图解单相浸没式液冷散热系统结构

单相浸没式液冷散热系统结构图

如上图所示，典型的非相变液冷系统由两个循环回路组成：

一次冷却回路：在液冷机柜内，冷却液在循环泵的驱动下流过电子信息设备，与电子信息设备直接进行热交换，受热后的高温冷却液进入热交换器与二次冷媒进行换热，冷却后的低温冷却液流回液冷机柜，完成一个完整的循环；

二次冷却回路：二次冷媒在热交换器内与冷却液进行热交换后，高温的二次冷媒在循环泵驱动下进入二次冷却设备，在二次冷却设备内二次冷媒将携带的热量排放到环境中或进行回收利用，冷却后的二次冷媒重新流回热交换器内，完成一个完整的循环。

上述二次冷媒可以是水、水基溶液（如：乙二醇水溶液、丙三醇水溶液等）、制冷剂等，二次冷却设备可以是冷却塔、干式冷却器、余热回收机组、制冷机组等。

非相变液冷系统也可以采用一次冷却设计，直接由冷却液携带热量并将热量排放到环境中去。但由于冷却液成本较高，液冷系统中冷却液用量不宜太多，故中、大型系统一般不考虑一次冷却设计。

浸没式液冷系统设计中需要解决的两个最主要问题：

一、液冷机柜间及机柜内冷却液如何均匀分配，使得各电子信息设备获得均匀冷量。这方面需要采用同程环路供回液设计，机柜间需要设置平衡管，机柜内需要采用均流板供液。

二、如何降低主要热源CPU与冷却液换热热阻，以避免通过增大换热温差来实现散热过程，增大换热温差会降低利用自然冷源的可行性，从而增加系统能耗。这方面，需要选择合适热界面材料及CPU散热器。