散热器的阻力损失是多少-散热器流阻偏大有什么影响

一、前言

对于动手能力强的玩家来说,自己DIY分体式水冷可以说是相当有趣且硬核的事,因为它有着强悍的效能,散热效果要比普通风冷和一体式水冷强不少,而且其高度自由的玩法也是让玩家们可以深度定制自己独一无二的水冷系统,可玩性非常高。然而,在搭建水冷的过程中,各种配件的选择和搭配都是有讲究的,例如接头的规格、冷头的设计、水泵的参数还有冷排的尺寸等等等等,这些都会影响整套水冷系统的最终效果。

就拿冷排来说吧,它是水冷系统当中负责排热的部分,许多玩家们在选择的时候都是只看材质和尺寸,实际上冷排的厚度,鳍片的密度,甚至是铜材质的细分还有做工细节等等,这些都是会影响散热效果的的。所以,为了探究冷排规格所带来的影响,今天我将会用Bykski RC系列的240、360散热冷排,并搭配RTX3090显卡进行不同尺寸和厚度冷排的效能对比测试,看看它们之间的差距到底有多少。

二、冷排一览

首先是测试平台和选用的冷排规格方面,这次我们使用的是Bykski RC系列的CR-RD240RC-TN-V2(30mm)、CR-RD360RC-TN-V2(30mm)、CR-RD360RC-TK-V2(40mm)以及CR-RD360RC-TK60-V2(60mm)这四款冷排

硬件平台则如下:

CPU:酷睿i9-11900K

主板:华硕ROG STRIX Z590-A吹雪

内存:芝奇幻光戟DDR4 3200MHz 8G*2

SSD:三星980Pro 1T

显卡:七彩虹iGame RTX3090 Vulcan OC

散热:Bykski RTX3090 TC分体水冷套装

之所以选择同一个系列的冷排进行对照测试,主要还是冷排的工艺与材质会明显影响散热效能,而统一品牌和系列则可以规避这些因素所引起误差。

从侧面看,这四个冷排的厚度区别可以说是一目了然,其中最上面的240与360是30mm的CR-RD-TN冷排,而下面两个360则是的40mm的CR-RD-TK和60mm的CR-RD-TK60冷排。

虽然这次使用的冷排都是Bykski的RC系列,但是它们在尺寸、厚度、鳍片密度等各方面均有不同程度的差异,选择的时候还是有讲究的。例如30mm的CR-RD-TN冷排就是单层14条水道的薄排设计,它是高温焊锡一体成型的工艺,材质为全紫铜材质,导热系数高达401W/(m.k),相比之下,普通的黄铜导热系数是108.9W/(m.k),差别还是很大的。

40mm的CR-RD-TK是双层14条水道的设计,材质同样为纯紫铜,并使用高温焊锡一体成型工艺,它有着更多的水路和散热面积,理论效能要比30mm的更强。

60mm的CR-RD-TK60是三层14条水路的设计,它也是高温焊锡一体成型和纯紫铜材质,整体厚度和体积都要比前面30mm和40mm的要大不少,规格属于三个厚度中最高的。

除了厚度和水路设计的差距之外,这几款冷排的鳍片密度都是一样的,均为14FPI,三款均属于低FPI排。

为了保证测试结果,这次我们使用的全部是Bykski自家的CF-APRBW-V3风扇。

虽然30mm的冷排与60mm的冷排有着一样的鳍片密度,但由于60mm的冷排更厚,风道更长,所以实际使用的时候还是会相对难吹透一些。

众所周知,RTX3090所使用的GDDR6X显存有着较大的发热量,实际工作时温度会比较高,所以为了避免显存高温所带来的误差,这次我给显卡用上了Bykski的RTX3090 TC系列双面冷头,它可以给GPU、供电和显存进行全方位的散热,效能表现更加直观。

冷头装上以后,可以看到它的质感是相当精致的。

三、温度测试

首先是原装风冷散热器的待机温度,此时GPU核心为46.4 ,HotSpot温度为56.4 ,显存温度为50 。

TIPS:HotSpot温度是指GPU局部最热的位置,它的温度一般会比其它单一的测量点更高,显卡在工作的时候会参考HotSpot的温度进行动态的频率调整,因此该部位的温度也是决定显卡性能的重要因素之一。

接着是使用水冷散热的显卡待机温度,此时,GPU核心为28.2 ,HotSpot温度为38.2 ,显存温度为36 ,降幅十分明显。

在使用原装风冷散热器,并开启FurMark进行拷机之后,显卡的GPU核心为68.8 ,HotSpot温度为79.9 ,显存温度为90 ,GDDR6X显存高发热名不虚传。

在使用水冷散热之后,显卡的拷机温度有了明显的降低,其中GPU核心为49.8 ,HotSpot温度为63.8 ,显存温度为68 ,核心温度降低了将近20度,而显存部位更是降低了22度,以上仅仅是使用240冷排的测试效果,如果换上360冷排,散热效能更为出色。

受篇幅所限,这里直接放出最终的对比数据,不罗列截图了。从测试的数据来看,在同样30mm厚度的前提下,360的冷排会比240的冷排会有更好的散热表现,其中核心温度差距为4.7 ,HotSpot温度差距为3.2 ,显存温度差距为2 。而在同样的360尺寸下,30mm和40mm以及40mm和60mm之间的整体温度差距大概在2 左右,而30mm和60mm则相差4~5 ,这基本等于同厚度240换成360的效果,差距还是很明显的。

为了更深入地了解Bykski RC系列冷排的性能表现和风扇转速所带来的效能差距,接下来看看外媒@techpowerup的评测数据。

首先是流阻方面,30mm的CR-RD-TN冷排在1加仑/分钟(GPM)流量下仅有0.25PSI的水压压降,阻力相当小,实际使用的时候基本不会给水泵带来太大的压力。

在600RPM/800RPM/1200RPM/1500RPM的风扇转速下,30mm的CR-RD-TN冷排的T分别为17.5 、14.75 、11.55 、9.1 ,其中千转以下与千转以上有着明显的差距,所以即使是30mm的薄排,它对风扇的转速依然是较为敏感的,如果想要让冷排充分发挥它的性能,我们还是建议使用高转速进行散热。

接着是60mm的CR-RD-TK60冷排,得益于三层14条水路的设计,它在1加仑/分钟(GPM)流量下的水压压降仅有0.1PSI的水压压降,流阻相当低,几乎达到可以忽略不计的程度,追求极限散热的朋友可以放心地增加冷排。

随着冷排厚度的增加,散热风道的加长,60mm的CR-RD-TK60冷排在600RPM/800RPM/1200RPM/1500RPM风扇转速下的温度差距也是变得越来越敏感,它该四档转速下的T分别为16.3 、14.6 、11.35 、8.5 ,实际效能在众多冷排中属于顶尖的水平,表现非常出色。由此可见,如果想要发挥厚排的完整性能,我们并不建议使用低转速的风扇进行散热,1200RPM以及更高的风扇转速是很有必要的。

四、总结分析

好了,看完以上的测试之后,相信大家都已经知道水冷排越大越厚散热就越好的规律了。既然更大更厚的冷排会有更好的散热效果,那么我们装水冷的时候是否直接用最大最厚的那个冷排就完事了?当然不是,更大更厚的冷排会对机箱空间提出更高的要求,例如360和480的大冷排就不是所有机箱都可以支持,而超过40mm的冷排在顶置安装的时候也是很容易出现主板冲突的问题。

除此之外,更厚的冷排也需要足够强劲的风力来支撑,如果转速太低或者风扇风压不够,那么厚排的优势就很难发挥出来,而转速太高又会带来噪音的问题,需要顾忌和平衡的地方还是很多的。所以说,我们在装水冷的时候还是要多考虑自己的平台功耗、机箱以及个人需求,这样才能找到合适自己的冷排。

汽车空调低压高是什么原因

供暖初期容易出现的暖气不热的原因:

1.管道内积存空气排除不干净,容易造成气堵,导致上供下回热水系统循环不畅,也可以采取加大循环压头的方法,将空气

携带到安装有自动排空或者集气罐的部位将空气排出。一般供暖初期,随着供水温度的提高,管道内析出的空气会增多,初期采用较大的循环流量是一个比较不错的

解决办法;

2.管道内的杂质也可以通过加大循环流量的方法将其携带到除污器定期排出。

3.若供暖初期循环量偏小,可能会出现垂直失调

现象,部分立管温差过大,虽然整个系统干管温差比较正常,但是楼宇部分立管暖气不热现象很难消除。同时由于循环不畅,很容易让赃物沉积在管道,足肿导致管

道堵塞,不得不采用拆除暖气片请污的方法冲洗沉积物,造成大量热水流失。

4.最好在系统回水干管安全自动排气装置和高效节能的除污器;

5、运行15天到20天,应打开锅炉联箱检查,是否有污物锈泥沉积,若又要及时冲洗干净,否则容易引起锅炉爆管。

由循环量偏小引起的暖气不热现象及处理方法:

现象:

楼宇内有的单元组暖气正常,供回水温差正常,但是,部分末端立管进出口温差过大,大于25度,底层楼用户暖气基本没有温度或者接近室温,既可以判断该立管循环量偏小,时间久了可能会造成管道堵塞。

处理方法:

1.若该现象普遍存在,则为送入该小区的总循环量偏小,需要采取措施加大循环量。

2.若只是个别楼宇存在,则需要对楼宇内暖气过热热的立管阀门进行调节,限制流量,尽量是个立管流量分配均衡

3.若末端不热,可考虑在合适位置增加小型循环水泵解决。

一.住宅小区大面积暖气不热

现象:住宅小区大面积暖气不热

整个小区所有楼或大多数楼的散热器不热,室温普遍达不到要求。

原因: 1、换热站供热能力不够,小区原设计的供热量和供暖面积不相匹配,形成“小马拉大车”, 系统供回水温度达不到设计温度。

2、循环水泵容量不足。

判断方法: 1、校核供热量是否满足热负荷

3、系统供水温度比较正常,而回水温度明显低于设计值,形成供、回水温度温差过大的现象,表明水泵偏小。

处理方法: 1、核算换热站的供热量后,如确实为供热能力不足,与供热部门协商,增加一级管网的流量,有条件增加换热器。

4、水泵容量不足,可以提高水泵转速或改换大泵。

二.供热管网末端建筑物暖气不热

现象:一个小区中有部分距换热站较远的建筑物整栋楼暖气不热

小区最远端建筑物室温达不到要求,而其他楼供热正常

原因: 一般是热网的水平失调,管网设计时水力平衡欠考虑,造成离换热站近的建筑物水量过多,远端的楼栋水量过少。

判断方法:检查热力入口,如果末端建筑物的供回水压差很小,回水温度明显低于供热效果好的楼栋,表明系统存在水平失调。

处理方法:对离换热站近的楼栋加平衡阀或压差控制阀,减少近端楼栋的热水流量,清理热力入口处除污器,当此方法还达不到效果时,在不热的建筑物热力入口回水管上加管道泵。

三.同一建筑物内有部分单元暖气不热

现象:同一建筑物内有部分单元暖气不热

同一建筑物内有个别或部分单元整个单元暖气不热,而其他单元供热正常。

原因: 1.接自主立管的入户支管供回水阀门未打开或开启度较小。

2 接自主立管的供水支管较长且出现向上拐弯,局部出现最高点但未设排气阀。

3.对于分户计量系统,出现垂直失调的可能不大,对于顶层或建筑物层数较高的单元,出现暖气不热的原因可能是:

⑴.热网的运行失水量太大

⑵.热网系统定压值太低,使最高点不能充满水

4. 接自主立管的供回水支管有堵塞现象。

判断方法:1.检查管井处接入户支管的阀门,手轮开启的程度。

2.检查管道是否存在高点未设放气装置。

3.检查系统定压(静压)是不是满足该建筑物顶层条件,通过观察换热站定压补水压力来判断(循环水泵回水管处压力)。定压补水压力(MPa)应大于建筑物高度(m)×0.01

4.排出上述几种原因,有可能是管井处接入户支管的过滤器堵塞。

处理方法:1.开启入户支管供回水阀门。

2.在管道的最高点加设自动排气阀。

3.通过系统补水或提高定压补水压力来解决。

4。清洗过滤器滤网可以解决问题。

四.同一单元有部分暖气片不热

现象:同一单元有部分暖气片不热,有一部分暖气片热

原因: 1.暖气片供回水阀门未打开或开启度较小。

2.暖气片内存有空气。

3.暖气片内有异物堵塞。

4.单元内系统水平失调。

判断方法:1.检查暖气片供回水阀门,手轮开启的程度。

2. 暖气系统时常发出明显的水流声音,说明系统内积气

3.室内暖气片串联组数较多的用户,出现暖气片不热不是末端的几组暖气片,是前面几组或中间的暖气片。

4.检查系统压力是否足够大。室内暖气片串联组数较多的用户,末端的几组暖气片通常不够热,若暖气片前后组的温度相差太大,则应在排除非积气、堵塞原因所致的情况下,检查系统压力是否达到要求。

处理方法:1.开启暖气片供回水阀门。

2.打开暖气片上部的手动放气阀排气,直到有水流出时关闭阀门。

3.清洗不热的暖气片。

4.适当关小近端暖气片的进水阀或回水阀,从而使更多的热水供向远端的暖气片,若压力达不到要求,就要考虑增压。

改造楼宇的暖气不热问题:

1.

管道没有按照规范敷设,水平管道坡度不符合要求或者摆拢(存在垂直弯曲现象),造成管道内积存空气无法从末端安放的排气装置顺利排出,此问题一般需要进行

人工排气,但往往是排除故障后没有几天,已经热的暖气又会出现不热现象。特别是当暖气负荷频繁调整或者遇到外管网检修时更加明显。

2.供回水干

管过细,流阻大,在正常供回水压力下,循环量无法满足供暖需求,现象:进出口压差正常,但是温差特别大,超过供暖正常楼宇5-10度,整栋或者部分单元暖

气不热。在清理除污器后,若温差环不能恢复正常,则可以判定是这个原因,一般可采用在热力入口假装小型循环泵解决。

3.可以用超声流量计检查循环流量:一般每平方米正常供暖需要的循环流量为25~30kg/h,若循环流量偏小则该楼宇的供暖就不会正常。

其它暖气不热的原因,遇到这些情况可以采用以下几种方法:

1、测温差 若上供下回系统,每层暖气片的进出口温差不应该超过2.5度(可用红外测温仪测温),若超过这个值,一般可以判断该立管回路存在循环流量偏小,有垂直失调现象;

2、将该处暖气片卸下,游任上连接两个皮管至窗外,打开进口阀门,冲洗进水管线,若压力充足(水量大),表示进水管线没有问题,则关闭金水阀门;若压力不足,查找上游管线内部是否有堵塞;

3、打开下游阀门,进行反冲,方法同上;

4、将拆下的暖气片内积存的污物冲洗干净

5、连接好暖气片,若温差恢复正常,则该暖气不热问题解决;

6、若还不能解决,检查该立管的阀门的开度是否正确

7、必要时对上游管道开天窗检查,一般里面会有废塑料、保温泡沫材料等堆积,清除之;

8、若整栋楼不热,检查供回水压差应大于0.03MPa;否则为热网水力失调所致,应对热网进行调节,或在适当的位置安装小型循环水泵解决

9、应清除除污器内的脏东西。

水冷板是什么材质

汽车空调低压高说明制冷剂堵塞,制冷效果差。

1,冷媒不能完全转化为液体,而压缩机里的高压气体不停地输出,所以造成阶段性压力偏高。此时应检查压缩机是否工作正常;或冷媒管道是否堵塞;

2,拧开空调制冷系统的维修阀保护盖,按压阀芯(是否有制冷剂喷出)检查系统内有无制冷剂;开启空调、检查空调开关是否工作正常(目测空调工作指示灯是否点亮)。

3,目测冷凝器:确保气流没有被堵塞,冷凝器和散热器之间有没有杂物(必要时清除),冷凝器风扇电机是否工作正常。

采用CNC机械加工方式,就像是面抱夹心,真空钎焊方式,液体散热效果

材质采用6061-T6的

1. 在冷水板中,流速来确定管径,一般而言,流速过高流阻就大,流速过低又浪费管道材料。

2. 冷板进出口内径一般是客户定的,因为要与客户接口匹配。

3. 冷板内部流道的合理设计与选择是最考验一个水冷板设计工程师技术水平的地方。

4. 冷板内部流道的设计与选择的简单描述:

(1) 考虑客户对冷板均温性的要求设计流道的串并联结构和尺寸,而串联还要考虑温升、流阻等,并联要考虑分流均匀、温升。

(2) 考虑客户对冷板流阻的限制,有些简单的流道手工计算结果更准。

(3) 不同流道形式制造成本的差异一定要考虑,量产成本很重要。

(4) 机械强度。

(5) 加工工艺。

(6) 制造成本。

如何辨别水冷板的质量优劣的,这里就简单说说水冷板散热器的一些简单辨别知识。

1.看材质,市场上大多数的散热热器的水冷散热板都是铝板埋铜管的设计方式,这种水冷板用铝与铜合金的方式性价比较高,成本相对较低。看铝与铜的质量,是否有杂质,即看原材料的优劣,这点难不倒大家。

2.看工艺,材质可以是一样的但工艺不同,散热器的效果却截然不同的,看工艺得从两个方面入手,一方面是是否按照设计图纸进行生产,从图纸中标示的参数用相应的量具进行检查。

3.另一方面,从看水冷板的做工如何,因为通过铜管埋铝板的工艺方式,会产生一个粘合度的问题,如果两者之间有缝隙的话,就会影响散热效果甚至出现漏水的情况。还有就是铜管与铝板通过埋管的工艺连合起来,再通过打磨或者飞面的工艺进行处理,使得整块水冷散热板形成一个平整的平面,判断质量优劣也可以从这个平面观察是否平整,铜管与铝板是否有融合成一个平面了,有缝隙或不平整都会影响散热效果。

4.通过几个方面都可以大致判断一块散热器水冷板的优劣情况,如果要求较高,可以通过散热实测数据来断定则更加准确。

丰生微电机(上海)有限公司为台商独资企业,成立于1993年,专业从事散热相关产品的研发设计和生产制造。产品系列有风冷系列、水冷系列、热传导系列、热交换系列、热管系列等,相关具体产品有几百种,多种方案帮助客户设备解决散热问题。产品被广泛应用于通信、工业控制、医疗、军品等诸多行业,客户遍及欧美等全球地区。