單相浸沒式液冷系統與兩相浸沒式液冷系統介紹
浸沒式液冷技術是將伺服器放進不導電液體中，利用液體高熱傳導率，突破氣冷式的解熱極限。為了跟上未來高密度、高耗能的AI伺服器趨勢，除了單相浸沒式液冷系統。
單相 - 浸沒式液冷系統
只利用液體的液態單相，就像大型封閉式水冷一樣，透過強制對流來散熱，因此鰭片是關鍵設計，用以擴大散熱面積與優化流道。
這類系統建議使用與散熱器及晶片相容的熱介面材料，以確保可靠的熱傳導。
兩相 - 浸沒式液冷系統
兩相系統主要利用核沸騰的原理來帶走熱量，其熱傳導效率極高。研究顯示，在這種情況下，過多的鰭片反而可能阻礙氣泡的生成與脫離，降低效率。
因此，許多兩相設計會使用裸露或經過微結構處理的平面，以最佳化沸騰與氣泡排散。
單相液冷系統&兩相液冷系統動畫說明
單相
溫度
65°C
PUE
1.05-1.12
流量
2-5 L/min
熱交換器
DTT61-s
- 高沸點介電流體
- 幫浦驅動循環
- 受迫對流傳熱
- 系統簡潔易維護
兩相
沸騰溫度
55°C
PUE
1.01-1.03
壓力
密封系統
銅線圈冷凝器
- 低沸點介電流體
- 自然循環
- 核沸騰相變
- 極高熱通量
冷卻原理
氣冷
空氣循環
單相
液體循環
兩相
相變潛熱
驅動方式
氣冷
風扇驅動
單相
幫浦驅動
兩相
自然對流
冷卻效率
氣冷
普通
單相
良好
兩相
極佳
建置成本
氣冷
普通
單相
普通
兩相
極高
兩相液冷系統與單相液冷系統比較
兩相
單相
系統複雜度
局部對流係數可達數千 W/m²·K
對流係數僅數十 W/m²·K，需透過鰭片擴大表面積與優化熱介面材料降低界面熱阻
能源效率
能源效率最大化
顯著優於風冷，可平衡性能與成本
機制
低沸點介電流體在熱點處產生核沸騰，帶走潛熱後氣體冷凝回液，依賴相變換熱
高沸點介電流體直接接觸熱源，經換熱器散熱，不發生相變，依賴自然/受迫對流
系統複雜度
高：需密封槽體、沸騰/冷凝管理、氣液分離裝置，設計與建置 CAPEX 較高
低：開放式或簡易循環系統，無需相變管理，維護與安裝流程簡單
成本與環境
流體多為氟化化合物，成本高且涉及 GWP/PFAS 風險，法規合規壓力大
流體配方可客製化，強調長壽命與腐蝕抑制，環保風險較低
適用場景
極限熱密度、空間受限、高效能計算，且具備沸騰管理與密封能力的機房
大規模雲端與企業部署、邊緣計算，高可用性/低維護需求場景
維護需求
嚴格：需防止流體揮發、定期檢漏與冷凝器清潔
較低：流體壽命長、無相變劣化，維保流程類似傳統液冷
單相浸沒式液冷專用導熱墊片
旭立科技針對浸沒式液冷的長期浸沒環境開發專用導熱墊片，不只能防止污染並維持介電冷卻液的純度，同時提供穩定的導熱效果並保護零組件，顯著提升單相浸沒式液冷系統的可靠性與長期性能。
DTT61-s已經Engineered Fluids認證可長期耐受浸沒環境，同時具有局部隔離的效果，可針對特定電子元件額外提供保護。
旭立科技自有工廠提供客製化裁切沖型，2~4週內可完成出貨，建置液冷環境需求，歡迎與旭立科技熱對策專業顧問聯絡。
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