DIY之路-水冷散熱系統

Hello,親愛噠酷玩迷們,又見面啦!相信大家不是電腦發燒友,也是對於電腦的一些知識略知一二,在一些發燒友中討論的最多的似乎就是固態硬碟和電腦水冷了,今天就來帶大家普及一下電腦水冷系統的知識。

相信看完本期內容,不懂的你也是會入門級的「搞機」玩家了,而懂的你會更增長更多的知識,在換水冷和不換水冷的糾結中選擇會更加得心應手。話不多說,進入正題!

普及水冷散熱器

在源遠流長的DIY發展道路上,水冷散熱器一直扮演者旁觀者的身份,去注視著市場的發展,而多年過去以後,水冷散熱器卻並不像其他硬體一樣已經更新換代許多次。依然是我們熟知的那些構造原理,並沒有明顯的變化,而眾多玩家對於水冷的使用也是僅限於MOD等方面,而實際應用到電腦中也無非就是一體化水冷。其實水冷真的這麼神秘,不能走進普通玩家生活中么?其實非也,從現在開始,我們將對水冷散熱器進行非常詳細的介紹,未來還會進行一系列的展示,讓更多的玩家能夠涉足這一尚待開發的領域,玩出新的一股潮流。

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需要說明的是,絕大多數情況下,無論水冷散熱還是傳統散熱器散熱,都很難完全脫離風冷。原理都是將熱量傳導至散熱片,使用風扇將熱量擴散起到散熱效果。即便不使用風扇,也會盡量增大鰭片散熱表面積,同時鰭片周圍需要保持良好的通風。所以,最終於外界空氣流通達到散熱效果,是一定需要風冷的,這點毋庸置疑。

水冷散熱器原理

首先讓我們來看一下水冷散熱。不過我們要先來明確一下概念:很多時候將水冷散熱與液冷散熱等同起來,但嚴格意義上說,二者還是有區別的,水冷散熱只是液冷散熱系統中散熱介質使用水的一個子集,而除水之外,還有其他很多介質可用於液冷散熱系統,只不過由於水價格便宜易於獲得,水冷散熱在中低端領域應用得較為廣泛罷了,但以下我們都先簡稱為水冷散熱器。

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從技術角度看,水冷散熱系統的工作原理很簡單:就是利用水泵把水從儲水器中抽出來,通過水管流進水箱,然後再在水箱的另外一個口出來,通過水管流回儲水器,就這樣不斷循環,把熱量從熱源如CPU的表面帶走。

水冷散熱器示意圖

水冷系統一般由以下幾部分構成:熱交換器、循環系統、水箱、水泵和水,根據需要還可以增加散熱結構。其中,熱交換器是整個水冷系統的核心,水冷系統的效率在很大程度上由它來決定,這也是整個系統構思最巧妙的部分。循環系統分別將水送進和排出熱交換器,而進水管的另外一端與水泵連接。水泵放在儲水的水桶或其它結構的水箱中,出水管將送出的熱水重新排放到水箱中。如果需要,出水管里的熱水先經過散熱系統降為室溫后再排放回水箱。

各部件詳解分析

剛才我們說過,水冷系統一般由以下幾部分構成:熱交換器、循環系統、水箱、水泵和水組成,下面就先來讓我們認識一下它們。

水冷頭

水冷排

水冷泵與水箱

水冷管

以上產品知識為了讓廣大玩家去認識一下,每樣產品都有種類繁多的設計與構造,我們會在未來的文章中進行深入的講解。而現在水冷也已經分為一體式水冷和分體式水冷,一體式水冷更適合入門級玩家使用,而分體式則是發燒友經常選擇的產品。

水冷散熱器技術解析

可能有的玩家會有質疑,水的導熱係數是非常低的,為什麼水冷系統的散熱效率能夠很高呢?首先,對傳導性能要求較高的地方在於散熱器底座,而對交換介質而言性能則更多地體現在熱容量方面,而水的熱容量是空氣的數千倍,所以水冷系統的熱負載能力很大,相當於風冷系統的幾倍,導致的直接好處就是CPU工作溫度曲線非常平緩。比如,使用風冷散熱器的系統在運行CPU負載較大的程序時會在短時間內出現溫度過熱,而水冷散熱系統則由於熱容量大,熱波動相對要小得多。

水冷散熱器

其次,儘管水的導熱性能確實很差,但流動中的水就完全不一樣了,它與水的流速成正比,水流速度越快,那麼散熱效果越好。為使水的流速加快,我們應注意水泵的水壓是否足夠。一般水泵的功率越大,水壓就越大,水泵散發出來的熱量也就越多。在水泵功率一定的情況下,水桶中水平面與水管的最高點的距離越大,水的流速將越慢,這將降低水的導熱性,所以應盡量使水平面與水管的最高點的距離小一些。

水冷散熱器不足

作為硬體設備中的一員,難免有不足之處,而就對於水冷散熱器而言,因水冷散熱具有功率消耗較小、工作雜訊很小、可以利用多種方式完成散熱過程的優勢,但是其安裝過程對大多數用戶而言過於複雜,這是影響它普及的一個主要因素。

冷散熱器剛出現的階段,有些廠商預測未來將是水冷的天下。但是經過了這麼長時間,水冷仍然只在少部分用戶中使用,而未躋身主流行列。究其原因,雖然從散熱性能上看頂級水冷散熱效果確實突出,但是它價格偏高,占空間大,且水(或者其它替代液體)會有變質維護等一系列問題。

此外,在使用水冷方式散熱時,一定要注意水氣凝結現象。水氣凝結現象是由於空氣中的水分遇冷后聚集起來,最後變成水珠。在常溫下的水冷系統中,是不會出現水氣凝結現象的,但如果使用冰水或搭配致冷器使用,水氣凝結就可能發生,這將造成死機或硬體損壞,所以是不能忽視的。但只要我們做好相應的措施,水氣凝結就可以避免發生。

結語

今天我們為大家普及了一下水冷系統的知識,總而言之呢,沒有什麼東西是絕對完美。看完這篇文章相信大家也有了自己獨到的見解,心裏面也有了自己的一桿秤,要想更深入的去了解大家還是需要一定的學習過程的。

今天的內容就到這裡啦,我們下期再見!See you later!

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