水冷散熱系統利用泵使散熱管中的冷卻液循環(huán)并進行散熱。在散熱器上的吸熱部分（在液冷系統中稱之為吸熱盒）用于從電腦CPU、北橋、顯卡上吸收熱量。吸熱部分吸收的熱量通過在機身背面設計的散熱器排到主機外面。
一套典型的水冷散熱系統具有以下部件：水冷塊、循環(huán)液、水泵、管道和水箱或換熱器。水冷塊是一個內部留有水道的金屬塊，由銅或鋁制成，與CPU接觸并將吸收CPU的熱量。循環(huán)液由水泵的作用在循環(huán)的管路中流動，如果液體是水，就是我們俗稱的水冷系統。吸收了CPU熱量的液體就會從CPU上的水冷塊中流走，而新的低溫的循環(huán)液將繼續(xù)吸收CPU的熱量。水管連接水泵、水冷塊和水箱，其作用是讓循環(huán)液在一個密閉的通道中循環(huán)流動而不外漏，讓液冷散熱系統正常工作。水箱用來存儲循環(huán)液，換熱器就是一個類似散熱片的裝置，循環(huán)液將熱量傳遞給具有大表面積的散熱片，散熱片上的風扇則將流入空氣的熱量帶走。
水冷散熱器的散熱性能與其中散熱液(水或其他液體)流速成正比，制冷液的流速又與制冷系統水泵功率相關。而且水的熱容量大,這就使得水冷制冷系統有著很好的熱負載能力。相當于風冷系統的5倍,導致的直接好處就是CPU工作溫度曲線非常平緩。比如，使用風冷散熱器的系統在運行CPU負載較大的程序時會在短時間內出現溫度熱尖峰，或有可能超出CPU警戒溫度，而水冷散熱系統則由于熱容量大，熱波動相對要小得多。
一體式水冷真正的優(yōu)勢在于它處理CPU瓦數的能力比任何風冷散熱器都要高得多，并且不受機箱內高溫的影響。如果用于低功率CPU，水冷散熱器在CPU降溫上并不比優(yōu)良的風冷散熱器強多少。但當你使用產生大量熱量的或極度超頻CPU的時候，就算一個小小的DIY水冷系統都將讓CPU溫度保持在相當低的水平。分類
水冷塊是一個內部留有水道的金屬塊，由銅或鋁制成，與CPU接觸并將吸收CPU的熱量，所以這部分的作用與風冷的散熱片的作用是相同的，不同之處就在于水冷塊留有循環(huán)液通過的水道而且是完全密閉的，這樣才能循環(huán)液不外漏而引起電器的短路。
跟PC性能優(yōu)化或調整一部汽車非常相似，獲得優(yōu)良性能的秘訣就是系統地減少瓶頸。這與單個部件有多好無關，只看它是否被另一個更低規(guī)格的部件所抑制。這就是為什么你需要能散熱系統的每個部件和每個部分都給予同樣耐心的原因了。
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