18新利最新登入液冷电脑如何工作

由:特蕾西·v·威尔逊爪荷马|
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升级到液冷系统可以让高端游戏电脑运行得更快更久。socrates471 /伤风

不管你用的是台式机还是移动PC电脑,如果你停下手头的工作,仔细听,你很有可能会听到小风扇的嗡嗡声。如果你的电脑有高端视频卡还有强大的处理能力,你甚至可能听到不止一个。

在大多数电脑中,风扇都能很好地保持电子元件的凉爽。但对于那些想要使用高端硬件或哄他们个人电脑为了跑得更快,风扇可能没有足够的能量。如果电脑产生过多的热量,液冷——也被称为水冷却——可能是一个更好的解决方案。

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把液体放在精密的电子设备附近似乎有点违反直觉,但用水冷却要比空气冷却有效得多。

一个PC液冷系统工作起来很像冷却系统一辆车。两者都利用了热力学的一个基本原理——热量从较热的物体转移到较冷的物体。当较冷的物体变暖时,较热的物体变冷。你可以把你的手放在桌子上凉爽的地方几秒钟来亲身体验这个原理。当你抬起你的手时,你的手掌会变凉一点,你的手所在的地方会变暖一点。

液冷是一种非常常见的工艺。汽车的冷却系统使水循环,通常与防冻剂混合,通过发动机。发动机内的热表面使水升温,并在此过程中冷却下来。

水从发动机循环到散热器,散热器是一个由风扇和管道组成的系统,有很大的外表面面积。热量从热水转移到散热器,使水冷却下来。然后,冷却的水又流回发动机。与此同时,风扇将空气输送到散热器外部。暖气片加热空气,同时冷却自己。通过这种方式,发动机的热量从冷却系统转移到周围的空气中。如果散热器的表面没有接触空气并驱散热量,系统将只是将热量四处移动,而不是消除它。

汽车发动机燃烧燃料时产生的副产品是热量。另一方面,计算机部件在电子移动时产生的副产品是热量。计算机的微芯片充满了电子元件晶体管,它们基本上是开或关的电子开关。当晶体管在开和关之间改变状态时,电流就会在微芯片中流动。芯片中晶体管越多,状态变化越快,芯片温度就越高。就像汽车引擎一样,如果芯片温度过高,它就会失效。

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散热器vs.液冷

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像这样的散热片需要很大的表面积来将热量从电子元件传递到空气中。Datskevich Aleh /伤风

大多数电脑用散热器散热和粉丝散热片基本上是金属块,为空气提供了大量的表面积。微芯片加热散热器,散热器加热空气,风扇将暖空气从PC机箱中排出。

这个系统大部分时间都能工作,但有时,电子元件产生的热量比简单的空气循环所能驱散的热量还要多。拥有大量晶体管的高端芯片可以压倒空气冷却系统。薯条也是如此超频,或手动设置工作速度比默认速度更快。

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这就是水冷却的由来。水的导热系数比空气高——水比空气更快地传递热量。水也有比热容更高.它可以在感觉热之前吸收更多的热量。

电脑需要水的热导率和热容有两个原因:

  1. 它的电子元件产生的热量超过了周围空气所能吸收的热量。
  2. 风扇需要输送足够的空气来冷却所有部件,会产生太大的噪音或消耗太多的电力。

换句话说,有两个原因可以解释为什么你需要用液体而不是空气来冷却电脑:

  1. 电脑内部的部件需要比空气本身提供更多的冷却。
  2. 你希望你的系统更安静。

许多用户升级他们的冷却系统作为一种手段故意超频它们的cpu或gpu,但要小心。持续超过制造商的规格会使部件失效,并导致长期的可靠性问题,即使有额外的冷却。

接下来,我们将了解液冷系统的组成部分以及它们是如何协同工作的。18新利最新登入

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液体冷却:系统部件

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个人电脑的液冷系统很像汽车的冷却系统。18新利最新登入HowStuffWorks

个人电脑的液冷系统很像汽车的冷却系统。冷却液流经汽车发动机缸体的通道,其余部分冷却系统包括

  • 一个这使得冷却剂在系统中流动
  • 一个散热器这样就能把热量驱散到空气中
  • 一个风扇这使得空气在散热器上流动
  • 一个冷却液储层这样可以保存额外的液体,并且可以方便地添加冷却剂
  • 软管连接系统的不同部分

许多电子元件不能与液体直接接触。因此,液冷个人电脑使用的是水块,而不是像汽车发动机那样使用管道直接通过微芯片泵送液体。水块是一块导热金属,就像铜或铝一样,里面充满了空心管和通道。水块的底部是一块扁平的金属,它直接位于被冷却的芯片的顶部。芯片和块之间的热膏改善了两个表面之间的传热。芯片加热块,水在流过所有通道时吸收热量。

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许多中央处理单元(CPU)水块是通用的,但有些图形处理单元GPU)水块只适用于特定的芯片。你还可以找到用来冷却其他高温芯片组的水块,比如北桥散热器,它连接你的CPU和你的处理器内存.通常,小螺栓和垫圈将水块连接到必要的印刷电路板(PCB)上,例如主板或者视频卡。

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液冷泵和散热器

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像这样的泵是液冷PC系统中最重要的部件,因为它们控制着冷却剂在系统的管道和块中流动的快慢。18新利最新登入Vilgun /伤风

PC机的液冷泵通常是一个离心泵就像你在汽车的冷却系统中看到的一样。一些PC液冷泵是潜水式的,你可以把它们直接放在PC的冷却液库中。其他的则需要保持干燥。如果你正在考虑使用潜水泵,请确保它的外部温度不足以加热储层中的所有液体。

泵是PC机冷却系统中最重要的部件之一。它的流速决定了冷却剂通过管道和块的速度。18新利最新登入如果水流动太快,它就没有时间吸收热量。如果移动太慢,过多的热量会在敏感部件周围积聚。系统的复杂性会影响整体流速——流体在块体和散热器内遇到的阻力越大,整体流速就越慢。

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泵还必须足够强大,以将液体从系统的最低点移动到最高点。这被称为头部压力或垂直压力,在液体冷却高大的服务器塔时尤其重要。

PC的散热器可以是专门为液冷系统设计的,也可以是加热器芯从汽车.加热器芯可以驱散大量热量——它们在冬天为汽车的供暖系统提供温暖的空气。18新利最新登入然而,它们通常不像设计用于液冷系统的散热器那样有吸引力。

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液冷系统储层和油管

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这张图显示了液冷PC中的18新利最新登入管和储层有多么复杂。socrates471 /伤风

并不是每一台液冷系统PC都有风扇,但大多数使用风扇来帮助散热器更快地散热。类似地,并不是每个系统都有单独的储存库。那些通常没有加注/排气管路的发动机,用于添加冷却剂和从系统中去除多余空气。通常,填充/排泄线通向计算机机箱顶部的填充端口。

在液冷PC中,管道是一个特殊的挑战。它必须足够灵活,以连接可能以奇数角度相互连接的组件。但它不能容易打结——打结的软管会严重限制流体在系统中的流动。

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在一个简单的液冷系统PC中,一根管子将泵连接到一个水块的入口。分开的管道从水块的出口到散热器,散热器到水库,水库通常位于计算机的一个cd - rom海湾.最后一根管子将储液器与泵连接起来。对于有多个水块的系统,管道将一个水块的出口连接到下一个水块的进口,像菊花链一样串联起来。

PC液冷液

PC液冷系统的最后一个部件是液体本身。许多人使用蒸馏水,因为自来水含有污染物,会使系统浑浊或堵塞水块和散热器的通道。

专门的添加剂可以为液体增加颜色,使其在透明情况下使用时更具视觉吸引力。它们还可以降低水的冰点或表面张力,使其成为更有效的冷却剂。最后,一些添加剂有抗菌或防腐成分,可以增加系统的寿命。

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如果你决定在电脑上安装液冷系统,最好让泵让液体循环一段时间,这样你就可以检查是否有泄漏。在此测试期间,请关闭计算机,这样如果确实发生泄漏,就不太可能损坏硬件。

一旦你确定一切都是无懈可击的,启动计算机。你可以检查你的电脑组件的温度BIOS菜单或使用监控温度的第三方应用程序。如果有必要,还可以应用较小的散热器内存芯片和系统中的其他高温组件。

如果你喜欢液冷的想法,但不想研究单个组件,你可以买一台液冷设备即用单元或工具包.独立单元可以直接插入计算机的扩展插槽或电源,并为特定的芯片提供液冷。工具包包括你需要的所有部件和组装它们的说明;只要确保所包含的部件与您的计算机硬件兼容即可。有些公司销售高端个人电脑配有液冷出厂安装。

查看下面的链接,了解更多关于个人电脑、热力学、液冷计算机和相关主题的知识。

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最初发表于2006年8月24日

液冷PC常见问题解答

水冷式电脑值得吗?
水冷却比风扇冷却更快速有效,并提供更安静的体验。18新利最新登入然而,它也可能是危险的,因为泄漏可能会损坏硬件并可能引发火灾。
18新利最新登入液冷一台电脑要花多少钱?
传统的冷却设备成本在50美元至100美元之间,而顶级设备,如EK Water Blocks的360 HFX,成本可能接近400美元。
为什么我们需要液冷电脑?
对于家用pc来说,一个典型的风扇冷却系统足以管理系统中产生的热量。18新利最新登入然而,高端游戏和专业电脑产生的热量对于传统的风扇冷却系统来说太多了。在这些应用中,液冷是更有效和更好的选择。
18新利最新登入个人电脑中的液体冷却是如何工作的?
与汽车冷却系统类似,液体通过计算机电子元件周围的管子流动,这些管子会变热。液体吸收热量,并不断将其移出系统,以防止计算机过热。

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更多优质链接

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  • Xoxide.com。(2005年8月24日)“水冷却设备”http://xoxide.com/watcoolcas1.html
  • 层,Zak。“18新利最新登入如何水冷你的电脑”TechRadar。(2021年9月23日)https://techradar.com/how-t18新利最新登入o/how-to-water-cool-your-pc/2
  • 迈克尔·史密斯工程师“离心泵的有用信息”(2021年9月23日)18luck手机登录https://www.michael-smith-engineers.co.uk/resources/useful-info/centrifugal-pumps
  • 普吉特系统公司“矿物油冷却PC”(2021年9月23日)https://www.pugetsystems.com/submerged.php
  • 科学直接“珀尔蒂尔效应”(2021年9月23日)https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/peltier-effect
  • 斯佩克特,林肯。《超频:为什么你应该和不应该这么做》。(2021年9月23日)https://www.pcworld.com/article/2046303/overclocking-why-you-should-and-should-not-do-it.html
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