Refroidissement à eau (1- Théorie)

Conceptuellement, un système de refroidissement liquide peut se représenter ainsi :

En effet, la chaleur du CPU est transmise au bloc échangeur eau/eau interne par conduction (1) . Puis, par convection forcée, le caloporteur absorbe cette chaleur (2), chaleur ensuite évacuée par l’échangeur externe (ici de type air/eau (3)) pour amorcer alors un nouveau cycle (4).

Typiquement a masse volumique égale on considère qu’un échangeur à eau à un résistance thermique 30 fois moindre à celle d’un couple dissipateur/ventilateur classique. On peut estimer qu’en moyenne sa résistance thermique est de 0.08°C/W contre 0.9°C/W pour un dissipateur/ventilateur de base et 0.23°C/W pour les tout meilleurs modèles, mais aussi les plus coûteux, bien plus encombrants et bruyants. En considérant qu’un CPU hautement overclocké dégage entre 50 et 100w (en omettant l’usage d’une plaque à effet Peltier), on voit facilement que dans des cas d’utilisation parfaits (contacts parfaits, flux constant et maîtrisé…) un CPU dégageant 100w ne montera que de 8°C par rapport à la température de l’eau caloporteuse contre plus de 20°C supplémentaires par rapport à la température de l’air ambiant dans le cas des meilleurs couples radiateurs/ventilateurs. Bien sûr ces chiffres sont bien plus que théoriques et ces conditions parfaites n’auront jamais lieu, mais ils se révèlent une bonne base de comparaison, les mêmes contraintes étant présentes aussi bien dans le cas de refroidissements à eau ou à air. De plus, de nombreux autres facteurs sont à prendre en compte, tels la médiocrité de la surface de contact CPU / Echangeur (inférieure à 200mm²) qui rend le choix des matériaux composant ces systèmes primordial. Cependant, les CPUs refroidis à eau seront donc bien moins sensibles aux changements climatiques et opéreront toujours avec une marge de manœuvre plus importante ce qui les préservera de plantage et allongera leur durée de vie.

La force de ces systèmes ne réside pas seulement dans son efficacité, mais surtout dans son intégratibilité (preuve en est l’annonce par Toshiba de son nouveau portable de la gamme Protégé refroidi de la sorte), son autonomie, l’absence totale d’entretien, le coût bien inférieur à celui de solutions plus radicales (très loin des 5000FF d’un système à compresseur comme ceux de Kryotech ou d’Asetek) et l’absence quasi totale de bruit.