水冷是一種從部件和工業設備中散熱的方法。使用水的蒸發冷卻通常比空氣冷卻更有效。水便宜且無毒；但是，它可能含有雜質并導致腐蝕。水冷通常用于冷卻汽車內燃機和發電站。高端個人電腦內部使用了利用對流熱傳遞的水冷卻器來降低CPU的溫度。其他用途包括冷卻泵中的潤滑油；用于熱交換器中的冷卻；用于在HVAC和冷卻器中冷卻建筑物。

水價格便宜、無毒，并且在地球表面的大部分地區都可以使用。液體冷卻提供比空氣冷卻更高的導熱率。在室溫和大氣壓下的常用液體中，水具有異常高的比熱容，允許在低傳質速率的情況下進行遠距離有效傳熱。冷卻水可通過再循環系統再循環或用于單程直流冷卻(OTC)系統。水的高蒸發焓允許選擇有效的蒸發冷卻來去除冷卻塔或冷卻池中的廢熱。如果再循環系統依賴于蒸發冷卻，則可以打開；如果在蒸發損失可忽略不計的熱交換器中完成熱量去除，則可以關閉。熱交換器或冷凝器可以將非接觸式冷卻水從被冷卻的流體中分離出來，或者接觸式冷卻水可以直接撞擊在相位差允許容易分離的物品上，例如鋸片。環境法規強調非接觸式冷卻水中廢物濃度的降低。

水會加速金屬部件的腐蝕，是生物生長的有利介質。天然供水中溶解的礦物質通過蒸發濃縮，留下稱為水垢的沉積物。冷卻水通常需要添加化學物質，以xxx限度地減少腐蝕和絕緣沉積物和生物污垢。水含有與大氣、土壤和容器接觸的不同數量的雜質。人造金屬傾向于通過腐蝕的電化學反應恢復為礦石。作為金屬離子和氧氣的電導體和溶劑，水會加速被冷卻的機器的腐蝕。隨著溫度的升高，腐蝕反應進行得更快。通過添加腐蝕抑制劑（包括鋅、鉻酸鹽和磷酸鹽）改善了在存在熱水的情況下對機械的保護。前兩個有毒性問題；最后一個與富營養化有關。殺生物劑和緩蝕劑的殘留濃度對OTC和開放式循環冷卻水系統的排污具有潛在影響。除設計壽命短的機器外，發生生物污染是因為水是許多生命形式的有利環境。再循環冷卻水系統的流動特性鼓勵固著生物定殖，以利用食物、氧氣和營養物質的循環供應。溫度可能會變得足夠高以支持嗜熱種群。熱交換表面的生物污垢會降低冷卻系統的傳熱率；冷卻塔的生物污染會改變流量分布，從而降低蒸發冷卻速率。生物污垢還可能產生不同的氧濃度，從而增加腐蝕速率。OTC和開放式再循環系統最容易受到生物污染的影響。臨時的棲息地改造可以抑制生物污染。溫差可能會阻礙在間歇運行的設施中建立嗜熱種群；故意的短期溫度峰值可能會周期性地殺死耐受性較差的種群。殺菌劑通常用于控制需要持續設施運行的生物污垢。氯可以以次氯酸鹽的形式添加，以減少冷卻水系統中的生物污染，但后來被還原為氯化物，以xxx限度地減少排污或返回天然水生環境的OTC水的毒性。隨著pH值的增加，次氯酸鹽對木制冷卻塔的破壞性越來越大。氯化酚已被用作殺生物劑或從冷卻塔中保存的木材中浸出。在pH值大于8時，次氯酸鹽和五氯苯酚的有效性都會降低。非氧化性殺菌劑在將排污或OTC水釋放到天然水生環境之前可能更難以解毒。已在冷卻系統中保持多磷酸鹽或膦酸鹽與鋅和鉻酸鹽或類似化合物的濃度，以保持熱交換表面清潔，因此γ氧化鐵和磷酸鋅薄膜可通過鈍化陽極和陰極反應點來抑制腐蝕。這些會增加鹽度和總溶解固體，而磷化合物可能會為藻類生長提供限制性必需營養素，從而導致冷卻系統的生物污染或接收排污或OTC水的天然水生環境的富營養化。除了冷卻水系統中的有效緩蝕劑外，鉻酸鹽還可以減少生物污垢，但排污或OTC水中的殘留毒性促使鉻酸鹽濃度降低，并使用不太靈活的緩蝕劑。總溶解固體或TDS（有時稱為可過濾殘留物）測量為當測量體積的過濾水蒸發時剩余的殘留物質量。鹽度測量由溶解物質引起的水密度或電導率變化。水垢形成的可能性隨著總溶解固體的增加而增加。通常與結垢相關的固體是碳酸鈣和碳酸鎂以及硫酸鹽。腐蝕速率最初隨著鹽度的增加而增加，以響應電導率的增加，但在達到峰值后隨著鹽度的增加而降低溶解氧水平。一些地下水從井中抽出時含有很少的氧氣，但大多數天然水源都含有溶解氧。腐蝕隨著氧氣濃度的增加而增加。溶解氧在冷卻塔中接近飽和水平。溶解氧在排污或返回天然水生環境的OTC水中是可取的。水電離成水合氫(H3O+)陽離子和氫氧根(OH-)陰離子。冷卻水系統中離子化氫（質子化水）的濃度以pH值表示。低pH值會增加腐蝕速率，而高pH值會促進結垢。兩性在水冷卻系統中使用的金屬中并不常見，但鋁腐蝕速率會隨著pH值高于9增加。在含有銅和鋁成分的水系統中，電偶腐蝕可能很嚴重。如果pH值降低會抵消鹽度和溶解固體的增加，則可以將酸添加到冷卻水系統中以防止結垢。

很少有其他冷卻應用能達到在發電站冷凝低壓蒸汽所需的大量水。許多設施，特別是發電廠，每天使用數百萬加侖的水進行冷卻。這種規模的水冷可能會改變自然水環境并創造新的環境。在選址此類工廠時，河流、河口和沿海水域的熱污染是一個考慮因素。在高于環境接收水的溫度下返xxx生環境的水通過增加生化反應速率和降低棲息地的氧飽和能力來改變水生棲息地。溫度升高最初有利于種群從需要高濃度冷水的物種轉變為享受在溫水中增加代謝率的優勢的物種。直流冷卻(OTC)系統可用于非常大的河流或沿海和河口地點。這些發電站將廢熱排入河流或沿海水域。因此，這些OTC系統依賴于良好的河水或海水供應來滿足其冷卻需求。此類設施建有設計用于以高流速泵入大量水的進水結構。這些結構往往也會吸引大量的魚和其他水生生物，這些魚和其他水生生物在進水屏上被殺死或受傷。大流量可以將包括魚和蝦在內的游動緩慢的生物固定在屏幕上，以保護熱交換器的小口徑管免受堵塞。高溫或泵的湍流和剪切可能會殺死或禁用通過冷卻水夾帶的篩網的較小生物。超過1,美國有200家發電廠和制造商使用OTC系統，進氣結構每年會殺死數十億條魚類和其他生物。更敏捷的水生捕食者會吃掉撞擊在屏幕上的生物；溫水捕食者和清道夫在冷卻水排放物上定居，以夾帶的生物為食。美國《清潔水法》要求環境保護署(EPA)發布有關工業冷卻水取水結構的法規。EPA于2001年（2003年修訂）發布了新設施的最終法規，并于2014年發布了現有設施的最終法規。

作為OTC的替代方案，工業冷卻塔可以使用再循環的河水、沿海水（海水）或井水。工業廠房中的大型機械引風或強制通風冷卻塔通過熱交換器和其他水吸收熱量的設備連續循環冷卻水。然后通過冷卻塔中水的部分蒸發將熱量排放到大氣中，在冷卻塔中，向上流動的空氣與循環向下流動的水接觸。蒸發到大氣中的水的損失由補充的淡水河水或新鮮的冷卻水代替；但蒸發冷卻過程中損失的水量可能會減少水生生物的自然棲息地。由于純水的蒸發被含有碳酸鹽和其他溶解鹽的補充水所取代，一部分循環水也作為排污水不斷排放，以防止循環水中鹽分過多；而這些排污廢物可能會改變接收水質。

發動機周圍的水套在消除機械噪音方面非常有效，從而使發動機更安靜。

開放式水冷卻系統利用蒸發冷卻，降低剩余（未蒸發）水的溫度。這種方法在早期的內燃機中很常見，直到從水中溶解的鹽和礦物質中觀察到結垢。現xxx放式冷卻系統不斷浪費一部分循環水作為排污，以去除濃度足夠低的溶解固體，以防止結垢。一些開放系統使用廉價的自來水，但這需要比去離子水或蒸餾水更高的排污率。純化水系統仍然需要排污以去除化學處理副產品的積累，以防止腐蝕和生物污染。

水冷在大氣壓下的沸點溫度也約為100攝氏度。在較高溫度下運行的發動機可能需要加壓循環回路以防止過熱。現代汽車冷卻系統通常在15psi(103kPa)下運行，以提高循環水冷卻劑的沸點并減少蒸發損失。

使用水冷會帶來凍結損壞的風險。汽車和許多其他發動機冷卻應用需要使用水和防凍液的混合物來將冰點降低到不可能達到的溫度。防凍劑還可以抑制異種金屬的腐蝕，并可以提高沸點，從而允許更廣泛的水冷溫度。其獨特的氣味還提醒操作員注意冷卻系統泄漏和問題，這些問題在純水冷卻系統中會被忽視。加熱的冷卻液混合物也可以通過加熱器芯來加熱車內的空氣。

其他不太常見的化學添加劑是降低表面張力的產品。這些添加劑旨在提高汽車冷卻系統的效率。此類產品用于增強性能不佳或尺寸過小的冷卻系統的冷卻效果，或者在較大冷卻系統的重量可能成為劣勢的比賽中。

大約從1930年開始，大功率發射器的管子通常使用水冷。由于這些設備使用高工作電壓（約10kV），因此需要使用去離子水，并且必須小心控制。可以構建現代固態發射器，因此即使是高功率發射器也不需要水冷。然而，水冷有時也用于HVDC閥的晶閘管，為此也需要使用去離子水。

液體冷卻技術越來越多地用于電子元件的熱管理。這種類型的冷卻是一種解決方案，可確保優化能源效率，同時xxx限度地減少噪音和空間要求。在超級計算機或數據中心中特別有用，因為機架的維護既快速又簡單。機架拆卸后，先進技術的快速釋放接頭可消除溢出，以確保操作員的安全并保護流體的完整性（回路中無雜質）。這些聯軸器還可以鎖定（面板安裝？），以便在難以進入的區域進行盲連接。在電子技術中，分析連接系統以確保：

• 無泄漏密封（清潔斷裂，齊平面接頭）
• 小巧輕便（特殊鋁合金材料）
• 操作員安全（斷開而不溢出）
• 適合優化流量的快速釋放接頭
• 連接導向系統和機架系統連接時的錯位補償
• 出色的抗振動和抗腐蝕能力
• 即使在剩余壓力下的制冷劑回路上，也可承受大量連接

與空氣冷卻設計相比，水冷卻通常會增加復雜性和成本，因為它需要泵、管道或管道來輸送水，并且需要一個通常帶有風扇的散熱器來將熱量散發到大氣中。根據應用的不同，水冷可能會產生額外的風險因素，即水冷卻劑循環回路的泄漏可能會腐蝕或短路敏感的電子元件。用于冷卻計算設備中CPU內核的水冷的主要優點是將熱量從熱源傳輸到輔助冷卻表面，以允許使用設計更優化的大型散熱器，而不是直接安裝在熱源上的小型、相對低效的散熱片。至少從1982年使用Fluorinert的Cray-2開始，就一直在使用用各種流體冷卻熱計算機組件。整個1990年代，家用PC的水冷逐漸在發燒友中獲得認可，但在2000年代初推出xxx款千兆赫時鐘處理器后，它開始變得更加流行。截至2018年，已有數十家水冷組件和套件制造商，許多計算機制造商都為其高性能系統預裝了水冷解決方案。水冷可用于冷卻許多計算機組件，但通常用于CPU和GPU。水冷通常使用水冷頭、水泵和水-空氣熱交換器。通過將設備熱量傳遞到單獨的熱交換器，該熱交換器可以變大并使用更大、速度更低的風扇，水冷可以實現更安靜的運行、提高處理器速度（超頻）或兩者的平衡。不太常見的是，北橋、南橋、硬盤驅動器、內存、穩壓器模塊(VRM)甚至電源都可以水冷。內部散熱器尺寸可能有所不同：從40毫米雙風扇(80毫米)到140四風扇(560毫米)，厚度從30毫米到80毫米。散熱器風扇可以安裝在一側或兩側。外部散熱器可以比內部散熱器大得多，因為它們不需要安裝在計算機機箱的范圍內。高端機箱背面可能有兩個橡膠墊圈端口，用于入口和出口軟管，允許將外部散熱器放置在遠離PC的地方。T-Line用于從循環水中去除殘留的氣泡。它由一個T型連接器和一段封蓋的管道制成。管n充當一個小型儲罐，當氣泡被捕獲到三通連接器中時，允許氣泡進入其中，并最終從系統中流出（排放）。封蓋的管線可以用填充端口接頭封蓋，以允許釋放截留的氣體和添加液體。直到1990年代末，臺式電腦的水冷卻器都是自制的。它們由汽車散熱器（或更常見的是汽車的加熱器芯）、水族箱泵和自制水塊、實驗室級PVC和硅膠管以及各種水庫（使用塑料瓶自制，或使用圓柱形丙烯酸或板材制成）制成。丙烯酸，通常是透明的）和/或T線。最近，越來越多的公司正在制造足夠緊湊的水冷組件，可以放入計算機機箱中。這一點，以及更高功耗CPU的趨勢，xxx提高了水冷的普及率。專門的超頻者偶爾會使用蒸汽壓縮制冷或熱電冷卻器來代替更常見的標準熱交換器。由相變系統的蒸發器盤管直接冷卻水的水冷卻系統能夠將循環冷卻劑冷卻到低于環境空氣溫度（標準熱交換器不可能），因此，通常可以提供出色的冷卻效果電腦的發熱元件。相變或熱電冷卻的缺點是它使用更多的電力，并且由于溫度低必須添加防凍劑。此外，絕緣，通常是水管周圍的滯后和要冷卻的組件周圍的氯丁橡膠墊，必須使用，以防止因空氣中的水蒸氣凝結在冷卻表面上而造成損壞。借用所需相變系統的常見地方是家用除濕機或空調。另一種冷卻系統使組件能夠冷卻到環境溫度以下，但不需要防凍劑和滯后管道，它是在JeanPeltier之后放置一個熱電裝置（通常稱為“Peltier結”或“毛皮”，誰記錄了這種影響）在發熱組件和水冷塊之間。因為現在xxx的低于環境溫度的區域位于與發熱組件本身的界面處，所以僅在該局部區域需要絕緣。這種系統的缺點是功耗較高。為避免Peltier結周圍的冷凝造成損壞，正確的安裝需要用有機硅環氧樹脂灌封。環氧樹脂涂在設備的邊緣周圍，防止空氣進入或離開內部。Apple的PowerMacG5是xxx款將水冷作為標準配置的主流臺式電腦（盡管僅在其最快的型號上）。戴爾緊隨其后，推出了帶有液體冷卻功能的XPS計算機，使用熱電冷卻來幫助冷卻液體。目前，戴爾xxx提供液體冷卻的計算機是他們的Alienware臺式機。華碩是xxx個也是xxx一個將水冷筆記本電腦投入量產的主流品牌。這些筆記本電腦具有內置的空氣/水混合冷卻系統，可以連接到外部液體冷卻散熱器，以提供額外的冷卻和電力。

水是船舶的理想冷卻介質，因為它們始終被水包圍，通常全年保持低溫。使用海水運行的系統需要由白銅、青銅、鈦或類似的耐腐蝕材料制造。含有沉積物的水可能需要通過管道限制流速，以避免高速侵蝕或低速沉降造成堵塞。

植物蒸騰和動物排汗使用蒸發冷卻來防止高溫導致不可持續的代謝率。用于固定防御陣地的機槍有時會使用水冷來通過快速射擊來延長槍管壽命，但水和泵系統的重量顯著降低了水冷槍支的便攜性。水冷式機槍在xxx次世界大戰期間被雙方廣泛使用，但到了xxx結束時，在火力、效能和可靠性上可與水冷式機型媲美的輕型武器開始出現在戰場上，因此水冷式武器開始出現。在隨后的沖突中所起的作用要小得多。瑞典的一家醫院依靠融水的雪冷卻來冷卻其數據中心、醫療設備并保持舒適的環境溫度。一些核反應堆使用重水作為冷卻劑。重水用于核反應堆，因為它是一種較弱的中子吸收劑。這允許使用濃度較低的燃料。對于主冷卻系統，優選通過使用熱交換器使用普通水，因為重水要貴得多。使用其他材料（石墨）進行慢化的反應器也可以使用普通水進行冷卻。高級工業水（通過反滲透或蒸餾產生）和飲用水有時用于需要高純度冷卻水的工業廠房。這些高純度水的生產會產生含有來自源水中的濃縮雜質的廢副產品鹽水。2018年，科羅拉多大學博爾德分校和懷俄明大學的研究人員發明了一種名為RadiCold的輻射冷卻超材料，自2017年以來一直在開發。這種超材料有助于冷卻水并提高發電效率，它可以冷卻底部物體，通過反射太陽光線，同時允許表面以紅外熱輻射的形式釋放熱量。