散热器的作用是什么?-散热器的作用和散热方式有哪些
目的不同、作用不同。
1、功能目的:散热器是通过散热片将热量散发到空气中,让空气将热量带走,以达到散热的目的,而风扇则是通过风扇叶片的旋转产生气流,将热空气排出机箱,以维持机箱内的空气流通,达到散热的目的。
2、作用不同:散热器的主要作用是散热保护设备,而风扇的主要作用是制造风。
各种散热器的散热方式有什么区别和优缺点? 风冷,热管,水冷,半导体制冷,压缩机制冷还有什么?
散热风扇的工作原理是按能量转化来实现的,即:电能→电磁能→机械能→动能。其电路原理一般分为多种形式,采用的电路不同,风扇的性能就会有差异。同时散热风扇具有转速快,安装方便,降温效果好的特点而得到广泛的应用。
散热风扇的散热方式是指该散热器散发热量的主要方式。在热力学中,散热就是热量传递,而热量的传递方式主要有以下三种:
一、热辐射:指的是依靠射线辐射传递热量,日常最常见的就是太阳辐射。
二、热对流:指的是流动的流体(气体或液体)将热带走的散热风扇热传递方式,在机箱的散热系统中比较常见的是散热风扇带动气体流动的“强制热对流”散热方式。
三、热传导:热对流和热辐射。这是最普遍的一种散热风扇热传递方式,简单来说就是物质本身或当物质与物质接触时,能量的传递就被称为热传导。比如,CPU散热片底座与CPU直接接触带走热量的方式就属于热传导。
散热技术的散热方式
风冷:通过风扇鼓风,加速散热片的空气流动从而加速热量交换降低器件温度。
热管:在风冷的基本上加热管这一快速异热装置,以加速热量从器件向散热片扩散,以加速降温。
水冷:器件上的散热片效小,但有管道通过,利用水把热量带走,水通过管道流到主散热器(冷凝器)上进行散热。
半导体制冷:半导体制冷片通电后两面会产生巨大温差(可以理解为热量从一面流向另一面),冷面贴在器件上,热面贴散热片散热。
压缩机制冷:和空调一样,和妆导体制冷一样把热量从一处快速传递到另一面而不需要利用温差进行,即自己制造极大温差。
比较:以上从风冷到压缩机制冷,风冷效率最低但成本最小且可以满足日常需要。压缩机……效率最高,成本也最高,一般发烧级使用。
缺点:半导体制冷和压缩机制冷使用明,制冷面可能会因为低于常温易凝结水气,如保温隔热做得不好易结水后损坏电路。不适合业余人员使用。
汽车散热器的作用
对主动式散热,从散热方式上细分,可以分为风冷散热、液冷散热、热管散热、半导体制冷、化学制冷等等。
风冷
风冷散热是最常见的散热方式,相比较而言,也是较廉价的方式。风冷散热从实质上讲就是使用风扇带走散热器所吸收的热量。具有价格相对较低,安装方便等优点。但对环境依赖比较高,例如气温升高以及超频时其散热性能就会大受影响。
液冷
液冷散热是通过液体在泵的带动下强制循环带走散热器的热量,与风冷相比,具有安静、降温稳定、对环境依赖小等等优点。液冷的价格相对较高,而且安装也相对麻烦一些。同时安装时尽量按照说明书指导的方法安装才能获得最佳的散热效果。
出于成本及易用性的考虑,液冷散热通常采用水做为导热液体,因此液冷散热器也常常被称为水冷散热器。
热管
热管属于一种传热元件,它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量,具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点,并且由热管组成的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小等优点。其导热能力已远远超过任何已知金属的导热能力。
真空腔均热板散热技术
真空腔均热板技术从原理上类似于热管,但在传导方式上有所区别。热管为一维线性热传导,而真空腔均热板中的热量则是在一个二维的面上传导,因此效率更高。具体来说,真空腔底部的液体在吸收芯片热量后,蒸发扩散至真空腔内,将热量传导至散热鳍片上,随后冷凝为液体回到底部。这种类似冰箱空调的蒸发、冷凝过程在真空腔内快速循环,实现了相当高的散热效率。 蓝宝石Vapor-X 真空腔均热板是市场可以见到的产品,有基于GPU和基于CPU两种类型。
双压电冷却喷射
美国通用电气GE公司日前公布了一种突破性散热技术,其体积堪比信用卡,可用于下一代超薄平板、笔记本之中。这种散热器名为DCJ(Dual Piezoelectric Cooling Jets,双压电冷却喷射),可以理解为一个向电子设备喷射高速空气的微流风箱,DCJ发出的湍动空气相比常规的对流空气10倍提升了热交换速率。 与现有的散热设备相比,DCJ散热器的厚度只有4mm,减少了50%,而功耗只需有风扇散热器的一半,另外其简洁的架构相比传统散热器也有着更高的可靠性及可维护性。
桑迪亚散热器(空气轴承热交换器)
这种“桑迪亚散热器”(Sandia Cooler)又叫做“空气轴承热交换器”(Air Bearing Heat Exchanger),最大特点就是让静止不动的散热片高速转了起来。传统CPU散热器中最大的热交换瓶颈就是附着在散热片上的气(dead air)边界层,而在桑迪亚散热器中,热量通过一个厚度仅仅0.001英寸(25微米)的狭窄空隙从静止不动的底座上高效转移到旋转的散热片结构上。包裹着散热片的空气静止边界层有着强大的离心泵效应,使得边界厚度只有普通情况下的十分之一,从而在更小的空间内显著提升散热效率。高速旋转的热交换散热片也基本不存在“藏污纳垢”的问题,不会像传统散热器那样随着时间的流逝积攒一堆难以清除的灰尘。另外,散热片切割空气的方式也经过了重新设计,从而大大提升空气动力效率,噪音极低。
半导体制冷
半导体制冷就是利用一种特制的半导体制冷片在通电时产生温差来制冷,只要高温端的热量能有效的散发掉,则低温端就不断的被冷却。在每个半导体颗粒上都产生温差,一个制冷片由几十个这样的颗粒串联而成,从而在制冷片的两个表面形成一个温差。利用这种温差现象,配合风冷/水冷对高温端进行降温,能得到优秀的散热效果。
半导体制冷具有制冷温度低、可靠性高等优点,冷面温度可以达到零下10℃以下,但是成本太高,而且可能会因温度过低导致CPU结露造成短路,而且半导体制冷片的工艺也不成熟,不够实用。
化学制冷
所谓化学制冷,就是使用一些超低温化学物质,利用它们在融化的时候吸收大量的热量来降低温度。这方面以使用干冰和液氮较为常见。比如使用干冰可以将温度降低到零下20℃以下,还有一些更“变态”的玩家利用液氮将CPU温度降到零下100℃以下(理论上),当然由于价格昂贵和持续时间太短,这个方法多见于实验室或极端的超频爱好者。
提高散热片的热传导能力 无论采取哪种散热方式,都要首先解决如何高效地将热量从热源如CPU快速转移到散热本体上的问题,如对风冷散热而言,其需要将CPU产生的热量以热传导转移到散热片,然后由风扇高速转动将绝大部分热量通过对流(包括强制对流和自然对流)的方式带走;对液冷散热同样如此。在这个过程中,辐射方式直接散发的热量是极少的,而起决定作用的则是第一步,提高热传导的效率,将热量带离热源。
要提高热传导的效率,根据“Q=K×A×ΔT/ΔL”的公式,热传导能力与散热片的热传导系数、接触面积和温差成正比,与结合距离成反比。我们下面逐一对此进行探讨。
散热器材质 注:在此部分我们所讨论是与散热器传导能力有关的部分,即一般意义上的散热器底座,而非整个散热器。尤其在探讨风冷散热时这比较容易混淆,因为对风冷而言其底座与鳍片大多为一体,但这二者所承担的功能与技术实现是完全不同的:散热片的底座是与CPU接触,其功能在于吸收热量并将其传导到具有高热容量导体即鳍片,而鳍片则是传导过程的终点,通过巨大的散热面积与空气进行热交换,最终将热量散失到空气中,这是两个相互独立的部分,当然,如何恰当地将二者结合起来便是厂商的功力所地了。
CPU的Die通常不到2平方厘米,但功耗却达到几十、上百瓦,如果不能及时将热量传导出去,热量一旦在Die中积聚,将会导致严重的后果。
对散热器来说,最重要的是其底座能够在短时间内能尽可能多的吸收CPU释放的热量,即瞬间吸热能力,这只有具备高热传导系数的金属才能胜任。对于金属导热材料而言,比热和热传导系数是两个重要的参数。
汽车散热器的安装位置
大多数汽车散热器安装在发动机和风扇的前面。它的作用是增加散热面积,加速冷却液的冷却。为了尽快带走散热器的热量,在散热器后面安装了一个风扇与散热器配合。让我们来看看我的汽车散热器的功能。汽车散热器的工作原理
原理如下:根据水温、发动机负荷,信号传输到电脑,电脑控制风扇高低转速继电器,同时受空调节压力影响。空调节计算机接收空调节压力开关、室内外温度等信号,然后通过总线将空调节信号传输给发动机计算机。当空调节压力受环境及其自身影响增大时,发动机计算机接收空调节计算机信号,控制风扇高速继电器接通,风扇高速运转。
当你发动汽车时,产生的热量足以摧毁汽车本身。因此,汽车上安装了冷却系统,以保护汽车免受损坏,并将发动机保持在适当的温度范围内。散热器是冷却系统的主要部分,其目的是保护发动机免受过热造成的损坏。散热器的原理是利用冷空气体降低散热器中发动机冷却液的温度。散热器有两个主要部件,由小扁管组成的散热器板和溢流槽。汽车散热器应该定期清洗。
汽车散热器在汽车设备中的作用不仅仅是散热。
在这里,我想提醒大家,用高压水枪清洗水箱冷凝器盖时,不要急着冲向发动机,因为现在的汽车都采用电控燃油喷射系统,发动机舱内有发动机电脑、变速箱电脑、点火电脑以及各种传感器和执行器。如果用高压水枪清洗,可能会短路,损坏发动机电脑。 @2019
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