Watercooling et phase change Nouveau Projet Watercooling

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Rider63
Rider63
Compagnon
8 Août 2012
751
63 (puy de dôme)
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  • #1
Bonjour à tous,

J'ai dans l'idée de mettre mon nouveau PC en watercooling, pour l'instant CPU uniquement.
Je veux donc me faire un waterbloc.
Mon cahier des charges:
-Socket LGA 1155 pour I7 3770K
-utilisation avec une pompe 400L/h / radiateur 2x120mm / reservoir 0.5L max
-capacité a refroidir maximum (je m'en tape que ce soit joli)
-silence de fonctionnement
-le tout doit être intégré dans le boitier (apart le radiateur qui sera fixé sur le dessus du boitier), je veux que ce soit aussi facilement transportable qu'un PC à refroidissement par air.

J'ai regardé pas mal de réalisations de waterbloc, et je me suis intéréssé aux conductivités thermiques des différents métaux envisagé (principalement cuivre et alu)
A savoir: (en Watt par mètre-kelvin)
Cuivre 390
Aluminium (pureté de 99,9 %) 237
Eau 0,6

-donc l'eau conduit la chaleur 650x moins que le cuivre???? et 395x moins que l'aluminium!

-après avoir fait cette constatation, je me dit que la principale chose sur laquelle il faut travailler est l'aire de contact eau/cuivre. En gros si l'on veut exploiter correctement les 3x3=9cm² de contact waterbloc/proscesseur il faudrai une aire de contact de 650x9cm² soit 5850 cm² c'est a dire 76cm par 76cm !! c'est énorme! peut-etre que je me trompe??

-en admettant que ce que j'ai écrit précédemment est vrai, et en regardant la surface de contact qu'il y a sur les actuels waterblocs (quelques dizaines de cm², par ex un water de 16 lamelles de 5mm de haut sur 3cm de long: 16x0.5x2x3= environ 20cm²), le cuivre est complètement sous exploité. ?

c'est presque impossible de faire un waterbloc avec une aussi grande surface de contact, mais on peut quand même faire mieux que quelques dizaines de cm². je me suis dit qu'il serait peut-être pas bête d'utiliser comme base de départ un radiateur de ventirad, les ventirad d'origines intel ont une surface de environ 330cm², et un ventirad coolermaster que j'ai fait environ 1000 cm², c'est pas encore 5000 mais on s'en rapproche, et on est environ 50x mieux qu'un waterblock traditionnel!

alors voila, qu'en pensez vous? est-ce que a votre avis ça peut avoir un intérêt? ou autre chose limite?

Je précise que je n'y connait rien en conductivité thermique, et très peu en watercooling, je demande ça justement car je ne comprend pas pourquoi on ne cherche pas une plus grande surface de contact.
 
E
Guest
Re: Projet Watercooling Optimisé

Bonjour

Tu veux faire un radiateur en eau ? :wink:

Ou bien tu veux te servir de l'eau comme fluide caloporteur ? Dans ce cas il va falloir faire intervenir les notions de chaleur massique, flux thermique, débit, ...
 
zingilingiling
zingilingiling
Compagnon
20 Juil 2007
1 842
reunion <=> lyon
Re: Projet Watercooling Optimisé

une pompe 400Lmin ????? :)
 
Rider63
Rider63
Compagnon
8 Août 2012
751
63 (puy de dôme)
  • Auteur de la discussion
  • #4
Re: Projet Watercooling Optimisé

oui en gros un radiateur en eau, je veux evacuer le maximum de chaleur, peu importe le moyen.
400l/h désolé, 400l/min ça fait un peu beaucoup lol
 
E
Guest
Re: Projet Watercooling Optimisé

eu ... quand je parlais de radiateur en eau c’était une analogie avec un radiateur en cuivre ... bref un radiateur fabriqué avec de l'eau :???:
C'est ce que tu as calculé en gros : surface de 9 cm² de cuivre == à une surface de 5850 cm² en eau.

Mais en fait c'est un échangeur en cuivre (d'une certaine surface, en contact sur 9 cm² de processeur) dans lequel l'eau circule, prend la chaleur puis va la restituer dans un autre radiateur (2*120 mm)
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
Re: Projet Watercooling Optimisé

l'eau n'est pas la pour conduire ... sa conductivité thermique n'a pas beaucoup d'importance puisqu'elle circule ... hache goute se fait chauffer puis ciecule jusqu'au radiateur de refroidissement ... la qualité de l'eau , c'est la chaleur massique : le quantité de chaleur que l'eau peur accumuler pour monter d'un degré ... est pas de doute l'eau est le meilleur liquide pour cette caracteristiaque

la conductivité du metal est importante pour un radiateur sans eau , ou il n'y a que la conductivité du metal qui transporte la chaleur du processeur au bout des ailettes

avec de l'eau la conductivité du metal est moins importance , puisque la distance a parcourir entre la surface du processeur et l'eau

de même pour le radiateur de refroidissement de l'eau ... l'eau reparti la chaleur sur toute la surface du radiateur
 
Rider63
Rider63
Compagnon
8 Août 2012
751
63 (puy de dôme)
  • Auteur de la discussion
  • #7
Re: Projet Watercooling Optimisé

ok, mais augmenter la surface d’échange ne permettrait elle pas d’évacuer plus de chaleur?
quelqu'un connait un logiciel pour simuler ça? j'ai Inventor, peut il le simuler??
 
Rider63
Rider63
Compagnon
8 Août 2012
751
63 (puy de dôme)
  • Auteur de la discussion
  • #8
Re: Projet Watercooling Optimisé

je verrai un truc dans ce genre la: (ce n'est qu'une idée )

waterbloc.png
 
E
Guest
Re: Projet Watercooling Optimisé

Bonjour

Oui pourquoi pas mais tu va avoir à résoudre un sérieux problème d'étanchéité puis ensuite le système de fixation de ton waterblock sur la carte mère (place disponible)

Bien sur que plus tu vas augmenter la surface d'échange plus tu vas pouvoir évacuer des calories maintenant est-ce utile de mettre un échangeur de la taille de tour Eiffel pour évacuer 100W ?
Pourquoi les ventirads ont-il une surface d'échange plus importante que celle que l'on plus trouver dans un waterblock c'est à cause du fluide caloporteur : l'air est 4 fois moins efficace que l'eau pour pomper des calories pour une même masse de fluide (1 kg d'air ça fait un sacré volume (PV=nRT) ! à comparer celui d'un kg d'eau).

Donc ton projet est inutilement compliqué à mon avis pour la puissance qu'il y aura à évacuer.
L’intérêt d'un waterblock c'est d’évacuer rapidement les calories vers un système plus classique et plus gros (radiateurs de 120 mm dans ton cas). Là, chaque gramme d'eau va évacuer très peu de calories alors que cela pourrait en évacuer 100 fois plus. Bref ça va marcher mais au prix d'une taille, d'emmerd..., inutiles.

Comme tu a déjà pris (ou prévoit de prendre) du matériel déjà dimensionné à un système "normal" de waterblock (pompe 400l/h, double radiateur air/eau 120mm, ...) fabrique plutôt un WB classique en t'inspirant de ce que les membres ici on déjà réalisés
 
Pierreg60
Pierreg60
Compagnon
1 Nov 2006
2 755
F-57700 Moselle
Re: Projet Watercooling Optimisé

Essaye de faire un bloc à impact de jet c'est ce qui est le plus performant, mais il faut une pompe avec une bonne colonne d'eau.
Et après si ton proco est à 21° ou à 25° quelle différence y a t il ?
Essaye de faire un système qui prends pas de place les tuyaux d'arrosage ne sont pas obligatoire :)
 
Rider63
Rider63
Compagnon
8 Août 2012
751
63 (puy de dôme)
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  • #11
Re: Projet Watercooling Optimisé

Pierreg60 a dit:
Essaye de faire un bloc à impact de jet c'est ce qui est le plus performant, mais il faut une pompe avec une bonne colonne d'eau.
Et après si ton proco est à 21° ou à 25° quelle différence y a t il ?
Essaye de faire un système qui prends pas de place les tuyaux d'arrosage ne sont pas obligatoire :)
Entre 21 et 25 il y a une sacrée différence pour l'overclock,
je pense que je vais essayer quand même avec un radiateur (pour voir), et une pompe à plus gros débit. j'ai acheté une pompe d'aquarium 1000 l/h.
ou sinon je vais essayer de dessiner quelques versions de waterblock vous me donnerez votre avis.
 
amurianum
amurianum
Compagnon
21 Jan 2013
956
comme je n'ai vu un tel système de prêt, on voit un vrai différence de fonctionnement au niveau de l'ordi, + rapide ?
 
rebarbe
rebarbe
Modérateur
24 Juin 2009
5 082
91
L’intérêt est de pouvoir overclocker le processeur, c'est à dire le faire fonctionner à une fréquence plus élevée.
C'est un réel gain de rapidité en calcul mais ça chauffe plus, d'où l'intéret d'un système de refroidissement plus éfficace.

@+
 
ybou30
ybou30
Compagnon
22 Avr 2011
2 318
F-30900 F-86120
Salut à tous,

Tout système a ses limites.
Un débit à outrance va t'amener un réchauffement par excès de brassage. :???:
La récupération sur le proc atteindra très vite ses limite faute de surface et de place. :lol:
Ce qu'il te faut travailler, c'est la source froide et trouver le débit correspondant à ton installation. :wink:
Dans un échange thermique, le delta T° est hyper important. :smt003

Cdlt,
Yanik
 
Rider63
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Compagnon
8 Août 2012
751
63 (puy de dôme)
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  • #15
amurianum a dit:
comme je n'ai vu un tel système de prêt, on voit un vrai différence de fonctionnement au niveau de l'ordi, + rapide ?
oui tu gagne en puissance de calcul, en refroidissement par air avec un gros ventirad, j'ai put gagner 30 % de puissance (en passant de 3.5 a 4.5 ghz) mais en utilisation max le prosc monte a 70 deg, à long terme ça peut réduire sa durée de vie. En plus c'est bruyant...
si je pouvais tourner à la même fréquence en étant 20 voire 30 deg en dessous ça serait bien...
 
Rider63
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Compagnon
8 Août 2012
751
63 (puy de dôme)
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  • #16
ybou30 a dit:
Salut à tous,

Tout système a ses limites.
Un débit à outrance va t'amener un réchauffement par excès de brassage. :???:
La récupération sur le proc atteindra très vite ses limite faute de surface et de place. :lol:
Ce qu'il te faut travailler, c'est la source froide et trouver le débit correspondant à ton installation. :wink:
Dans un échange thermique, le delta T° est hyper important. :smt003

Cdlt,
Yanik
oui je comprend, mais la pompe est réglable en débit, je verrai à l'usage.
source froide? le radiateur? tu pense que c'est possible d'utiliser un systeme de refroidisement genre frigo/glaciere electrique? j'ai peur que ça créée de la condensation
 
ellogo67
ellogo67
Compagnon
14 Avr 2010
2 209
Soufflenheim - Alsace
Bonjour :-D
J'ai un système complètement watercoolé ( CPU et GPU )
J'ai overclocké ma carte graphique mais pas mon i7-3770 3400 MHz.
L'eau est au alentour des 30-35°.
Le micro-processeur et ma carte graphique ne monte pas plus haut que 40-45. ( alors qu'avant c'était les 80° assurés :lol: ).
Mes ventilateurs sont sous-alimentés, c'est à dire alimentés en 5V plutôt qu'en 12V.

Et surtout ... un silence appréciable.

Bref ... que du bonheur.
 
Rider63
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8 Août 2012
751
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  • #18
ellogo67 a dit:
Bonjour :-D
J'ai un système complètement watercoolé ( CPU et GPU )
J'ai overclocké ma carte graphique mais pas mon i7-3770 3400 MHz.
L'eau est au alentour des 30-35°.
Le micro-processeur et ma carte graphique ne monte pas plus haut que 40-45. ( alors qu'avant c'était les 80° assurés :lol: ).
Mes ventilateurs sont sous-alimentés, c'est à dire alimentés en 5V plutôt qu'en 12V.

Et surtout ... un silence appréciable.

Bref ... que du bonheur.
Salut! merci pour ton retour d'experience! tu a quoi comme matos? (pompe, radiateur, reservoir, waterblock)
 
Rider63
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8 Août 2012
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  • #19
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14 Avr 2010
2 209
Soufflenheim - Alsace
Donc c'est un système en série classique.

Réservoir - pompe - GPU - CPU - Radiateur

J'ai une pompe qui fait réservoir aussi : Pompe MCP655 + réservoir

Un waterblock carte graphique

Waterblock micro-processeur

Un radiateur que j'ai placé sur le boitier du PC et qui est doté de 3 ventilateurs sous alimentés.

Je passe sur la tuyauterie, embouts, etc qui m'a fallu pour réaliser ce système qui fonctionne admirablement.
Je ne peux plus m'en passer. :smt003
 
ellogo67
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14 Avr 2010
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  • #22
ellogo67 a dit:
Rider63 a dit:
j'ai aussi une question, a propos de refroidir l'eau, ne pourai-on pas utiliser un élément de refroidissement thermoelectrique de peltier comme celui la: http://cgi.ebay.fr/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=200854161521&hlp=false#ht_3015wt_1139
avec d'un coté un ventirad et de l'autre un waterblock? le tout couplé a un reservoir d'eau afin d'avoir une certaine inertie si le module n'est pas assez puissant.
Désolé, je donne ma langue au chat. :smt003
j'ai regardé un peu sur le net, apparemment le rendement est trop mauvais pour que ce soit viable... dommage. :cry:
 
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  • #23
sinon j'ai dessiné deux waterblock, l'un avec un circuit qui par du centre et tourne en rond, pour sortir sur un angle, le 2 eme étant le même mais avec une rainure afin d'augmenter la surface en contact avec l'eau.

qu'en pensez vous?

27-01-2013 18-16-11.png

27-01-2013 18-18-43.png
 
ellogo67
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14 Avr 2010
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Soufflenheim - Alsace
Il y a des ailettes ?
Parce qu'il faut un maximum de contacts physiques entre l'eau et le métal.
 
Rider63
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8 Août 2012
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  • #25
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ellogo67
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14 Avr 2010
2 209
Soufflenheim - Alsace
Et tu veux recouvrir l'ensemble par le dessus pour étanchéité, parce qu'il n'y a pas beaucoup de matière à travailler, là ?
 
Rider63
Rider63
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8 Août 2012
751
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  • #27
ellogo67 a dit:
Et tu veux recouvrir l'ensemble par le dessus pour étanchéité, parce qu'il n'y a pas beaucoup de matière à travailler, là ?
oui voila ça me permet d’éviter d'usiner toutes ces ailettes, surtout que je ne pourrais jamais usiner aussi fin.
 
Kesuny
Kesuny
Compagnon
28 Fev 2012
500
Rouen
Bonjour,


j'ai pas énormément de connaissance a ce sujet mais je vais les apportée


Pour le pelletier, je peut que j'ai lu dessus c'est qu'il faut bien évacuer la chaleur si non ca ne marche pas et il faut qu'il puisse transphèrer la chaleur du pross (en Watt), et aussi avoir bien isoler la partie froide, car ca descend a des température négative, donc ça forme du givre si il est en contacte avec de l'air, comme le refroidissement a compresseur de frigo ou a azote

Pour ce qui est de l'architecture, l'on a 2 type

-les Low HPDC

Le serpentin que tu as fais c'est de ce type, en faite on freine le moins possible l'eau donc c'est le débit qu'il compte

-les height HPDC

Ça ressemble a ceux qui on plein de picot, il sont le contraire de LOW, il freine l'eau, dans ce cas il faut un pompe avec un bonne pression, et aussi que l'eau crée des turbulence dans le bloc pour qu'elle absorbe le plus possible de chaleur, d’où l’intérêt d'augmenter la pression en réduisant le diamètre de l'entrée de l'eau.
 
Rider63
Rider63
Compagnon
8 Août 2012
751
63 (puy de dôme)
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  • #29
Salut Kesuny!
Merci pour ta réponse.

D'apres ce que tu me dis, je partirai plutot sur un low hdpc.
J'ai commandé le radiateur passif. Je dessinerai un truc dès que je l'ai.
Savez vous si la pate a braser fonctionne entre cuivre et alu? Car je ferai plutot le dessu en alu.
 
ybou30
ybou30
Compagnon
22 Avr 2011
2 318
F-30900 F-86120
Salut à tous,

Rider63 a dit:
source froide? le radiateur? tu pense que c'est possible d'utiliser un systeme de refroidisement genre frigo/glaciere electrique? j'ai peur que ça créée de la condensation
Oui, précisément: les systèmes à effet Peltier en lieu et place ou combiné au radiateur. :lol:
Bien entendu, pas en direct sur le proc :???:
Si tu crains un effet de condensation, ben petit pilotage par la température t'en affranchira :wink:

Abaisser la température te permettra d'avoir une évacuation plus importante à surface égale, puisque c'est, amha LA limite principale. :smt002

Cdlt,
Yanik
 
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