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GB／T 40815.4-2021 电气和电子设备机械结构 符合英制系列和公制系列机柜的热管理 第4部分：电子机柜中供水热交换器的冷却性能试验.pdf

图1热交换器性能试验原理

4.2.2试样中设备热负载模拟

试样（机柜)应配置模拟电子设备GB/T 31818-2015 粉状纸制品淀粉胶黏剂，如服务器。模拟的电子设备也被称为“模拟设备”。将模拟设

安装到符合IEC60297（所有部分）和IEC60917（所有部分）机柜所规定的安装点。进气口位于模拟设 备的前面板，排气口位于模拟设备的后部。这些模拟设备的设计使得热量损失变化能测量。热负载的 机械设计应避免任何向外的热辐射（泄漏）。 模拟设备的电功率通过测量进行记录。电功率应按照附录B的表格记录在试验报告中。假定试 样的供电全部用于热负载。 模拟设备所产生的气流应是可调节的。在试验过程中，气流的选择方式应使模拟设备的正面和后 部之间的气压升高值小于附录A中规定的限值。模拟设备安装应将冷风区和暖风区分开。热交换器 前后之间的压差应按照附录

4.2.3冷水流量和温度

4.2.4空气温度测量

空气温度在模拟设备和热交换器的进风口和排风口都应进行测量。应放置足够数量的传感器以保 证测量精度。首先，应在4个区域分别放置5个空气温度传感器（见图2、图3和图4）。这4个区域是： 第一区域：模拟设备的（用于模拟电子设备热负载）前面的区域，也即进风口一侧的区域。 第二区域：模拟设备的出风口一侧的区域。 第三区域：热交换器进风口一侧的区域。 第四区域：热交换器出风口一侧的区域。 这些传感器应放置在体积流量的核心区域上。 最初至少需要5个温度传感器。如果测量精度连续足够，则能减少传感器的数量。如果出于精度 控制考虑而需要更多的传感器，则其将被添加到试验配置中。为了评估试验，取温度测量值的平均值， 膜拟设备两侧的温度变化应小于1K， 电子设备前面（面板与门之间）的空气温度应在附录A规定的范围内。模拟热负载的进风口和出 风口的温差应等于或小于附录A规定的温差。试验期间所测得的温差应记录在试验报告中。试验报 告中空气温度的温差应以 K的精度记求

.2.5水冷系统的供水温度与设备进气温度之间

选择模拟设备的冷却能力时，应使水冷系统的供水温度与模拟设备进气温度之间的温差保持在 A规定的温度范围内。试验过程中水冷系统的供水温度与模拟设备进气温度之间的温差应根据 B的表格记录在试验报告中

4.3热交换器性能评估

在假定热交换器的冷却能力大于机柜面板吸热量的基础上，提出了一种确定被冷却电子设备密

机柜冷却能力的简化试验方法。简化试验方法能应用于大于12kW的冷却能力的测试。作为试验条 件，机柜板的吸热量宜小于600W（<5%）。对于所有其他试验条件（特别是小于12kW的热负载），适 用的试验在4.2.2和4.2.3中作了说明。 热交换器的冷却能力基于附录A所示的电子设备进气温度，取平均值，记录精度为士0.2K。有效 的冷却能力现在能通过热负载模拟来进行测量。 被测样品机柜中使用的风扇应按制造商规定的正常转速运行。风扇余概念不应影响测试，本文 件不涉及风扇穴余概念。 应满足4.2中所述的试验配置条件见公式(1)

Q一一冷却能力，单位为千瓦（kW）； Psl一 电功率，单位为千瓦（kW）。 样品中的风扇应以额定速度运行。如果样品设计为风扇提供允余，则在试验期间应选择风扇速度， 以便在确定冷却能力时不会削弱风扇允余。出于检查目的，风扇性能将根据余进行补偿，并可关闭以 进行另一次试验。这样做时，冷却能力不应受到损害。 此外，还应满足4.2中所述的试验条件

图2简化试验的试验配置

4.3.2通过扩展试验确定冷却能力

根据扩展的试验方法，记录了试验样品借助水冷系统排出的热流量。这样就可以计算所施加的热 负载和水冷系统释放的热流之间的差值，从而得到通过外壳排出的热流量。这个热流量通常是由样品 机柜覆件的对流引起的。此外，从样品中漏出的空气会引起材料传热。作为一个附加的信息结果，这种 试验方法允许测试结果低于12kW。 根据扩展的试验方法，记录了试验样品的水冷系统回水的实际温升。相应地，能计算水冷系统所吸 收的散热量与机柜外壳所吸收的热量之间的差值。 需要注意的是，机柜不必要的漏风会对计算产生负面影响。 为了确定水冷系统回水的温升，有必要对水冷系统的流量进行测量。水冷系统的流量测量精度应 控制在土2%以内。（加热的）水冷系统回水应按照下述公式（2）进行计算：

通过水冷系统排出样品的热流量的确定需对水流量进行测量。流量的测量精度应为土2%。要确 定的热流按照下述公式（3）进行计算：

Qcw（kW）中QewXVcwXfXTcw .............(3)

基于给定的流量测量单位，f因子为公式（3)设定了比热容系数，如下所示： Vcw(L/s)中f=4.19以(L/s)为单位确定的冷却水流量 Vcw(L/min）中f=0.070以（L/min）为单位确定的冷却水流量 Vcw（m²/h）中f=1.16以（m/h）为单位确定的冷却水流量 4.1所述的试验条件以及4.2.1中所述的试验方法适用于确定冷却能力。 通过水冷系统排出样品的热流量用于确定冷却能力。见公式（4）

4.3.3冷却能力的完全识别

图3扩展试验的试验配置

除了通过水冷系统确定排出样品的热流外，还能确定进入热交换器以及冷却空气的热流量。这个 热流量宜与通过水冷系统排出样品作为冷却能力的热流量一致。 在同一样品中检测到的两种气流之间的差值是由于空气泄漏造成的。如果两种热流之间的差值大 于5%，则应检查样品的配置，特别是其内部漏气量。漏气量应减少到最大5%以内。 要确定冷却空气的热流，应测量进入热交换器的进气口或热交换器出气口的气流量。利用合适的 测量仪器，在规定的流量截面上对几个测量点的气流速率进行测量，并计算其平均值。测量仪器不应影 响样品中的气流量。（测量）结果是单位时间增量内冷却空气通过热交换的体积。由于气流速率的测量 是用来测量给定截面面积内的风速的，因此公式（5)将流量输入作为截面和风速的一个因子。此试验方 法允许试验结果低于12kW作为附加的信息结果

图4试验配置，冷却能力完全识别试验

在冷却系统的试验过程中应测量电功率。作为试验结果，应提供电功率与冷却能力的关系 图5）

的试验过程中应测量电功率。作为试验结果，应提供电功率与冷却能力的关系图

图5电功率与冷却能力关系图

试验应提供水冷系统回路中的压力损失图表（见图6）

图6水压力损失与水流量关系图

B.1试验结果记录模板

DB33T 2194-2019 体质测定与健身指导技术规范武验结果记录模板见表

表B.1试验结果记录模板

表B.1试验结果记录模板

SN/T 5098-2019 国境口岸人冠状病毒NL63和HKU1实时荧光RT-PCR检测方法图B.1系统冷却能力和水流量

B.2试验结果记录模板

试验通过： A.1规定的所有条件均在允许范围内； 按4.3.1（简化试验）进行试验