在目前的散熱領(lǐng)域，空冷散熱器基本擺脫了高噪音暴力散熱的怪圈，但一般都朝著大體積、多熱管、過(guò)重的方向發(fā)展，這給用戶實(shí)際使用和安裝散熱器帶來(lái)很大不便。同時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)部件的耐壓能力也帶來(lái)了很大的考驗(yàn)，鑒于上述后風(fēng)冷時(shí)代的困境，水冷板散熱器是逐步開(kāi)發(fā)的方向。

水冷又稱液冷。水冷板散熱器原理簡(jiǎn)單：在密閉的液體循環(huán)裝置中，泵產(chǎn)生的動(dòng)力推動(dòng)密閉系統(tǒng)中的液體循環(huán)，將由散熱器吸收的芯片產(chǎn)生的熱量通過(guò)液體循環(huán)帶到面積更大的放熱裝置中放熱。冷卻后的液體接著回流到吸熱設(shè)備并循環(huán)。

水冷板散熱器優(yōu)點(diǎn)

靜音

液冷散熱系統(tǒng)使用泵對(duì)散熱管的冷卻液進(jìn)行循環(huán)和散熱，散熱器的吸熱部分（在同源液冷系統(tǒng)中稱為吸熱箱）[1]用于從計(jì)算機(jī)CPU、北橋、顯卡吸收熱量。從吸熱部吸收的熱通過(guò)設(shè)計(jì)在主體背面的散熱器排出到主體外。即，液體冷卻的最大優(yōu)點(diǎn)不是利用液體冷卻計(jì)算機(jī)部件，而是能夠在不提高機(jī)體內(nèi)部的溫度的情況下向散熱器傳導(dǎo)熱。如果散熱器能夠提高散熱性能，則能夠降低冷卻散熱器的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速?；蛘撸部梢允褂脽o(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)靜音設(shè)計(jì)。

燒得快

液體冷卻的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是液體熱容量大、升溫慢，有利于避免計(jì)算機(jī)在突發(fā)事件發(fā)生時(shí)瞬間燒毀CPU。

開(kāi)機(jī)后，溫度會(huì)逐漸升高，但空冷溫度會(huì)很快升至穩(wěn)定值，當(dāng)CPU有大型運(yùn)算等突發(fā)事件時(shí)，最高峰可以瞬間突破CPU的溫度上限，液冷可以很好地過(guò)濾掉這個(gè)最高峰，保證CPU的安全。

由于水冷板散熱器效率高，熱導(dǎo)率是傳統(tǒng)空冷方式的20倍以上，可解決數(shù)百至數(shù)千瓦的散熱問(wèn)題，廣泛應(yīng)用于激光、軍工、醫(yī)療、電力電子、工業(yè)設(shè)備等行業(yè)。

水冷散熱系統(tǒng)分類：

根據(jù)二次熱交換器的換熱方式，一般可將水冷散熱系統(tǒng)分為空氣冷卻系統(tǒng)、液體冷卻系統(tǒng)、冷水設(shè)備冷卻系統(tǒng)三種。

空冷系統(tǒng)一般由水冷板、泵、罐、換熱器和風(fēng)機(jī)組成，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是最經(jīng)濟(jì)的水冷系統(tǒng)。

冷水機(jī)冷卻系統(tǒng)：由壓縮機(jī)、水冷板散熱器、冷卻塔等部分組成。該方式可將水溫準(zhǔn)確控制在環(huán)境溫度以下，制冷量大。

水冷式冷水設(shè)備工作原理圖：

液體冷卻系統(tǒng)：不含壓縮機(jī)，主要由液體交換器、泵、罐等組成。噪音低，體積比冷水機(jī)組小一半以上。

水冷板散熱器的選擇與計(jì)算

冷板作為水冷系統(tǒng)重要的組成部分，主要是將發(fā)熱部件產(chǎn)生的熱與冷卻液充分地交換，為了盡可能全部地帶走部件的發(fā)熱表面被液體冷卻時(shí)消耗的熱部件與冷板的接觸和冷板的熱阻尤為重要！

為了設(shè)計(jì)合適的冷卻板，必須確定冷卻液流速、冷卻液入口溫度、安裝在冷卻板上的發(fā)熱部件的散熱功率、冷卻板表面允許的最高溫度Tmax的參數(shù)。了解這些參數(shù)后，可確定冷板的最大允許熱阻，并通過(guò)熱模擬分析進(jìn)行驗(yàn)證。

Tout：冷卻液出口溫度

Tin：冷卻液入口溫度

問(wèn)：冷盤中發(fā)熱部件的總消耗熱量

ρ： 液體密度

V：冷卻液流速

CP：冷卻液的比熱容量

計(jì)算冷卻液出口的最高溫度Tout非常重要。如果Tout大于Tmax，則冷板無(wú)法解決發(fā)熱問(wèn)題。

假設(shè)Tout小于Tmax，則必須使用以下公式確定冷板的標(biāo)準(zhǔn)化熱阻：。

θ： 熱阻

Tmax：冷盤表面允許的最高溫度

Tout：冷卻液出口溫度

A：冷卻面積

問(wèn)：冷盤中發(fā)熱部件的總消耗熱量

系統(tǒng)的附加部分設(shè)計(jì)

管道系統(tǒng)和閥門是水冷系統(tǒng)硬件的重要組成部分，主要包括高速接頭、管道、各種功能閥門（流量控制閥）、過(guò)濾器、其他接頭和密封等。

管的大?。ㄖ睆?、長(zhǎng)度等）必須根據(jù)冷卻液的流速來(lái)決定。

這里，Qv是水流量（m3/h）。U是水流速度（m/s）?？梢杂?jì)算管徑。系統(tǒng)管道材料考慮到冷卻介質(zhì)的特殊要求，全部采用無(wú)縫不銹鋼管，局部采用聚酰亞胺地方管。

冷卻液：必須考慮冷卻液的導(dǎo)熱能力、冰點(diǎn)和粘度、沸點(diǎn)和分解溫度、絕緣性能、腐蝕性、可燃性、毒性、成本等。一般的冷卻液有水、乙二醇溶液、硅油等。

抽水

泵是冷卻系統(tǒng)的主要部分，用于將克服冷卻回路的全流體摩擦熱所需的流量循環(huán)到制冷劑中。冷卻系統(tǒng)中常用的泵有離心泵、旋轉(zhuǎn)泵和齒輪泵。泵的選擇主要取決于冷卻系統(tǒng)所需的流量Qv和揚(yáng)程H。為了便于調(diào)節(jié)，泵的總揚(yáng)程通常比冷卻系統(tǒng)計(jì)算的壓力約為15%-20%，流量比計(jì)算值約為15%-20%。