一、水冷散热的优缺点
优点: 1.强大的载热能力,可实现热量的定向流动
2. 工质热物理性质(ν,λ…)决定了水冷散热具有较高的对流换热系数
3. 流向上,下游受上游温升影响较小,更好的均温效果
4. 产品高防护的实现
5. 设计灵活,分散式散热
6. 高温环境适应能力强
缺点:1. 冷却成本高(相对于风冷)
2. 冷却系统的可靠性低
3. 受环境条件的限制,比如超低温环境
4. 对热设计工程师来说,你比以前更需要了解:
a. 散热器、换热器制成工艺,
b. 关注流体介质的化学物理性质
c. 金属材料与腐蚀
d. 换热器的设计
e. 更复杂的来料检验与测试
f. 管道的设计
……
二、系统的分类与组成
1. 封闭式单循环系统
散热器、换热器、泵与连接管路构成了最简单的封闭式单循环水冷系统,这种系统主要在可靠性要求不是特别高的场合应用,比如PC。
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更多的应用需要在系统内增加:a. 压力表或传感器,监测水冷系统的内部压力,防止泄露与气蚀,判断管道的是否封堵等
b. 温度表或传感器,监测系统的给回水温度,做高低温预警、风机与泵的调速等
c. 流量表或传感器,一般用在测试的样机中,监测真实流量,评估各个管道的均流特性
d. 必要的球阀,维护用
e. 过滤器,防止堵塞
2. 封闭式双循环系统
当需要进水温度较低(低于环境温度)或对水质的要求比较高时,一般会用到封闭式双循环水冷系统。
a. 需要进水温度较低时,内循环(连接发热元件)的工质一般是水,外循环为冷水机产生的冷水或冷媒
b. 对水质要求较高时,内循环为高品质工质如去离子水,外循环为普通品质工质,以降低成本和风险
3. 开放式系统
应用于富水的场合,冷却工质不参与循环,由进水口流入吸热后直接由出水口排出。冷却水的品质难以得到保证,设计时需要评估腐蚀与结垢的风险,慎用
4. 半开放式系统
相对于封闭式单循环系统,增加水箱,用于调节系统中循环水量
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