水冷散熱會比氣冷好嗎?

可以從各種需要散熱的東西來討論,比如電腦,火電站,汽車。


所有關於冷卻的話題,都忽略了一個事實:就是無論水冷也好,氣冷也好,最後階段的熱量還是散失到空氣裡面的(當然如果你說地冷/海冷等的,那算例外)。

所以,按照效率來說,水冷是多加了一個循環,多加了一重損失,把熱量從一邊搬到另外一邊,再散發到空氣裡面。這樣來說,按照機械的效率而言肯定是水冷比較低,也複雜很多。

但是為什麼要用水冷設計呢?

一個是散熱的的地方,如果原本熱源體積/表面積很小,以至於不利散熱,而熱源所處的位置空間又不大,更加不利於大量的空氣通過其中的話;用液體/水把熱量運送到適合冷卻的地方,再進行冷卻,工程上的解決方案其實會方便很多。這個尤其是使用水來作為熱傳輸媒介,其4200J/(kg.K)的熱熔是所有已知流體物質裡面幾乎最高的,這個賦予了水只需要以很小的流量/溫差,就能運送極高的熱量。

另外一個是溫度控制,畢竟如果光讓空氣直接流過熱源來散熱,鑒於空氣的特性,其熱源溫度並不容易控制;但是如果使用液體傳輸熱量,那麼通過簡單的閥門或者開關水泵就能很有效而且精確的控制熱源的溫度,這也是工程上的優勢。

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作為乘用小汽車,氣冷解決方案適合於那些輕而小的車子,因為氣冷的優勢是簡潔可靠,即可節省不少重量和複雜性以貢獻與其他工程目的(比如說,保時捷911就是節省了重量所以很快)。如果是工業載重車和工業發動機,氣冷除了簡潔可靠以外,還有利於在嚴酷環境下的工作,避免了冷卻液因為過冷也凝結或者過熱而泄漏的缺點。對於計算機而言,水冷則是為了用來降低機箱噪音,和使用更大表面積的外置散熱器。


好與壞是相對的,每個用戶的需求不一樣,對散熱器的要求也不同,不能簡單地說水冷就一定好於簡單的風冷。對於一個散熱器的設計(以顯卡為例),主要從以下幾個方向去考慮:

1.成本控制.

2.散熱功率.

3.體積限制.

4.可靠性要求.

5.噪音要求.

6.其他設計要求或者限制.

____先簡單寫個框架,有時間再展開說說。


導熱率的數值就是物體中單位溫度梯度、單位時間、通過單位面積的導熱量,其單位是[W/(m·K)]。

  導熱率的數值表徵物質的導熱能力大小。工程計算用的數值都由專門實驗測定,列於圖標及手冊中供查用。影響導熱率的因素主要有物質的種類、材料成分、溫度、濕度、壓力、密度等。就導熱率而言,金屬的熱導率最高,非金屬與液體的次之,氣體最小。

  氣體的導熱率 λ=0.006~0.6W/(m·K),液體的導熱率 λ=0.07~0.7W/(m·K),固體的導熱率 λ=12~418W/(m·K)

一般情況下,水冷比氣冷好,金屬比水冷好。

目前最有趣的是液態金屬散熱器吧


以上答案都闡述了水冷風冷的特點,我想就汽車這一塊,說下水冷替代風冷的原因。

1.水冷對於前艙的布置可以更緊湊,對於機艙內流體要求低,不需要給風流道提供空間。另外雜訊也可能會更小,缸體包著水套(這是猜測)。

2.散熱器對於有效迎風面積也可以做得小,通常為三分之一到二分之一。造型會更好看吧。

3.散熱器,風扇,水管,節溫器,水泵成本已經壓縮得很低了。就算加上目前先進的智能熱管理,也就是多點感測器和閥門和控制器,成本也會加太多。

4.最重要的我覺得是排放和油耗。排氣歧管的空氣溫度對排放影響是很大的。

5.還有一點,在原地怠速的工況中,風冷更容易產生熱風迴流,而散熱器則可通過密封導流板盡量避免。現在塞車就是類似的工況。

因為沒有接觸過風冷發動機,保時捷老爺車是風冷的(經典啊),希望有人能分享下效率和可靠性,許用環境溫度怎麼樣。

以上不對的地方麻煩指正~謝謝!


7700k上nzxt 240冷排,超頻到4.89MHz溫度穩定30-45,最重要的是冷排風扇轉速低於500,非常安靜。個人覺得預算足夠一定要上冷排。


電腦的話如果散熱設備在2000元左右就可以力壓風冷了,關鍵是噪音小了很多


首先,我們選擇水冷是因為水冷運行起來是非常的安靜的,也可以用超靜音這個辭彙來形容。具體我們來看看:

  水冷散熱系統利用泵使散熱管中的冷卻液循環並進行散熱。在散熱器上的吸熱部分(在東遠水冷系統中稱之為吸熱盒)用於從電腦CPU、北橋、顯卡上吸收熱量。吸熱部分吸收的熱量通過在機身背面設計的散熱器排到主機外面。也就是說水冷最大的優點在於不提高機身內部的溫度即可把熱量傳導給散熱器,而不是利用液體來冷卻電腦配件。只要能提高散熱器向空氣中排放散熱管里所傳導的熱量的冷卻性能,就能夠通過降低冷卻散熱器的風扇轉速或者採用無扇設計來實現靜音設計。

  其次,我們選擇水冷式因為它散熱快具體我們來看看:

  這也是水冷的一個很重要的好處,那就是液體的熱容量大,溫升慢,有利於計算機在出現突發事件時確保不會瞬間燒毀CPU。

  從開機後,溫度緩慢上升,而風冷的溫度是很快上升到一個穩定值,而在CPU有大型運算等突發事件時,尖峰可能會瞬間突破CPU的溫度上限。而水冷則可以將這個尖峰很好的過濾掉,保證CPU的安全。

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