液冷服务器散热的分类和应用领域介绍

一、液冷散热的分类

一般来说，行业将液冷分为直接冷却和间接冷却。目前直接冷却以浸没式液冷技术为主，浸没式又可分为相变和非相变2种。间接冷却以冷板式液冷技术为主。

1.浸没式液冷

将发热元件直接浸没在冷却液中，依靠液体的流动循环带走服务器等设备运行产生的热量。浸没式液冷是典型的直接接触型液冷。由于发热元件与冷却液直接接触，散热效率更高，噪音更低，可解决防高热谜底。

浸没式液冷技术原理图

整个浸没式液冷系统可分为两部分：室内侧循环和室外侧循环。

在室内侧循环过程中，冷却液在密闭腔体中与发热器件进行热交换，冷却液吸收发热器件热量升温，沸腾形成冷却液气体。冷却液气体在液冷换热模块（CDM）中与室外侧低温水进行热交换，经过冷凝和降温两个过程成为低温冷却液，重新输入到密闭腔体中，形成循环。相变浸没式液冷室内侧循环中热量转移主要是通过冷却液的相变实现的。

在室外侧循环中，低温水在液冷换热模块中吸收气态冷却液携带的大量热量变为高温水，由循环水泵输入到室外冷却塔。在冷却塔中，高温水与大气进行热交换，释放热量，变成低温水再由室外侧进水泵输送进CDM中与气态冷却液进行热交换，完成室外侧循环。在室外侧循环中热量转移主要是通过水温的升降实现的。

浸没式液冷可分为两相液冷和单相液冷，散热方式可以采用干冷器和冷却塔等形式。

2.两相液冷

冷却液在循环散热中发生相变。两相液冷传热效率更高，但控制相对复杂。相变过程中压力会发生变化，对容器要求高，使用过程中冷却液易受污染。

 3.单相液冷

冷却液在循环散热过程中始终维持液态，不发生相变，故要求冷却液的沸点较高，这样冷却液挥发流失控制相对简单，与IT设备的元器件兼容性比较好，但相比两相液冷，其效率较低。根据实际应用场景，可采用干冷器或冷却塔散热。

4冷板式液冷

将液冷冷板固定在服务器的主要发热器件上，依靠流经冷板的液体将热量带走达到散热目的。冷板液冷解决了服务器里发热量大的器件的散热，其他散热器件还得依靠风冷。所以采用冷板式液冷的服务器也称为气液双通道服务器。冷板的液体不接触被冷却器件，中间采用导热板传热，安全性高。

5.喷淋式液冷

在机箱顶部储液和开孔，根据发热体位置和发热量大小不同，让冷却液对发热体进行喷淋，达到设备冷却的目的。喷淋的液体和被冷却器件直接接触，冷却效率高；但液体在喷淋的过程中遇到高温物体会有飘逸和蒸发现象，雾滴和气体沿机箱孔洞缝隙散发到机箱外面，造成机房环境清洁度下降或对其他设备造成影响。

二、液冷技术的应用领域：

液冷技术可以应用于各种需要散热的电子设备中，例如：

高性能计算：高性能计算机需要处理大量的数据和复杂的计算任务，产生的热量非常大。液冷技术可以更有效地降低计算机的温度，提高计算机的性能和稳定性。

数据中心：数据中心需要处理大量的数据和网络流量，产生的热量也非常大。液冷技术可以更有效地降低服务器的温度，提高服务器的性能和稳定性。

人工智能：人工智能需要处理大量的数据和复杂的计算任务，产生的热量也非常大。液冷技术可以更有效地降低人工智能设备的温度，提高设备的性能和稳定性。

游戏电脑：游戏电脑需要处理大量的图形和计算任务，产生的热量也非常大。液冷技术可以更有效地降低游戏电脑的温度，提高电脑的性能和稳定性。