在目前的散热领域，空冷散热器基本摆脱了高噪音暴力散热的怪圈，但一般都朝着大体积、多热管、过重的方向发展，这给用户实际使用和安装散热器带来很大不便。同时对计算机部件的耐压能力也带来了很大的考验，鉴于上述后风冷时代的困境，水冷板散热器是逐步开发的方向。

水冷又称液冷。水冷板散热器原理简单：在密闭的液体循环装置中，泵产生的动力推动密闭系统中的液体循环，将由散热器吸收的芯片产生的热量通过液体循环带到面积更大的放热装置中放热。冷却后的液体接着回流到吸热设备并循环。

水冷板散热器优点

静音

液冷散热系统使用泵对散热管的冷却液进行循环和散热，散热器的吸热部分（在同源液冷系统中称为吸热箱）[1]用于从计算机CPU、北桥、显卡吸收热量。从吸热部吸收的热通过设计在主体背面的散热器排出到主体外。即，液体冷却的最大优点不是利用液体冷却计算机部件，而是能够在不提高机体内部的温度的情况下向散热器传导热。如果散热器能够提高散热性能，则能够降低冷却散热器的风扇的转速。或者，也可以使用无风扇设计实现静音设计。

烧得快

液体冷却的另一个重要优点是液体热容量大、升温慢，有利于避免计算机在突发事件发生时瞬间烧毁CPU。

开机后，温度会逐渐升高，但空冷温度会很快升至稳定值，当CPU有大型运算等突发事件时，最高峰可以瞬间突破CPU的温度上限，液冷可以很好地过滤掉这个最高峰，保证CPU的安全。

由于水冷板散热器效率高，热导率是传统空冷方式的20倍以上，可解决数百至数千瓦的散热问题，广泛应用于激光、军工、医疗、电力电子、工业设备等行业。

水冷散热系统分类：

根据二次热交换器的换热方式，一般可将水冷散热系统分为空气冷却系统、液体冷却系统、冷水设备冷却系统三种。

空冷系统一般由水冷板、泵、罐、换热器和风机组成，该系统结构简单，是最经济的水冷系统。

冷水机冷却系统：由压缩机、水冷板散热器、冷却塔等部分组成。该方式可将水温准确控制在环境温度以下，制冷量大。

水冷式冷水设备工作原理图：

液体冷却系统：不含压缩机，主要由液体交换器、泵、罐等组成。噪音低，体积比冷水机组小一半以上。

水冷板散热器的选择与计算

冷板作为水冷系统重要的组成部分，主要是将发热部件产生的热与冷却液充分地交换，为了尽可能全部地带走部件的发热表面被液体冷却时消耗的热部件与冷板的接触和冷板的热阻尤为重要！

为了设计合适的冷却板，必须确定冷却液流速、冷却液入口温度、安装在冷却板上的发热部件的散热功率、冷却板表面允许的最高温度Tmax的参数。了解这些参数后，可确定冷板的最大允许热阻，并通过热模拟分析进行验证。

Tout：冷却液出口温度

Tin：冷却液入口温度

问：冷盘中发热部件的总消耗热量

ρ： 液体密度

V：冷却液流速

CP：冷却液的比热容量

计算冷却液出口的最高温度Tout非常重要。如果Tout大于Tmax，则冷板无法解决发热问题。

假设Tout小于Tmax，则必须使用以下公式确定冷板的标准化热阻：。

θ： 热阻

Tmax：冷盘表面允许的最高温度

Tout：冷却液出口温度

A：冷却面积

问：冷盘中发热部件的总消耗热量

系统的附加部分设计

管道系统和阀门是水冷系统硬件的重要组成部分，主要包括高速接头、管道、各种功能阀门（流量控制阀）、过滤器、其他接头和密封等。

管的大小（直径、长度等）必须根据冷却液的流速来决定。

这里，Qv是水流量（m3/h）。U是水流速度（m/s）。可以计算管径。系统管道材料考虑到冷却介质的特殊要求，全部采用无缝不锈钢管，局部采用聚酰亚胺地方管。

冷却液：必须考虑冷却液的导热能力、冰点和粘度、沸点和分解温度、绝缘性能、腐蚀性、可燃性、毒性、成本等。一般的冷却液有水、乙二醇溶液、硅油等。

抽水

泵是冷却系统的主要部分，用于将克服冷却回路的全流体摩擦热所需的流量循环到制冷剂中。冷却系统中常用的泵有离心泵、旋转泵和齿轮泵。泵的选择主要取决于冷却系统所需的流量Qv和扬程H。为了便于调节，泵的总扬程通常比冷却系统计算的压力约为15%-20%，流量比计算值约为15%-20%。