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水冷散热理论计算公式

水冷散热理论计算公式
水冷散热理论计算公式

水冷散热计算:

1. 入口的流量q 入口:

例如,因考虑预留一定的设计余量,取60KW 机器的效率为95%,系统总损耗功率P 功率=60kw*(1-95%)=3kw ;冷却液温升?T :?T=Tout-Tin(取4℃)。一定时间内系统发热量全部被冷却液带走:

P*t=Q =Cp*M*?T

=Cp*ρ*V 体积*?T

=Cp*ρ*q 入口*t*?T

P=Cp*ρ*q*?T

q=T *ρ*Cp P 功率

= ℃

4*Kg/m 10 x 1.0*℃J/Kg 10 x 4.2KW

3333

= ℃4*Kg/L 1.0*℃J/Kg 10 x 4.2/J 30003S

= L/S

=min

Tout :冷却液体出口温度

Tin : 冷却液体进口温度

Q : 冷板上发热器件的总热耗

ρ: 液体的密度,水密度为3103m

V : 冷却液体流速

CP : 冷却液体的比热容,水的比热容为310Kg ℃

计算机散热的原理与技术解析[下]

散热的原理与技术解析-下(1) 在之前的文章中,我们介绍了热传递的原理与基本方式,并在散热的原理与技术解析-上中详细探讨如何快速将热量带离热源,其内容主要涉及热传递三种基本方式中的热传导方面;在散热的原理与技术解析-中里则以风冷散热器为例分析相应的技术原理与实现策略。在本文中,我们将重点探讨其他散热方式如水冷、热管等散热技术,介绍与外界环境的不同热交换方式的实现。至于某些只有高端使用者才采用的极端散热方式如液氮、干冰等,则不在讨论之列。 需要明确的是,在大多数情况下,无论水冷散热还是热管散热,都不会完全脱离风冷,它们都是通过有效的将热量转移至大面积散热片(热管和液体都只是热传递介质),使用大尺寸低转速风扇,达到静音散热效果。即便不使用风扇,也会尽量增大鳍片散热表面积,同时鳍片周围需要保持良好的通风。也即是说,最终与外界环境的热交换,还是要通过风冷的。 水冷散热系统的原理 首先让我们来看一下水冷散热。不过,在讨论之前,先来明确一下概念:虽然我们很多时候将水冷散热与液冷散热等同起来,但严格意义上说,二者还是有区别的,水冷散热只是液冷散热系统中散热介质使用水的一个子集,而除水之外,还有其他很多介质可用于液冷散热系统,只不过由于水价格便宜易于获得,水冷散热在中低端领域应用得较为广泛罢了。 从技术角度看,水冷(液冷)散热系统的工作原理很简单:就是利用水泵把水从储水器中抽出来,通过水管流进水箱,然后再在水箱的另外一个口出来,通过水管流回储水器,就这样不断循环,把热量从热源如CPU的表面带走。 水冷系统一般由以下几部分构成:热交换器、循环系统、水箱、水泵和水,根据需要还可以增加散热结构。其中,热交换器是整个水冷系统的核心,水冷系统的效率在很大程度上由它来决定,这也是整个系统构思最巧妙的部分。循环系统分别将水送进和排出热交换器,而进水管的另外一端与水泵连接。水泵放在储水的水桶或其它结构的水箱中,出水管将送出的热水重新排放到水箱中。如果需要,出水管里的热水先经过散热系统降为室温后再排放回水箱。 散热的原理与技术解析-下(2) 水冷散热的效果

散热片计算方法

征热传导过程的物理量 在图3的导热模型中,达到热平衡后,热传导遵循傅立叶传热定律: Q=K·A·(T1-T2)/L (1) 式中:Q为传导热量(W);K为导热系数(W/m℃);A 为传热面积(m2);L为导热长度(m).(T1-T2)为温度差. 热阻R表示单位面积、单位厚度的材料阻止热量流动的能力,表示为: R=(T1-T2)/Q=L/K·A(2) 对于单一均质材料,材料的热阻与材料的厚度成正比;对于非单一材料,总的趋势是材料的热阻随材料的厚度增加而增大,但不是纯粹的线形关系. 对于界面材料,用特定装配条件下的热阻抗来表征界面材料导热性能的好坏更合适,热阻抗定义为其导热面积与接触表面间的接触热阻的乘积,表示如下: Z=(T1-T2)/(Q/A)=R·A (3) 表面平整度、紧固压力、材料厚度和压缩模量将对接触热阻产生影响,而这些因素又与实际应用条件有关,所以界面材料的热阻抗也将取决于实际装配条件.导热系数指物体在单位长度上产生1℃的温度差时所需要的热功率,是衡量固体热传导效率的固有参数,与材料的外在形态和热传导过程无关,而热阻和热阻抗是衡量过程传热能力的物理量. 芯片工作温度的计算 如图4的热传导过程中,总热阻R为: R=R1+R2+R3 (4) 式中:R1为芯片的热阻;R2为导热材料的热阻;R3为散热器的热阻.导热材料的热阻R2为: R2=Z/A (5) 式中:Z为导热材料的热阻抗,A为传热面积.芯片的工作温度T2为:

T2=T1+P×R (6) 式中:T1为空气温度;P为芯片的发热功率;R为热传导过程的总热阻.芯片的热阻和功率可以从芯片和散热器的技术规格中获得,散热器的热阻可以从散热器的技术规格中得到,从而可以计算出芯片的工作温度T2. 实例 下面通过一个实例来计算芯片的工作温度.芯片的热阻为1.75℃/W,功率为5W,最高工作温度为90℃,散热器热阻为1.5℃/W,导热材料的热阻抗Z为5.8℃cm2/W,导热材料的传热面积为5cm2,周围环境温度为50℃.导热材料理论热阻R4为: R4=Z/A=5.8 (℃·cm2/W)/ 5(cm2)=1.16℃/W(7) 由于导热材料同芯片和散热器之间不可能达到100%的结合,会存在一些空气间隙,因此导热材料的实际热阻要大于理论热阻.假定导热材料同芯片和散热器之间的结合面积为总面积的60%,则实际热阻R3为: R3=R4/60%=1.93℃/W(8) 总热阻R为: R=R1+R2+R3=5.18℃/W (9) 芯片的工作温度T2为: T2=T1+P×R=50℃+(5W× 5.18℃/W)=75.9℃ (10) 可见,芯片的实际工作温度75.9℃小于芯片的最高工作温度90℃,处于安全工作状态. 如果芯片的实际工作温度大于最高工作温度,那就需要重新选择散热性能更好的散热器,增加散热面积,或者选择导热效果更优异的导热材料,提高整体散热效果,从而保持芯片的实际工作温度在允许范围以内(作者:方科 )转载

中央空调冷量计算方法

中央空调冷量计算方法 实际受冷面积=房屋建筑面积×房屋实用率×65%(除去厨房、洗手间等非制冷面积) 实际所需冷量=实际受冷面积×单位面积制冷量 注意:单位面积制冷量根据具体情况有所变化,家用通常为100 ——150瓦/平方米。如果房间朝南、楼层较高,或者有大面积玻璃墙,可适当提高到170 ——200瓦/平方米左右。 第二步:确定室内机与风口 根据实际所需冷量大小决定型号,每个房间或厅只需要一台室内机或者风口,如果客厅的面积较大,或者呈长方形,可以多加一台室内机或风口。以每12平方米需要一匹左右为准。 第三步:确定空调布局: 1、主机的位置要讲究通风散热良好,便于检修维护,同时位置要尽量隐蔽,避免影响房子外观和噪音影响室内; 2、室内机的位置要和室内装修布局配合,一般是暗藏在吊顶内,也可以隐藏在高柜的顶部。一般室内机都是超薄型的,只需要大约25厘米的高度就可以放置。安装时要注意回风良好,使室内空气形成循环,以保证空调效果和空气质量; 3、管路的布置:冷水机组的冷媒管路都比较细,即使外面包上保温层,也可以方便地暗藏起来;管路需要全程保温,管件、阀件以及与管路接触的金属配件都要保温包裹起来,以防冷凝水滴漏;管路材料一般选用PP R管、PVC U管或铝塑复合管,可以保证50年不损坏;全部的冷凝水集中或就近隐蔽排放; 4、室内机可根据用户要求增加负离子发生器、净化除尘装置,以进一步提高室内空气质量。 第四步:选择适合价格的产品 家用中央空调的价格大约在300 ——350元/平方米左右。品牌、机型、用户自己的需求,如选择变频与非变频空调,冷暖或单冷,都会导致价格差异。 第五步:选择服务 同普通分体空调相比,家用中央空调实际上是一个“半成品”,因为它要同室内装修相配合。家用中央空调的服务,不仅包括售后服务,还包括销售前的咨询、方案设计、安装施工。可以说,要使一套家用中央空调系统能够正常运行,设计、安装、施工的重要性不亚于主机设备。 所以用户在购买家用中央空调的时候,一定要选择服务佳、信誉好的企业,以保障自己的利益。 空调好坏的三项指标 制冷(热)量、能效比和噪音的大小是衡量空调优劣的三个最为关键的指标。 制冷(热)量

热阻计算

热阻计算 一般,热阻公式中,Tcmax =Tj - P*Rjc的公式是在假设散热片足够大而且接触足够良好的情况下才成立的,否则还应该写成Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rcs+Rsa)。Rjc表示芯片内部至外壳的热阻,Rcs表示外壳至散热片的热阻,Rsa表示散热片的热阻。没有散热片时,Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rca)。Rca 表示外壳至空气的热阻。 一般使用条件用Tc =Tj - P*Rjc的公式近似。厂家规格书一般会给出,Rjc, P等参数。一般P是在25度时的功耗。当温度大于25度时,会有一个降额指标。 一、可以把半导体器件分为功率器件和小功率器件。 1、大功率器件的额定功率一般是指带散热器时的功率,散热器足够大时且散热良好时,可以认为其表面到环境之间的热阻为0,所以理想状态时壳温即等于环境温度。功率器件由于采用了特殊的工艺,所以其最高允许结温有的可以达到175度。但是为了保险起见,一律可以按150度来计算。适用公式:Tc =Tj - P*Rjc。设计时,Tj最大值为150,Rjc已知,假设环境温度也确定,根据壳温即等于环境温度,那么此时允许的P也就随之确定。 2、小功率半导体器件,比如小晶体管,IC,一般使用时是不带散热器的。所以这时就要考虑器件壳体到空气之间的热阻了。一般厂家规格书中会给出Rja,即结到环境之间的热阻。(Rja=Rjc+Rca)。 同样以三级管2N5551为例,其最大使用功率1.5W是在其壳温25度时取得的。假设此时环境温度恰好是25度,又要消耗1.5W的功率,还要保证结温也是25度,唯一的可能就是它得到足够良好的散热!但是一般像2N5551这样TO-92封装的三极管,是不可能带散热器使用的。所以此时,小功率半导体器件要用到的公式是: Tc =Tj - P*Rja Rja:结到环境之间的热阻。一般小功率半导体器件的厂家会在规格书中给出这个参数。 2N5551的Rja,厂家给的值是200度/W。已知其最高结温是150度,那么其壳温为25度时,允许的功耗可以把上述数据代入Tc =Tj - P*Rja 得到: 25=150-P*200,得到,P=0.625W。事实上,规格书中就是0.625W。因为2N5551不会加散热器使用,所以我们平常说的2N5551的功率是0.625W而不是1.5W! 还有要注意,SOT-23封装的晶体管其额定功率和Rja数据,是在焊接到规定的焊盘(有一定的散热功能)上时测得的。

散热量计算公式

一、标准散热量 标准散热量是指供暖散热器按我国国家标准(GB/T13754-1992),在闭室小室内按规定条件所测得的散热量,单位是瓦(W)。而它所规定条件是热媒为热水,进水温度95摄氏度,出水温度是70摄氏度,平均温度为(95+70)/2=82.5摄氏度,室温18摄氏度,计算温差△T=82.5摄氏度-18摄氏度=64.5摄氏度,这是散热器的主要技术参数。散热器厂家在出厂或售货时所标的散热量一般都是指标准散热量。 那么现在我就要给大家讲解第二个问题,我想也是很多厂商和经销商存在疑问的地方。 二、工程上采用的散热量与标准散热量的区别 标准散热量是指进水温度95摄氏度,出水温度是70摄氏度,室内温度是18摄氏度,即温差△T=64.5摄氏度时的散热量。而工程选用时的散热量是按工程提供的热媒条件来计算的散热量,现在一般工程条件为供水80摄氏度,回水60摄氏度,室内温度为20摄氏度,因此散热器△T=(80摄氏度+60摄氏度)÷2-20摄氏度=50摄氏度的散热量为工程上实际散热量。因此,在对工程热工计算中必须按照工程上的散热量来进行计算。 在解释完上面的术语以后,下面我介绍一下采暖散热器的欧洲标准(EN442)。欧洲标准(EN442)是由欧洲标准化委员会/技术委员会CEN所编制.按照CEN内部条例,以下国家必须执行此标准,这些国家是:澳大利亚、比利时、丹麦、芬兰、法国、意大利、荷兰、西班牙、瑞典、英国等18个国家。而欧洲标准(EN442)的标准散热量与我国标准散热量是不同的,欧洲标准所确定的标准工况为:进水温度80摄氏度,出水温度65摄氏度,室内温度20摄氏度,

所对应的计算温差△T=50摄氏度。欧洲标准散热量是在温差△T=50摄氏度的散热量。 那么怎么计算散热器在不同温差下的散热量呢? 散热量是散热器的一项重要技术参数,每一个散热器出厂时都标有标准散热量(即△T=64.5摄氏度时的散热量)。但是工程所提供的热媒条件不同,因此我们必须根据工程所提供的热媒条件,如进水温度,出水温度和室内温度,来计算出温差△T,然后计算各种温差下的散热量。△T=(进水温度+出水温度)/2-室内温度。 现在我就介绍几种简单的计算方法 (一)根据散热器热工检测报告中,散热器与计算温差的关系式来计算。 Q=m×△T的N次方 例如74×60检测报告中的热工计算公式(10柱): Q=5.8259×△T1.2829 (1)当进水温度95摄氏度,出口温度70摄氏度,室内温度18摄氏度时: △T=(95摄氏度+70摄氏度)/2-18摄氏度=64.5摄氏度 Q=5.8259×64.51.2829=1221.4W(10柱) 每柱的散热量为122.1W/柱 (2)当进水温度为80摄氏度,出口温度60摄氏度,室内温度20摄氏度时: △T=(80摄氏度+60摄氏度)/2-20摄氏度=50摄氏度 Q=5.8259×501.2829=814.6W(10柱) 每柱的散热量为81.5W/柱 (3)当进水温度为70摄氏度,出口温度50摄氏度,室内温度18摄氏度时:

散热器的选型与计算

散热器的选型与计算 以7805为例说明问题. 设I=350mA,Vin=12V,则耗散功率Pd=(12V-5V)*0.35A=2.45W 按照TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,温升是132℃,设室温25℃,那么将会达到7805的热保护点150℃,7805会断开输出. 正确的设计方法是: 首先确定最高的环境温度,比如60℃,查出7805的最高结温TJMAX=125℃,那么允许的温升是65℃.要求的热阻是65℃/2.45W=26℃/W.再查7805的热阻,TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,均高于要求值,都不能使用,所以都必须加散热片,资料里讲到加散热片的时候,应该加上4℃/W的壳到散热片的热阻. 计算散热片应该具有的热阻也很简单,与电阻的并联一样,即54//x=26,x=50℃/W.其实这个值非常大,只要是个散热片即可满足. 散热器的计算: 总热阻RQj-a=(Tjmax-T a)/Pd Tjmax :芯组最大结温150℃ Ta :环境温度85℃ Pd : 芯组最大功耗 Pd=输入功率-输出功率 ={24×0.75+(-24)×(-0.25)}-9.8×0.25×2 =5.5℃/W

总热阻由两部分构成,其一是管芯到环境的热阻RQj-a,其中包括结壳热阻RQj-C和管壳到环境的热阻RQC-a.其二是散热器热阻RQd-a,两者并联构成总热阻.管芯到环境的热阻经查手册知RQj-C=1.0 RQC-a=36 那么散热器热阻RQd-a应<6.4. 散热器热阻RQd-a=[(10/kd)1/2+650/A]C 其中k:导热率铝为2.08 d:散热器厚度cm A:散热器面积cm2 C:修正因子取1 按现有散热器考虑,d=1.0A=17.6×7+17.6×1×13 算得散热器热阻RQd-a=4.1℃/W, 散热器选择及散热计算 目前的电子产品主要采用贴片式封装器件,但大功率器件及一些功率模块仍然有不少用穿孔式封装,这主要是可方便地安装在散热器上,便于散热。进行大功率器件及功率模块的散热计算,其目的是在确定的散热条件下选择合适的散热器,以保证器件或模块安全、可靠地工作。 散热计算 任何器件在工作时都有一定的损耗,大部分的损耗变成热量。小功率器件损耗小,无需散热装置。而大功率器件损耗大,若不采取散

各种材料散热原理+制作工艺

各种材料散热原理+制作工艺 作者: liushunqi 来源: 玩家堂发布时间: 2009-4-12 10:23 散热的原理与技术解析散热的原理与技术解析 随着PC计算能力的增强,功耗与散热问题日益成为不容回避的问题。一般说来,PC内的热源大户包括CPU、主板(南桥、北桥及VRM部分)、显卡以及其他部件如硬件、光驱等,它们工作时消耗的电能会有相当一部分转化为热量。 我们都知道,电子器件的工作温度直接决定其使用寿命和稳定性。要让PC 各部件的工作温度保持在合理的范围内,除了保证PC工作环境的温度在合理范围内之外,还必须要对其进行散热处理。尤其对CPU而言,如果用户进行了超频,要保证其稳定地工作更必须有效地散热。 热传递的原理与基本方式 虽然我们常将热称为热能,但热从严格意义上来说并不能算是一种能量,而只是一种传递能量的方式。从微观来看,区域内分子受到外界能量冲击后,由能量高的区域分子传递至能量低的区域分子,因此在物理界普遍认为能量的传递就是热。当然热最重要的过程或者形式就是热的传递了。 学过中学物理的朋友都知道,热传递主要有三种方式: 传导: 物质本身或当物质与物质接触时,能量的传递就被称为热传导,这是最普遍的一种热传递方式,由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量。相对而言,热传导方式局限于固体和液体,因为气体的分子构成并不是很紧密,它们之间能量的传递被称为热扩散。 热传导的基本公式为“Q=K×A×ΔT/ΔL”。其中Q代表为热量,也就是热传导所产生或传导的热量;K为材料的热传导系数,热传导系数类似比热,但是又与比热有一些差别,热传导系数与比热成反比,热传导系数越高,其比热的数值也就越低。举例说明,纯铜的热传导系数为396.4,而其比热则为0.39;公式中A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)、ΔT代表两端的温度差;ΔL 则是两端的距离。因此,从公式我们就可以发现,热量传递的大小同热传导系数、热传热面积成正比,同距离成反比。热传递系数越高、热传递面积越大,传输的距离越短,那么热传导的能量就越高,也就越容易带走热量。 对流: 对流指的是流体(气体或液体)与固体表面接触,造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。 具体应用到实际来看,热对流又有两种不同的情况,即:自然对流和强制对流。自然对流指的是流体运动,成因是温度差,温度高的流体密度较低,因此质量轻,相对就会向上运动。相反地,温度低的流体,密度高,因此向下运动,这种热传递是因为流体受热之后,或者说存在温度差之后,产生了热传递的动力;强制对流则是流体受外在的强制驱动(如风扇带动的空气流动),驱动力向什么

热传导计算

热传导计算 随着微电子技术的飞速发展,芯片的尺寸越来越小,同时运算速度越来越快,发热量也就越来越大,如英特尔处理器3.6G 奔腾4终极版运行时产生的热量最大可达115W ,这就对芯片的散热提出更高的要求。设计人员就必须采用先进的散热工艺和性能优异的散热材料来有效的带走热量,保证芯片在所能承受的最高温度以内正常工作。 如图 1所示,目前比较常用的一种散热方式是使用散热器,用导热材料和工具将散热器安装于芯片上面,从而将芯片产生的热量迅速排除。本文介绍了根据散热器规格、芯片功率、环境温度等数据,通过热传导计算来求得芯片工作温度的方法。 芯片的散热过程 由于散热器底面与芯片表面之间会存在很多沟壑或空隙,其中都是空气。由于空气是热的不良导体,所以空气间隙会严重影响散热效率,使散热器的性能大打折扣,甚至无法发挥作用。为了减小芯片和散热器之间的空隙,增大接触面积,必须使用导热性能好的导热材料来填充,如导热胶带、导热垫片、导热硅酯、导热黏合剂、相转变材料等。如图2所示,芯片发出的热量通过导热材料传递给散热器,再通过风扇的高速转动将绝大部分热量通过对流(强制对流和自然对流)的方式带走到周围的空气中,强制将热量排除,这样就形成了从芯片,然后通过散热器和导热材料,到周围空气的散热通路。 表征热传导过程的物理量

在图3的导热模型中,达到热平衡后,热传导遵循傅立叶传热定律: Q="K"·A·(T1-T2)/L (1) 式中:Q为传导热量(W);K为导热系数(W/m℃);A 为传热面积(m2);L为导热长度(m)。(T1-T2)为温度差。 热阻R表示单位面积、单位厚度的材料阻止热量流动的能力,表示为: R=(T1-T2)/Q=L/K·A (2) 对于单一均质材料,材料的热阻与材料的厚度成正比;对于非单一材料,总的趋势是材料的热阻随材料的厚度增加而增大,但不是纯粹的线形关系。 对于界面材料,用特定装配条件下的热阻抗来表征界面材料导热性能的好坏更合适,热阻抗定义为其导热面积与接触表面间的接触热阻的乘积,表示如下: Z=(T1-T2)/(Q/A)=R·A (3) 表面平整度、紧固压力、材料厚度和压缩模量将对接触热阻产生影响,而这些因素又与实际应用条件有关,所以界面材料的热阻抗也将取决于实际装配条件。导热系数指物体在单位长度上产生1℃的温度差时所需要的热功率,是衡量固体热传导效率的固有参数,与材料的外在形态和热传导过程无关,而热阻和热阻抗是衡量过程传热能力的物理量。 芯片工作温度的计算 如图4的热传导过程中,总热阻R为: R="R1"+R2+R3 (4) 式中:R1为芯片的热阻;R2为导热材料的热阻;R3为散热器的热阻。导热材料的热阻R2为: R2=Z/A (5) 式中:Z为导热材料的热阻抗,A为传热面积。芯片的工作温度T2为: T2=T1+P×R (6)

散热器散热量计算

客厅用散热器价格散热量计算 关于金旗舰散热器的价格 散热器的最后成交价格与所选散热器的规格型号、数量、交货方式、付款方式有关,有一点需要用户 特别注意铝散热器通常采用纯铝或6063合金来制造,这两种材质都有很好的导热性与之相比杂铝的导热性 则差数倍;(其导热系数请见【相关数据】)由于散热器成本一半以上是材料费,杂铝的价格是低廉的; 因此对特别便宜的散热器,购买时要考虑因材质造成的散热性能的损失。 关于散热器的订购 选择好散热器的型号后,根据散热计算结果确定截断长度,及表面处理方式;需要订购请提供如下内 容: (1)散热器型号及长度例如:50DQ140-200(型号50DQ140;长度200mm) (2)表面处理方式(银白色黑色其他颜色) (3)散热器上需要机加工的部位、加工数量及技术要求 关于散热器分类 为了方便用户查找选购,按照散热器的制造工艺分为型材散热器、插片散热器、组合散热器及热管散热器;其中对用量极大的型材

散热器按其形状分为单肋、双肋、异型并在网页左侧列出;以便用户快速查找。 关于散热器的选择 首先确定要散热的电子元器件,明确其工作参数,工作条件,尺寸大小,安装方式,选择散热器的底板大小比元器件安装面略大一些即可,因为安装空间的限制,散热器主要依靠与空气对流来散热,超出与元器件接触面的散热器,其散热效果随与元器件距离的增加而递减。对于单肋散热器,如果所需散热器的宽度在表中空缺,可选择两倍或三倍宽度的散热器截断即可。 关于散热器选择的计算方法 参数定义: Rt─── 总内阻,℃/W; Rtj─── 半导体器件内热阻,℃/W; Rtc─── 半导体器件与散热器界面间的界面热阻,℃/W; Rtf─── 散热器热阻,℃/W; Tj─── 半导体器件结温,℃; Tc─── 半导体器件壳温,℃; Tf─── 散热器温度,℃; Ta─── 环境温度,℃; Pc─── 半导体器件使用功率,W; ΔTfa ─── 散热器温升,℃; 散热计算公式:

散热器的表面积计算

散热器的表面积计算: S = 0.86W/(△T*a)) (平方米) 式中 △T——散热器温度与周围环境温度(T a)之差(℃); a——传导系数,是由空气的物理性质及空气流速决定的。 a的值可以表示为: A = Nu*λ/L 式中λ——热电导率由空气的物理性质决定; L——散热器海拔高度(); Nu——空气流速系数。 Nu值由下式决定 Nu = 0.664* [(V/V1)^(1/2)]*[Pr^(1/3)] 式中V——动黏性系数,是空气的物理性质; V1——散热器表面的空气流速; Pr——参数(见表1)。

散热器选择的计算方法 一,各热参数定义: Rja———总热阻,℃/W; Rjc———器件的内热阻,℃/W; Rcs———器件与散热器界面间的界面热阻,℃/W; Rsa———散热器热阻,℃/W; Tj———发热源器件内结温度,℃; Tc———发热源器件表面壳温度,℃; Ts———散热器温度,℃; Ta———环境温度,℃; Pc———器件使用功率,W; ΔTsa ———散热器温升,℃; 二,散热器选择: Rsa =(Tj-Ta)/Pc - Rjc -Rcs 式中:Rsa(散热器热阻)是选择散热器的主要依据。 Tj 和Rjc 是发热源器件提供的参数, Pc 是设计要求的参数, Rcs 可从热设计专业书籍中查表,或采用Rcs=截面接触材料厚度/(接触面积X 接触材料导热系数)。 (1)计算总热阻Rja:Rja= (Tjmax-Ta)/Pc (2)计算散热器热阻Rsa 或温升ΔTsa:Rsa = Rja-Rtj-Rtc ΔTsa=Rsa×Pc (3)确定散热器 按照散热器的工作条件(自然冷却或强迫风冷),根据Rsa 或ΔTsa 和Pc 选择散热器,查所选散热器的散热曲线(Rsa 曲线或ΔTsa 线),曲线上查出的值小于计算值时,就找到了合适的热阻散热器及其对应的风速,根据风速流经散热器截面核算流量及根据散热器流阻曲线上风速对应的阻力压降,选择满足流量和压力工作点的风扇。

制冷量计算公式审批稿

制冷量计算公式 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

制冷量计算公式 总热量QT Kcal/h QT=QS+QT 空气冷却:QT=0.24*∝*L*(h1-h2) 显热量QS Kcal/h 空气冷却:QS=Cp*∝*L*(T1-T2) 潜热量QL Kcal/h 空气冷却:QL=600*∝*L*(W1-W2) 冷冻水量V1 L/s V1= Q1/(4.187△T1) 冷却水量V2 L/s V2=Q2/(4.187△T2)=(3.516+KW/TR)TR 其中Q2=Q1+N=TR*3.516+KW/TR*TR=(3.516+KW/TR)*TR 制冷效率—EER=制冷能力(Mbtu/h)/耗电量(KW) COP=制冷能力(KW)/耗电量(KW) 部分冷负荷性能 NPLV KW/TR NPLV=1/(0.01/A+0.42/B+0.45/C+0.12/D) 满载电流(三相)FLA(A) FLA=N/√3 UCOSφ 新风量L CMH Lo=nV

送风量L CMH 空气冷却:L=Qs/〔Cp*∝*(T1-T2)〕风机功率N1 KW N1=L1*H1/(102*n1*n2) 水泵功率N2 KW N2= L2*H2*r/(102*n3*n4) 水管管径D mm D=√4*1000L2/(π*v) n3—水泵效率=0.7~0.85 n4—传动效率=0.9~1.0 F=a*b*L1/(1000u) a—风管宽度 m b—风管高度 m u—风管风速 m/s V1—冷冻水量(L/s) V2—冷却水量(L/s) 注:1大气压力=101.325 Kpa 水的气化潜热=2500 KJ/Kg

电气设备发热量的估算及计算方法

电气设备发热量的估算 及计算方法 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

高压柜、低压柜、变压器的发热量计算方法 变压器损耗可以在生产厂家技术资料上查到(铜耗加铁耗);高压开关柜损耗按每台200W估算;高压电容器柜损耗按3W/kvar估算;低压开关柜损耗按每台300W估算;低压电容器柜损耗按4W/kvar估算。一条n芯电缆损耗功率为:Pr=(nI2r)/s,其中I为一条电缆的计算负荷电流(A),r为电缆运行时平均温度为摄氏50度时电缆芯电阻率(Ωmm2/m,铜芯为,铝芯为),S为电缆芯截面(mm2);计算多根电缆损耗功率和时,电流I要考虑同期系数。 上面公式中的"2"均为上标,平方。 一、如果变压器无资料可查,可按变压器容量的1~%左右估算; 二、高、低压屏的单台损耗取值200~300W,指标稍高(尤其是高压柜); 三、除设备散热外,还应考虑通过围护结构传入的太阳辐射热。 主要电气设备发热量 电气设备发热量 继电器小型继电器 ~1W 中型继电器 1~3W励磁线圈工作时8~16W 功率继电器 8~16W 灯全电压式带变压器灯的W数 带电阻器灯的W数+约10W 控制盘电磁控制盘依据继电器的台数,约300W 程序盘 主回路盘低压控制中心 100~500W 高压控制中心 100~500W 高压配电盘 100~500W 变压器变压器输出kW(1/效率-1) (KW) 电力变换装置半导体盘输出kW(1/效率-1) (KW) 照明灯白炽灯灯W数 放电灯灯W数 假设变压器为1000KVA,其有功输出为680KW,则其效率大致为680/850=,根据上述计算损耗的公式,该变压器的损耗为680*(1/=170KW!!! 变压器的热损失计算公式: △Pb=Pbk+

热负荷及散热量计算

热负荷及散热量计算 所谓热负荷是指维持室内一定热湿环境所需要的在单位时间向室内补充的热量。所谓得热量是指进入建筑物的总量,它们以导热、对流、辐射、空气间热交换等方式进入建筑。 系统热负荷应根据房间得、失热量的平衡进行计算,即 房间热负荷=房间失热量总和-房间得热量总和 房间的失热量包括: 1)围护结构传热量Q1; 2)加热油门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量Q2; 3)加热油门、孔洞和其他相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q3; 4)加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q4; 5)水分蒸发的耗热量Q5; 6)加热由于通风进入室内冷空气的耗热量Q6; 7)通过其他途径散失的热量Q7; 房间的得热量包括: 1)太阳辐射进入房间的热量Q8; 2)非供暖系统的管道和其他热表面的散热量Q9; 3)热物料的散热量Q10; 4)生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q11; 5)通过其他途径获得的散热量Q12; 1.1围护结构的基本耗热量 a t t KF q w n )(''-= 式中 ' q —围护结构的基本耗热量,W ; K —围护结构的传热系数,w/(㎡.℃); F —围护结构的面积,㎡; w t ' —供暖室外计算温度,℃; n t —冬季室内计算温度,℃; a —围护结构的温差修正系数。 整个建筑物的基本耗热量等于各个部分围护结构的基本耗热量的总和: ) (Q ' '' 1w n t t KF q -==∑∑ 1.2围护结构的附加耗热量 在实际中,气象条件和建筑物的结构特点都会影响基本耗热量使其发生变化,此时需要对基本耗热量加以修正,这些修正耗热量称为围护结构附加耗热量。附加耗热量主要有朝向修正,风力附加和高度附加耗热量。 1.2.1朝向修正耗热量 朝向修正耗热量是太阳辐射对建筑围护耗热量的修正。

制冷量的计算方法

制冷量的计算方法 制冷量的计算方法风冷凝器水冷凝器换热面积计算方法与压缩机匹配选型 1)风冷凝器换热面积计算方法 (制冷量+压缩机电机功率)/200~250=冷凝器换热面积 例如:(3SS1-1500压缩机)CT=40℃:CE=-25℃ 压缩机制冷量=(12527W+压缩机电机功率11250W)/230=23777/230=风冷凝器换热面积103m2 2)水冷凝器换热面积与风冷凝器比例=概算1比18(103 /18)=6m2 蒸发器的面积根据压缩机制冷量(蒸发温度℃×Δt相对湿度的休正系数查表)。 3)制冷量的计算方法:=温差×重量/时间×比热×设备维护机构 例如:有一个速冻库 1)库温-35℃ 2)速冻量1T/H 3)时间2/H内 4)速冻物质(鲜鱼) 5)环境温度27℃ 6)设备维护机构保温板 计算:62℃×1000/2/H×0.82×1.23=31266 kcal/n 可以查压缩机蒸发温度CT=40 CE-40℃制冷量=31266 kcal/n 所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成,因为这种系统是量常用的系统。 1.冷水机组阻力:由机组制造厂提供,一般为60~100kPa。 2.管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小,初投资省,但水泵运行能耗大;若取值小则反之。目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内,管径较大时,取值可小些。 3.空调未端装置阻力:末端装置的类型有风机盘管机组,组合式空调器等。它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的,许多额定工况值在产品样本上能查到。此项阻力一般在20~50kPa范围内。 4.调节阀的阻力:空调房间总是要求控制室温的,通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。如果此允许压力降取值大,则阀门的控制性能好;若取值小,则控制性能差。阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S>0.3,于是,二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa。

暖气片散热产热效率计算公式

. 暖气片散热、产热效率计算公式如何正确测算,暖气片产生热量,可采用如下正确而科学的计算 散热可以使用如下是我们选择金旗舰暖气片产品的科学依据。方法,散热板将热量辐射到周围的的最一般方法是把器件安装在暖气片上,空气中去,以及通过自然对流来散发热量。一般地说,从暖气片到周围的空气的热流量(P)可由下例表示。为暖 ,AW/cm2℃)TP=hA η△式中h为暖气片总的传热导率(为暖气片的最高温度Tcm2),η为暖气片效率,△气片的表面积(是由辐射及对流来决定,η是由暖与环境温度之差(℃)。上式中h暖气片的表面积越大,与环境温度之差越气片的形成来决定。总之,大,散热板的热量辐射越有效。)暖气的辐射散热(1)T/2+237×10-11×ε(△下述近似式表示辐射散热:hr=2.3℃)式中ε是表面辐射率,随灰铸铁椭三柱暖气片的表面状W/cm23(也就是说辐射率极差。况而变化。表面研磨光洁的产品ε=0.05~0.1)对流散热:功率器件安装在装置的框架上时,采用对然而,暖(2采用对流暖气片流散热比辐射散热更有效。在一个大气压的空气中,℃)(W/cm2 )10-4××(△T/H1/4hc=4.3的传导率近似地由下式表示。是暖气片垂直方向长于水平方向更为有效,大家可以参考;H式中, . 国产各种暖气片产品的性能对比?)关于暖气片产生热量的效率η(2 . .

国内暖气片的行业标准规定,若用薄材料制成暖气片,则离 散热效果也越差。上述公式是假定温度都热源越远,表面温度越低,这种由是均在分布的,而实际上在散热板的边缘部位表面温度越低。它表示散热板实际传递暖气片本身温度确定的系数就是暖气片效率,的热量与器材安装部位最高温度视为均匀分布时的热量之比。η主要是由所用暖气片的材料大小与厚度来决定的。一般地 ℃)℃)及铜(2.12W/cm2 3.85W/cm2 说,热传导率高的材料如铝(暖气片的厚度以厚些为好,另外,0.46W/cm2 ℃)就相当差了。(而钢并以跟暖气片的长度平方成比例为最佳。 .

制冷量计算公式

制冷量计算公式 总热量QT Kcal/h QT=QS+QT 空气冷却:QT=0.24*∝*L*(h1-h2) 显热量QS Kcal/h 空气冷却:QS=Cp*∝*L*(T1-T2) 潜热量QL Kcal/h 空气冷却:QL=600*∝*L*(W1-W2) 冷冻水量V1 L/s V1= Q1/(4.187△T1) 冷却水量V2 L/s V2=Q2/(4.187△T2)=(3.516+KW/TR)TR 其中Q2=Q1+N=TR*3.516+KW/TR*TR=(3.516+KW/TR)*TR 制冷效率—EER=制冷能力(Mbtu/h)/耗电量(KW) COP=制冷能力(KW)/耗电量(KW) 部分冷负荷性能 NPLV KW/TR NPLV=1/(0.01/A+0.42/B+0.45/C+0.12/D) 满载电流(三相)FLA(A) FLA=N/√3 UCOSφ 新风量L CMH Lo=nV 送风量L CMH 空气冷却:L=Qs/〔Cp*∝*(T1-T2)〕 风机功率N1 KW N1=L1*H1/(102*n1*n2) 水泵功率N2 KW N2= L2*H2*r/(102*n3*n4)

水管管径D mm D=√4*1000L2/(π*v) n3—水泵效率=0.7~0.85 n4—传动效率=0.9~1.0 F=a*b*L1/(1000u) a—风管宽度m b—风管高度m u—风管风速m/s V1—冷冻水量(L/s) V2—冷却水量(L/s) 注:1大气压力=101.325 Kpa 水的气化潜热=2500 KJ/Kg 水的比热=1 kcal/kg?℃ 水的比重=1 kg/l QT—空气的总热量 QS—空气的显热量 QL—空气的潜热量 h1—空气的最初热焓kJ/kg h2—空气的最终热焓kJ/kg T1—空气的最初干球温度℃ T2—空气的最终干球温度℃ W1—空气的最初水份含量kg/kg W2—空气的最终水份含量kg/kg L—室内总送风量CMH Q1—制冷量KW

最新冷库制冷量计算公式教学内容

冷库制冷量计算公式 常高温冷库制冷量计算公式为: 冷库容积×90×1.16+正偏差,正偏差量根据冷冻或冷藏物品的冷凝温度、入库量、货物 进出库频率确定,范围在100-400W之间; 中温冷库制冷量计算公式为: 冷库容积×95×1.16+正偏差,正偏差量范围在200-600W之间; 低温冷库压缩机组制冷量计算公式为: 冷库容积×110×1.2+正偏差,正偏差量范围在300-800W 风机匹配的计算方式 一、冷藏冷库匹配的冷风机:查看详情每立方米负荷按W0=75W/m3计算。 1 若V(冷库容积)<30m3,开门次数较频繁的冷库,如鲜肉库,则乘系数A=1.2; 2 若30m3≤V<100m3,开门次数较频繁的冷库,如鲜肉库,则乘系数A=1.1; 3 若V≥100m3,开门次数较频繁的冷库,如鲜肉库,则乘系数A=1.0; 4 若为单个冷藏库时,则乘系数B=1.1 最终冷库冷风机选配按W=A*B*W0(W为冷风机负荷); 5 冷库制冷机组及冷风机匹配按-10oC蒸发温度计算。 二、冷冻冷库匹配的冷风机:每立方米负荷按W0=70W/m3计算。 1 若V(冷库容积)<30m3,开门次数较频繁的冷库,如鲜肉库,则乘系数A=1.2; 2 若30m3≤V<100m3,开门次数较频繁的冷库,如鲜肉库,则乘系数A=1.1; 3 若V≥100m3,开门次数较频繁的冷库,如鲜肉库,则乘系数A=1.0; 4 若为单个冷冻库时,则乘系数B=1.1 最终冷库冷风机选配按W=A*B*W0(W为冷风机负荷) 5 当冷库与低温柜共用制冷机组时,机组及冷风机匹配按-35oC蒸发温度计算。当冷库与低温柜分开时,冷库制冷机组及冷风机匹配按-30oC蒸发温度计算。

计算散热片面积

我用7805 7810如何计算散热片尺寸? 以7805为例说明问题。 设I=350mA,Vin=12V,则耗散功率Pd=(12V-5V)*0.35A=2.45W 按照TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,温升是132℃,设室温25℃,那么将会达到7805的热保护点150℃,7805会断开输出。 正确的设计方法是: 首先确定最高的环境温度,比如60℃,查出民品7805的最高结温TJMAX=125℃,那么允许的温升是65℃。要求的热阻是65℃/2.45W=26℃/W。再查7805的热阻,TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,TO-3封装(也就是大家说的“铁壳”)的热阻θJA=39℃/W,均高于要求值,都不能使用(虽然达不到热保护点,但是超指标使用还是不对的)。所以不论那种封装都必须加散热片,资料里讲到加散热片的时候,应该加上4℃/W的壳到散热片的热阻。 计算散热片应该具有的热阻也很简单,与电阻的并联一样,即54//x=26,x=50℃/W。其实这个值非常大,只要是个散热片即可满足。 国产散热器厂家其实就是把铝型材做出来,然后把表面弄黑。热阻这种最基本的参数他们恐怕从来就没有听说过。如果只考虑散热功率芯片的输入输出电压差X电流是芯片的功耗,这就是散热片的散热功率。元器件的面积的1.8倍就可以 三极管散热有关 电力电子有关_网摘 2008-07-12 19:34 阅读96 评论0 字号:大中小 一般,热阻公式中,Tcmax =Tj - P*Rjc的公式是在假设散热片足够大而且接触足够良好的情况下才成立的,否则还应该写成Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rcs+Rsa)。Rjc表示芯片内部至外壳的热阻,Rcs表示外壳至散热片的热阻,Rsa表示散热片的热阻。没有散热片时,Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rca)。Rca表示外壳至空气的热阻。一般使用条件用Tc =Tj - P*Rjc的公式近似。厂家规格书一般会给出,Rjc,P等参数。一般P是在25度时的功耗。当温度大于25度时,会有一个降额指标。举个实例:一、三级管2N5551 规格书中给出25度(Tc)时的功率是1.5W(P),Rjc是83.3度/W。此代入公式有:25=Tj-1.5*83.3可以从中推出Tj为150度。芯片最高温度一般是不变的。所以有Tc=150-Ptc*83.3,其中Ptc表示温度为Tc时的功耗。假设管子的功耗为1W,那么,Tc=150-1*83.3=66.7度。注意,此管子25度(Tc)时的功率是1.5W,如果壳温高于25度,功率就要降额使用。规格书中给出的降额为12mW/度(0.012W/度)。我们可以用公式来验证这个结论。假设温度为Tc,那么,功率降额为0.012*(Tc-25)。则此时最大总功耗为1.5-0.012*(Tc-

耗热量计算公式指南

维护结构的耗热量 包括基本耗热量和附加耗热量。 1、基本耗热量计算公式 Q=a*F*K(tn-tw) 其中: Q=维护结构的基本耗热量,W; F——维护结构的面积,m2; K——维护结构的传热系数,W/(m2.℃) tn——室内计算温度,℃ tw——采暖室外计算温度,℃ a——维护结构的温差修正系数。 定义 比热容(specific heat capacity)又称比热容量,简称比热(specific heat),是单位质量物质的,即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。比热容是表示物质热性质的物理量。通常用符号c表示。 物质的比热容与所进行的过程有关。在工程应用上常用的有Cp(这个表示在气压不变的条件下,如气压。但开水壶烧开水压力就会变,一般在地面都认为是不变的大气压)、(烧水的体积是不改变的)Cv和饱和状态比热容三种,定压比热容Cp是单位质量的物质在比压不变的条件下,温度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的能量;定容比热容Cv是单位质量的物质在比容不变的

条件下,温度升高或下降1℃或1K吸收或放出的内能,饱和状态比热容是单位质量的物质在某饱和状态时,温度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的热量。 在中学范围内,简单(不严格)的定义为: 单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量(或降低1℃释放的热量)叫做这种物质的比热容。 单位 比热的单位是复合。 在中,、、的主单位统一为,的主单位是,因此比热容的主单位为J/(kg·K),读作“焦[耳]每千克开”。([]内的字可以省略。) 常用单位:kJ/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)等。注意和开尔文仅在温标表示上有所区别,在表示温差的量值意义上等价,因此这些单位中的℃和K可以任意互相替换。例如“”和“焦每千克开”是等价的。 相关计算 设有一质量为m的物体,在某一过程中吸收(或放出)热量ΔQ时,温度升高(或降低)ΔT,则ΔQ/ΔT称为物体在此过程中的热容量(简称热容),用C表示,即C=ΔQ/ΔT。用热容除以质量,即得比热容c=C/m=ΔQ/mΔT。对于微小过程的热容和比热容,分别有C=dQ/dT,c=1/m*dQ/dT。因此,在物体温度由T1

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