblock) . Quelque soit la puissance de la pompe , quand le circuit à atteint son débit maximum l'eau ne peut tout simplement pas aller plus vite dans les conduits . Etant donné que l'eau est un liquide incompressible , il sera impossible d'augmenter le débit au de la de la limite imposée par le matériel . Comme on dit , on ne rentre pas 1.5L dans un récipient de 1.0L :D

Voici un Exemple . La puissance utile d'une pompe de 100 Gph aec une pression de 5 Psi ( 2.87 kPa) est de 3.6 Watts . Si la pompe fonctionne à 50% de ses capacités nominales , l'énergie transférée à l'eau est de 7.2 Watts . C'est environ 10% de la puissance typique d'un Athlon XP 2000+ . Sil'on répète l'expérience avec une pompe plus puissante avec le même débit , l'eficacité descendra à 25% seulement . L'énergie calorifique transférée s'élève maintenant @ 14.4 watts . Le radiateur devra dissipée les 7.2 Watts en surplus . Voici un histogramme ci-dessous montrant la puissance de plusieurs pompes différentes par rapport à la puissance dégagée par un Athlon XP 2000+ .

Dans tous les cas la puissance dégagée par une pompe est largement inférieure à celle dégagée par le Athlon . Néanmoins pourquoi faire travailler plus dur son radiateur losque celui-ci n'en a pas du tout besoin ?

Pour des raisons pratiques , le débit le plus faible ouvert dicte la quantité de fluide pouvant être débitée dans le système . Si vous avez par exemple des tubes de 6mm , même la plu puissante des pompes aura du mal à faire circuler plus de 150 Gph alors qu'une pompe plus "faible" n'aura aucun mal à faire circuler 100 Gph (en plus de n'utiliser qu'une fraction de puissance de la grosse pompe ) .

si vous avez un doute sur la capacité d'une pompe à réchauffer l'eau , voici une autre expérience que vous pouvez tenter à la maison .
Isolez le waterblock et le radiateur avec du papier et éteignez le ventilateur de votre radiateur . Réduisez également la quantité d'eau et la longueur des tubes . Laissez votre reposer jusqu'à ce qu'elle atteigne la T° de la pièce . Une fois qu'elle a atteint la T° ambiante , allumez votre pompe et mesurez la T° de l'eau . Vous remarquerez que celle-ci va monter mais lentement si vous n'avez pas réduit la longueur des tubes ou en réduisant le débit .

Si vous savez combien d'eau vous avez dans le circuit , vous pouvez utiliser la différence de T° pour caluler combien d'énergie la pompe a introduite dans l'eau .
Delta T x Massetotal du fluide x 4185 (J/°C) = Energie introduite
Divisez cette énergie par le temps de mesure et vous obtiendrez la puissance .

LE point principal restant à démontrer est que la puissance consommée par la pompe influe sur les performances globales du Watercool . La plus grosse n'est donc pas toujours la meilleure .

:: système Typique

Nous allons cette fois nous attaquer à un système tout à fait typique et commencer à parler avec plus de chiffres . Le shéma qui va suivre décrit un circuit watercool . La pompe envoie l'eau vers le radiateur équipé d'un ventilateur . Ensuite l'eau traverse les deux waterblocks pour finalement rejoindre à nouveau la pompe . Les deux waterblocks pourront servir soit pour deux processeur , soir pour un processeur et un GPU de carte graphique par exemple .

Pour l'instant , nous allons garder le shéma simplifié des waterblocks sans prendre en compte leur complexité . Le radiateur va refroidir l'eau jusqu'à 27°C tandis que le waterblock 1 transférera 75Watts et le waterblock 2 60Watts à l'eau . Le débit de la pompe n'influencera pas la température de l'eau qui sera fixe à la sortie du radiateur (27°C) .

L'énergie calorifique transférée à l'eau par la pompe va varier en fonction du débit et de la pression (perte de charge) . en utilisant des valeurs types pour la perte de charge occasionnée par les composants , nous pourrons observer comment varient la température et la pression dans notre système . Les observations vont se faire sur un intervalle de valeurs assez large et nous verrons ce que nous pourront en apprendre . Croyez moi , il y a un grand nombre d'informations sur le graphique ci-dessous même si le tout à l'air un peu confus au premier abord .

Ces axes sont suffisamment simples pour vous :) .
LEs axes verticaux respectivement de gauche à droite indiquent la température et la pression tandis que l'axe horizontal indique l'endroit où l'eau se trouve au moment de la mesure . Il y a 4 paires de lignes correspondants au débit d'eau de 10, 30, 60 et 90 Gph . Les lignes épaisses indiquent les variations de T° au cours de la traversée du circuit et les lignes fines indiquent la pression (ou perte de charge) .

Remarquez que losque le débit de la pompe augmente , la différence de température entre chaque région diminue . Puisque plus d'eau circule , chaque litre d'eau absorbe moins d'énergie calorifique . Remarquez également que lorsque le débit augmente , les variationq de pression augmente aussi entre chaque région du circuit . Le débit varie donc en fonction du double de la pression , donc lorsque le débit est doublé la pression est elle quadruplée . enfin , la puissance de pompage nécessaire n'étant ni plus ni moins que la multiplication du débit par la pression , doubler le débit nécessite (2xdébit)x(4xpression) huit fois plus de puissance . Et si en plus vous prenez en compte l'efficacité , pour doubler le débit de la pompe il faudra au moins décupler la puissance de pompage .

Si vous ne vous vous souvenez pas de grand chose dans cette section de l'article , souvenez-vous juste de ces règles :
- Le débit d'eau dépend de la puissance de la pompe et de la perte de charge occasionnée par votre circuit d'eau
- Lorsque le débit de la pompe est nul , la différence de température nécessaire pour dissiper l'énergie calorifique tend vers l'infini
- Le but est d'arriver @ un débit qui assure un transfert efficace de l'énergie sans nécessiter de puissance supplémentaire de la part de la pompe .

Avant que les Hard-Core Watercoolers me lachent et pensent que je ne suis pas dans le coup , j'aimerais ajouter cette note .
La différence de température dans le fluide n'est qu'une fonction du débit de fluide et de l'énergie calorifique transférée .
La différence de température entre le fluide et le core du processeur n'est qu'une fonction de l'efficacité du Waterblock et du débit . Si le waterblock n'est pas spécialement conçu pour fonctionner avec un débit d'eau faible , vous ne serez pas satisfait de ses performances avec un débit faible . En revanche , un Waterblock conçu pour un faible débit se révèlera sans doute assez compétitif même face à d'autre Waterblock conçus pour des débits significativement plus élevés . Voue en apprendrez plus dans l'article Watercooling consacré aux Waterblocks .

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