根據冷卻液在循環散熱過程中是否發生相變,分為單相浸沒式液冷和雙相浸沒式液冷。
單相浸沒式液冷:液體通過液-液熱交換器傳遞熱量。采用具有高沸點的冷卻液,如碳氫化合物(包括礦物油、植物油等)、硅基油,這種液體在循環過程中僅發生溫度變化,而不存在相態轉變,通過物質的顯熱變化傳遞熱量。冷卻液介質相比空氣具有更高的傳熱系數,因此可以更加充分利用自然冷源進行冷卻。根據冷卻液的循環方式,單相浸沒式液冷可分為泵驅動和自然對流兩種類型,但以泵驅動為主。
兩相浸沒式液冷:在遇熱的情況下由液態轉化為氣態,然后通過冷凝器將氣態冷卻液轉化回液態。兩相浸沒式液冷的冷卻液以氟化液為主,兩相浸沒式冷卻與單相浸沒式冷卻在原理上基本一致,但存在一個關鍵區別:兩相浸沒式冷卻液必須能夠在受熱時從液態變為氣態。這一特性使得兩相浸沒式液冷技術能夠更有效地利用相變潛熱進行散熱,從而提高散熱效率。
浸沒式液冷技術的應用范圍廣泛,不僅適用于PC、手機、投影儀等消費電子領域,還可用于數據中心、5G基站等商用領域,以及激光雷達等其他領域。
未來在很長一段時間內還將以冷板式液冷為主,與兩相浸沒式液冷相比,單相液冷在成本、風險和運維難度方向相對較低,應用相對成熟。盡管浸沒式液冷在技術上擁有一些優勢,但由于冷卻液的限制、解決方案的成熟度不高、運維難度大、成本高以及IT設備兼容性等方面的限制,目前尚未實現大規模推廣。