台式主机水冷、风冷散热原理是什么?机箱风道又是什么?

作者:兰洋科技    浏览量:4502    时间:2023年12月26日    标签: 水冷散热 风冷散热 机箱散热

想必大家都应该知道,「散热」对电子产品来说是有多么重要。小到手机,大到电视、电脑,只要会产生热量,那么就必须要设计散热。

随着近几年电子产品性能的不断提升,散热也成为了各大厂商的所追求的。比如在手机中加入专用的散热片,导热铜管等。

当然,这样做的目的就是为了在保证手感的同时,让CPU等核心器件不会撞上「温度墙」,进而导致降频,影响性能的发挥。

对电脑来说,散热更是重中之重!除了避免CPU、显卡等撞上温度墙,散热也是影响整机性能发挥的关键。

一般情况下,电脑的散热大多分为风冷水冷,而水冷又分为分体式水冷一体式水冷。下面将一一为大家介绍。

01 风冷散热

顾名思义,风冷散热主要是利用风扇带动空气流动,进而达到散热的目的,但当中的原理也并不简单。

以平时常见的风冷散热为例(如下图),它一般是由散热底座、铜制导热管、铝制散热片(鳍片)和风扇构成。

散热过程:「散热底座」直接与CPU接触,然后通过「热管」将热量传递到「散热片」中,最后通过「风扇」将热量排出。

在整个过程当中,导热管、散热底座的作用是最为重要的。

1.导热管

以目前大部分的导热管来说,它们内部都专门充入了因受热而极易挥发的液体(比如氨水、酒精等)。

通过利用液体在导热管内部反复循环的蒸发与冷凝,进而达到了热量传递的目的(具体过程如下图)

当然,热管越多,散热效果越好。

2.散热底座

目前导热底座分为以下三类

  • 热管直触:最普遍的方案,多用在低端散热器,这种方法就是把热管拍扁,然后就能直接接触CPU,但是时间久了就会出现凹凸不平的问题,影响导热效果。

  • 铜底焊接:底座直接做成镜面,接触面积更大,导热效果也好,一般用在中高端散热器上。

  • 均热板:类似热管的方案,通过液体蒸发吸热冷凝放热来导热的,效率很高,但是成本也高,只有高端散热器会用。

底座分类:热管直触、铜底焊接、均热板(从左至右)

散热底座和导热管的相互搭配,就基本决定了风冷散热器的整体性能(其他方面对散热器的影响就没那么大了)。

另外需要注意的是,无论风冷散热的规格有多么的豪华,因为是利用了空气流动而进行的散热,所以最终温度是不可能比环境温度低的。

简单来说,如果室温是25℃,那么散热器能够降低的极限温度也是25℃,不可能比这还低!

最后再多说一句,风冷散热按照散热器类型还可以分为「下压式散热」和「塔式散热」。

  • 下压式散热:风扇向下吹,可以同时对CPU、主板、内存进行散热,但是散热效果不好,会扰乱机箱风道,仅适用于一般的小型ITX机箱。

  • 塔式散热:塔式散热就像塔一样,鳍片和风扇的规格较大,单向吹风,散热性能最好,但只能对CPU进行散热。

02 水冷散热

说完了风冷散热,我们再来看看水冷散热。

相信很多小伙伴一提到水冷散热,就以为它很高端,然而事实并非如此。

其实和风冷散热一样,水冷散热的大致结构都与之类似,它们的主要区别是「散热介质」不同,风冷采用的是环境风,水冷采用的是液体。

目前市面上常见的水冷散热有两种,分别是「一体式水冷」和「分体式水冷」。

1.一体式水冷散热。

根据不同的散热规格,一体式水冷又分为120水冷、240水冷和360水冷(即按照风扇的多少来区分)。

一体式水冷分类

当然,水冷规格越大,其散热效果就越好。

构造方面,一体式水冷略微比风冷复杂一点,大致分为水冷头(汞头)、水管和冷排,但每个构造的作用其实和风冷是类似的。

具体作用如下:

水冷头:其实就充当了风冷中散热底座和导热管的作用,负责传导热量;

水冷管:就相当于导热管中的液体,负责将热量从水冷头中,传递到冷排上;

冷排:与风冷中的散热鳍片和风扇一样,负责将热量散发出去。

注意:水冷管中的液体并不是普通自来水,而是专用的冷却液,切勿自行加装液体

水冷散热过程

当然,越是高端的水冷,其用料和材质就越好,安装起来也更加复杂。

比如一款售价1000元的一体式水冷,由于AMD平台和Intel平台均支持,所以包含的配件种类比较复杂,稍不注意就会弄错。

水冷配件展示

但只要认真仔细的安装,应该也不是什么难题(如果是小白用户自行安装的话,建议认真阅读说明书)。

另外需要注意的是,小伙伴们再选择一体式水冷散热时,尽量选择240和360的规格。

因为某些120水冷的散热效果,甚至还不如一些风冷,更何况价格还更高,所以大可不必!

2.分体式水冷散热

作为最为复杂的散热系统,分体式水冷一直是一些顶级DIY玩家的最爱.。因为它不但可以随便选择水管的材质和液体颜色,而且还可以自行决定水管的安装位置和走向,极具自定义特色。

但其实说到底,分体式水冷与一体式水冷的区别就在于,前者支持自定义,后者一经出厂就是设计好了的。

另外,由于分体式水冷是自行安装的,所以难免会出现漏液情况,进而对电脑硬件造成损坏;而现在一体式水冷一般不会出现漏液的情况(况且产品一般都支持漏液包赔)。

因漏液造成的主板损坏

所以说,如果你只是普通用户,选择风冷或者一体式水冷就行了,没必要安装分体式水冷,小白用户的话就千万不要碰分体式水冷(别问,问就是理赔!)

03 机箱风道

最后,再给大家讲一个比较玄学的问题,如何设置机箱风道。

前文也提到了,不管是风冷散热还是水冷散热,它们的主要作用都是对CPU进行散热。

而主板、内存、硬盘这些硬件的散热,就需要靠机箱风扇了(由于显卡自带散热,在这里就不多说了)。

机箱散热而言,最为重要的就是「风道设置」,而风道设置的关键,就是如何正确安装机箱风扇。

一般来讲,市面上生产的机箱风扇,都是正面进风,背面出风(如下图)

吸风、出风走向

所以在设置机箱风道的时候,一定要分清楚风扇的风向,不要安装错了,不然就有可能出现积热现象的发生(热量堆积在机箱内部,排不出去)。

正常情况下,在机箱内部,热风与冷风相比:热风大多在上,冷风大多在下。

所有在设置机箱风道的时候,一般采取的办法是:前进后出,下进上出。(类似下图)

另外,有些小伙伴还会考虑机箱的正压或者负压,鱼儿还是在这里也提一下。

所谓正压,其实就是指:机箱进风量>出风量。

机箱内的空气通过进风风扇吸入,然后在机箱内形成正压差,将空气“挤”出机箱。

正压

而负压,就是指:机箱进风量<出风量

由于出风量大于进风量,所有在机箱内形成了负压差,机箱内的气流是被“吸”进机箱的。

负压

之所以有这样区别,大多是从防尘的角度出发的。

简单来说,负压机箱更容易造成灰尘堆积,而正压机箱则不会。但现在大多数的机箱都有防尘网设计,所以这一点不用过于担心。

但还是建议小伙伴们,定期清理防尘网,不然灰尘堆积过多会影响机箱的散热。

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