1一體式水冷和熱管對比
當第一臺計算機誕生時,散熱器卻並沒有產生,因為當時的CPU計算能力差,發熱量不大;然而隨著製造工藝的進步,CPU計算能力一步步提升,作為其附屬品的散熱器也就應運而生了,從早期的散熱片到風冷,然後到水冷,再到熱管以及一體式水冷散熱器,可以看出散熱器的發展也是十分迅速的。
散熱器的作用就是為CPU散熱,將CPU產生的熱量散發到空氣中,這就需要散熱器有良好的導熱係數,而常見金屬導熱係數從高到低可以排為:銀>銅>金>鋁>鐵,由於金銀成本較高,所以散熱器一般採用銅和鋁為材料製造。
如今普通風冷散熱器漸漸退出主流市場,熱管和一體式水冷散熱器越來越受到消費者的青睞,由於一體式水冷散熱器價格比熱管散熱器稍貴,而熱管散熱器又可以滿足大部分消費者的需求,於是有些人就開始困惑到底是買熱管散熱器還是買一體式水冷散熱器呢?今天就有筆者為大家淺談一下兩者的區別以供參考。
2熱管散熱器原理及特點
熱管在1964年發明於美國洛斯-阿洛莫斯國家實驗室,熱管是一種傳熱性極好的人工構件,常用的熱管主體為一根封閉的金屬管,經常採用銅製造,內部有少量工作介質和毛細結構,管內處於真空狀態,這些細節設計都是為了讓熱管正常運作的關鍵因素。
熱管工作原理圖(圖片來自網絡)
熱管散熱器工作原理:
熱管散熱器的工作原理為CPU產生熱量,熱量傳導到熱管,熱管中的工作介質受熱變為氣態,這些氣態物質沿著毛細管道上升到鰭片處,然後由風扇為其散熱,工作介質再次變為液態沿著管道下降到底部再次吸熱,如此循環,管內要做成真空的原因主要有兩個,一是真空狀態下液體沸點更低,熱管工作介質由液態變為氣態可以吸收大量熱,二是真空狀態下介質和熱管壁不會發生電化學反應,保證了熱管的使用壽命。
熱管散熱器的熱管
熱管散熱器散熱性能影響因素:
熱管散熱器的效率與熱管的根數和直徑有關,因為熱管根數越多,直徑越大,裡面的工作介質就越多,能夠吸收的熱量也就越大;但是熱管散熱器散熱性能還與鰭片有很大關係,熱管將熱量傳給鰭片,如果鰭片不能將熱量快速散發到空氣中去,整個散熱器溫度都會提高。
熱管散熱器的鰭片
散熱器的鰭片和風扇的設計也有很多講究,鰭片與空氣接觸面積越大,導熱效率越高,那麼是不是鰭片做得越密越好呢?當然不是,鰭片太密會導致鰭片間的風阻增大,如果風扇的風壓不夠就會導致熱量積累,同樣不利於散熱,只有把握好風扇的風壓和鰭片間的風阻,才能設計出散熱性能良好的散熱器。
3一體式水冷散熱器原理及特點
一體式水冷散熱器可以說是分體式水冷散熱器的縮小版,一般由水冷頭、水泵、冷排、水管、水冷液以及風扇組成,水因為其物理屬性,導熱性並不比金屬好,但是,流動的水卻有極好的導熱性,也就是說,水冷散熱器的散熱性能與其中散熱液流速成正比,製冷液的流速又與製冷系統水泵功率相關。
一體式水冷散熱器原理圖(圖片來自網絡)
一體式水冷散熱器工作原理:
一體式水冷散熱器通過水冷頭將CPU熱量傳導到水冷液中,水冷液通過水泵循環到水冷排處,有風扇對其進行散熱降溫,然後再次循環,而且水的熱容量大,這就使得水冷製冷系統有著很好的熱負載能力,導致的直接好處就是CPU工作溫度曲線非常平緩。
水冷頭
一體式水冷散熱器散熱性能影響因素:
一體式水冷散熱器的散熱效率主要與三個因素有關:首先是水冷頭的設計,水冷頭與CPU直接接觸,快速導熱十分重要,一般水冷頭採用銅與CPU接觸,並且在與水冷夜接觸的一面會設計微水道,這樣不僅可以增大接觸面積,還能增快流速,讓水冷液帶走更多的熱量,水道的設計不同會帶來不同的散熱效果。
水冷排
其次是水泵的揚程,水泵的揚程直接決定水流速度,由於水冷液的物理特性,流動速度越快,導熱性越好,所以要想讓熱量快速傳導到水冷排,就必須讓水泵有足夠的揚程;最後就是水冷排和風扇的設計了,目前的一體式水冷散熱器冷排一般都安裝在機箱背部,直接通過風扇冷卻,冷排裡面的水冷液被冷卻後實現再循環。
4到底選擇誰
熱管和一體式散熱器異同點:
熱管和一體式水冷散熱器比風冷散熱器多了一個介質,都是先將熱量快速傳導到介質裡面,然後介質運動到冷排或者鰭片上,熱量傳導到冷排或者鰭片後再由風扇降溫,然後冷卻的介質繼續循環工作。但是由於介質和設計不同,一體式水冷散熱器的熱容量比熱管散熱器熱容量大,這樣就能使CPU溫度更穩定,而且一體式水冷散熱器的冷排在機箱背面,熱量直接排出機箱,不會提高機箱內部溫度。
一體式水冷散熱器
到底選擇熱管還是一體式水冷散熱器?筆者認為從熱容量來說,一體式水冷散熱器有明顯優勢,但是由於熱管散熱器的熱管可以根據設計添加,當熱管裡面的工作介質達到一定量後,其熱容量也能很好地滿足需求,加上直接氣化,散熱性能也不容小視。
熱管散熱器
編輯總結:現在的主流熱管和一體式水冷散熱器其實都能滿足大部分玩家的需求,大家在選購時還是要根據自己的需求來決定,如果預算充足的話,筆者還是推薦一體式水冷散熱器,因為其熱容量較大,可以將熱量傳到冷排然後直接排出機箱外,不會增高機箱整體溫度,另外由於熱管散熱器熱容量小,需要風扇快速運轉,勢必會帶來比一體式水冷散熱器更大的噪音。