浸沒式液冷是指將發(fā)熱的電子元器件(如CPU、GPU、內(nèi)存和硬盤等)浸沒在冷媒(冷卻液)中,依靠液體流動循環(huán)帶走熱量。這種技術(shù)相比于傳統(tǒng)的散熱方式(如風(fēng)冷和水冷)具有更高的散熱效率,同時噪音更低。
根據(jù)冷卻液在循環(huán)散熱過程中是否發(fā)生相變,分為單相浸沒式液冷和雙相浸沒式液冷。
單相浸沒式液冷:液體通過液-液熱交換器傳遞熱量。采用具有高沸點的冷卻液,如碳氫化合物(包括礦物油、植物油等)、硅基油,這種液體在循環(huán)過程中僅發(fā)生溫度變化,而不存在相態(tài)轉(zhuǎn)變,通過物質(zhì)的顯熱變化傳遞熱量。冷卻液介質(zhì)相比空氣具有更高的傳熱系數(shù),因此可以更加充分利用自然冷源進行冷卻。根據(jù)冷卻液的循環(huán)方式,單相浸沒式液冷可分為泵驅(qū)動和自然對流兩種類型,但以泵驅(qū)動為主。
兩相浸沒式液冷:在遇熱的情況下由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài),然后通過冷凝器將氣態(tài)冷卻液轉(zhuǎn)化回液態(tài)。兩相浸沒式液冷的冷卻液以氟化液為主,兩相浸沒式冷卻與單相浸沒式冷卻在原理上基本一致,但存在一個關(guān)鍵區(qū)別:兩相浸沒式冷卻液必須能夠在受熱時從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。這一特性使得兩相浸沒式液冷技術(shù)能夠更有效地利用相變潛熱進行散熱,從而提高散熱效率。
浸沒式液冷技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛,不僅適用于PC、手機、投影儀等消費電子領(lǐng)域,還可用于數(shù)據(jù)中心、5G基站等商用領(lǐng)域,以及激光雷達、航空航天等其他領(lǐng)域。
未來在很長一段時間內(nèi)還將以冷板式液冷為主,與兩相浸沒式液冷相比,單相液冷在成本、風(fēng)險和運維難度方向相對較低,應(yīng)用相對成熟。盡管浸沒式液冷在技術(shù)上擁有一些優(yōu)勢,但由于冷卻液的限制、解決方案的成熟度不高、運維難度大、成本高以及IT設(shè)備兼容性等方面的限制,目前尚未實現(xiàn)大規(guī)模推廣。
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