风冷模块系统、风冷螺杆系统与水冷螺杆机组系统对比表
风冷模块机组风冷螺杆机组水冷螺杆机组
1 系统设计简单、安装方便，主机采用风冷结构，无需冷却塔、冷却水泵，降低了工程成本。系统设计简单、安装方便，主机采用风冷结构，无需冷却塔、冷却水泵，降低了工程成本。系统设计复杂，采用水冷冷凝器，需要设置冷却塔、冷却水泵等辅助设备，工程成本相对高。
2 空调主机可安置在楼顶或地面，无须专用机房。空调主机可安置在楼顶或地面，无须专用机房。需要独立主机房
3 系统控制灵活、方便，不需要专人管理系统控制灵活、方便，不需要专人管理系统控制相对复杂、需要专人操作、管理
4 可以制冷也可以制热，无需增加其他制热设备可以制冷也可以制热，无需增加其他制热设备此机型仅为单冷，如需制热需增加其它制热设备（如锅炉）
5 机组可以模块组合，能量可以按照需要的负荷启动相应的机组数量，从而实现自动调节双压缩机设计，能量自动调节，可以根据运行时间启动机组。不可以模块组合
6 主机采用进口柔性涡旋压缩机，维修简单、方便。采用螺杆压缩机，维修相对复杂。维修费用相对较高。采用螺杆压缩机，维修相对复杂。维修费用相对较高。
7 当其中一台机组出现故障时，不影响其他机组的正常使用。当其中一台机组出现故障时，整个系统无法正常使用，需停机检查、维修。当其中一台机组出现故障时，整个系统无法正常使用，需停机检查、维修。
风冷模块系统、风冷螺杆系统与水冷螺杆系统运行费用对比表
按照每天平均10小时。负荷率按0.65，电价按0.899元/千瓦时。运行成本计算如下：
风冷模块式冷（热）水机组系统，消耗功率为556KW，每天的运行费用为：556×10小时×0.65×0.899元/千瓦时=3250元/天
风冷螺杆热泵机组系统，消耗功率为601KW。每天的运行费用为：601KW×10小时×0.65×0.899元/千瓦时=3516元/天每天
水冷螺杆机组系统，消耗功率391KW。每天运行费用为：
391KW×10小时×0.65×0.899元/千瓦时=2280元/天
方案1：水冷螺杆式冷水机组（制冷）+集中供热（采暖）
方案2：风冷冷热水机组（冷热两用）
方案3：地温螺杆式冷热水机组（既能制冷又能制热）
一、三种形式机组分析比较
1、水冷螺杆式冷水机组为单制冷，室外需设冷却塔，噪音大，且制冷效率低，冬天采暖需设换热站，开户费用较高，室外管网长，供热时间短，无法满足宾馆服务行业5个月的供暖，在有较好热源的情况下可以采用此方案
2、风冷冷热水机组，冷热两用，机组可设在屋顶，节约空间，但此机组制冷制热效率低，不节能，且受环境温度影响大，夏天随着环境温度的升高，制冷效果越来越差，冬天随着环境温度的降低，制热效果也越来越差，在零下10度以下的环境，机组几乎不制热，必须启用辅助电加热。
3、地温螺杆式冷热水机组冷热两用，室外不需要冷却塔，机房占用面积小，且制冷制热效率高，不受环境温度影响，因地下水常年恒温，不管夏天38度以上高温还是冬天零下10度的低温，机组制冷制热不受影响，环保节能，地下水源充足的情况下，此方案比较经济实用。
二、一次性投资分析比较
现对4万平米建筑物，设计制冷量为300万大卡/小时的机组各方案分析比较
方案1：机组ZPLS-1770 2台 206.7万元
冷却塔600T 2台 16 万元
换热站及开户费 80 万元
循环水泵300T/H 2台 2.2 万元
冷却水泵400T/H 2台 2.4 万元
机房附属设施 10 万元
合计 317.3 万元
方案2：机组ZPFL-200 6台345 万元
循环水泵300T/H 2台 2.2 万元
附属设施8 万元
合计357.2万元
方案3：机组ZPL--870 4台 239 万元
循环水泵300T/H 2台 2.2 万元
井泵及打井费用 20 万元
机房附属设施 10 万元
合计 271.2 万元
方案3一次性投资最低。
三、运行费用分析比较
方案1：夏季制冷机组ZPLS-1770 输入功率 362KW
每天运行10小时，按50%负荷运行，夏季3个月，电费0．7元／ＫＷ
362X2X10X30X3X0.7X50%=228060元
冬季采暖18元/平米40000X18=720000元
方案2：夏季制冷机组ZPFL-200 输入功率 188.6KW
每天运行10小时，按50%负荷运行，夏季3个月，电费0．7元／ＫＷ
188.6X6X10X30X3X0.7X50%=356454元
冬季制热机组ZPFL-200输入功率 207KW
每天运行10小时，满负荷运行，冬季3个月，电费0．7元／ＫＷ
207X6X10X30X3X0.7=782460元(辅助电加热未计在内)
方案3：夏季制冷机组ZPL-870 输入功率 137.8KW
每天运行10小时，按50%负荷运行，夏季3个月，电费0．7元／ＫＷ
137.8X4X10X30X3X0.7X50%=173628元
冬季制热机组ZPL-870 输入功率 231.8KW
每天运行10小时，按50%负荷运行，冬季3个月，电费0．7元／ＫＷ
231.8X3X10X30X3X0.7X50%=219051元
以上几个方面可以看出，地温螺杆式冷热水机组COP（性能比）值最高，也就是说最节能，其次水冷螺杆式冷水机组，风冷冷热水机组最低。通俗地讲，空调是否节能，就看输入1KW的电，谁产生的制冷、制热量大，地温螺杆式冷热水机组能产生5.6KW以上，水冷螺杆式冷水机组达4.5KW以上，风冷冷热水机组才达3.2KW。
综合以上几个方面，三种形式机组唯有方案3地温螺杆式冷热水机组既能制冷又能制热，制冷制热效率高，占用空间小，环保节能，一次性投资及运行费用低，机组运行两年半节省的费用即可换回投资设备。因此该方案在办公住宅等空调领域，经济实用，切实可行。
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
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
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+
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
52现代制造技术与装备2017第1期总第242期 水冷散热的设计方法 张瑜 (中国空空导弹研究院，洛阳471009) 摘要：为了满足大发热量电子设备的测试需求，水冷散热系统应运而生。本文详细介绍通过计算水在循环 系统中所需的流量以及流动产生的压力损失，以选择满足使用要求的水泵；讨论计算散热器的对数平均温差、散热面积将水吸收到的热量通过散热器散出去的水冷散热方法。 关键词：水泵流量压力散热器对数平均温差散热面积 引言 现代电子设备所选用的元器件发热量越来越大，且在 研制阶段的测试时间较长。为了保障电子设备测试过程中 的安全并提高测试效率，急需一种产品能让其产生的热量 迅速冷却。水冷散热以其散热效率高、成本低廉、使用方便、经久耐用的特点，成为此类产品的首选。 1水泵的选型计算 通过计算流量和扬程来选择合适的水泵。具体的，流 量的计算为： H(1) 这里，qv为液体流量，单位m3/s;H为发热功率；C为水的比热容，即4186J/kg*K;P为水的密度，即l X103kg/m3;A t为流过散热器后水的温升，机械设计手 册推荐5?10°C，计算时可取中间值。为了留出足够的余量，A t也可以取5°C进行计算。根据工程经验，实际流量应比 计算值约大15%?20%。 2压力损失的计算 水在水冷装置中循环流动会产生压力损失，其中包括 沿程压力损失、局部压力损失、电子设备水道中的压力损失、散热器中的压力损失。 沿程压力损失的计算： a p=a-L^⑵ e d2 式中：1为管路总长度，单位m;d为管路直径，单 位m;v为管路中液体流速，单位m/s;P为水的密度，即l X103kg/m3;X为管路沿程阻力系数，其值与雷诺数Re 有关。对于光滑的管道，沿程阻力系数X只是R e的函数，可用下式进行计算。 层流时：Re 彡 2320, X=64/Re 紊流时且 3000 彡 Re 彡 105时：A =〇.3164Re^°_25 紊流且:105矣f e43_X108时* 局部压力损失的计算： A P=^⑶ r 2 式中：为局部阻力损失系数之和，包括管道入口处 的局部压力损失系数、管道出口处的局部压力损失系数、管道扩大处的局部压力损失系数、管道缩小处的局部压力 损失系数以及弯管的局部压力损失系数。实际中，可以查 找机械设计手册得到。 3电子设备中水道的压力损失 对于水冷散热系统的设计者来说，大多数情况下水道是 既定的，不需自己设计水道，只需对已有的水道模型进行计算。4散热器中的压力损失 机械设计手册会根据散热器的型式给出一个经验值，工作中可以采用将水泵、压力表与散热器相连成循环系统 测出散热器的压力损失。 5扬程的计算 将以上各压力损失相加，即可得到整个水冷系统中总的压力损失。通过计算，将压力损失转化成水泵的 Pg 扬程。根据工程经验，计算值的基础上给出1.2的安全系数. 水泵的类型很多，如微型隔膜泵能量很大、体积很小、重量很轻、价格经济实惠，但使用过程中，由于隔膜泵本 身所使用电机的技术原因，使用时间都不长，要经常更换；齿轮泵体积大、重量大、价格较贵、对过滤的要求高，但 使用寿命长，减少了维护成本。因此，需根据具体的使用 情况，选择核实的水荥。 6散热器的选型计算 散热器主要参数有两个：传热参数K和散热面积A。 传热参数K:一般情况下选定一种散热器，厂家往往能 给出散热系数，但不排除有的厂家不知道。此时，需要查 找机械设计手册得到一个范围值。 散热面积A：可以通过A=H/K*AtB进行计算得到。式中：H为散热器的吸收热量，单位W; A t>为对数平均温差，单 位°C。如果只是水冷散热，A 不需修正；如果散热器上 加风扇，属于水和空气两种不混合的交叉散热形式，与热力 学简单的顺流和逆流的换热形式不同，因此需要修正系数对平均温差进行修正。与两个无量纲的值P、R有关，有：p—Atk(4) tSK~tk 这里，Al_s为水的温升；A t k S 空气的温升；tsA为水
散热器的基本原理之知识普及篇 众所周知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。而随着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。尤其对CPU而言，如果用户进行了超频，其内部元件的发热量更是不可小觑，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 学过中学物理的朋友都知道，热传递主要有三种方式： 第一传导：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。 第二对流：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）,驱动力向什么地方，流体就向什么地方运动，因此这种热对流更有效率和可指向性。 热对流的公式为“Q=H×A×ΔT”。公式中Q依旧代表热量，也就是热对流所带走的热量；H为热对流系数值，A则代表热对流的有效接触面积；ΔT代表固体表面与区域流体之间的温度差。因此热对流传递中，热量传递的数量同热对流系数、有效接触面积和温度差成正比关系；热对流系数越高、有效接触面积越大、温度差越高，所能带走的热量也就越多。 第三辐射：热辐射是一种可以在没有任何介质的情况下，不需要接触，就能够发生热交换的传递方式，也就是说，热辐射其实就是以波的形式达到热交换的目的。 既然热辐射是通过波来进行传递的，那么势必就会有波长、有频率。不通过介质传递就需要的物体的热吸收率来决定传递的效率了，这里就存在一个热辐射系数，其值介于0～1之间，是属于物体的表面特性，而刚体的热传导系数则是物体的材料特性。一般的热辐射的热传导公式为“Q =E×S×F×Δ(Ta－Tb)”。公式中Q代表热辐射所交换的能力，E是物体表面的热辐射系数。在实际中，当物质为金属且表面光洁的情况下，热辐射系数比较小，而把金属表面进行处理后（比如着色）其表面热辐射系数值就会提升。塑料或非金属类的热辐射系数值大部分都比较高。S是物体的表面积，F则是辐射热交换的角度和表面的函数关系，但这里这个函数比较难以解释。Δ(Ta－Tb)则是表面a的温度同表面b之间的温度差。因此热辐射系数、物体表面积的大小以
水冷散热系统的设计 水冷又称为液冷。水冷散热的原理非常简单：在一个密闭的液体循环装置，通过泵产生的动力，推动密闭系统中的液体循环，将热沉吸收的 芯片产生的热量，通过液体的循环，带到面积更大的散热装置，进行散热。冷却后的液体在次回流到吸热设备，如此循环往复。 由于水冷散热效率高，热传导率为传统风冷方式的20倍以上，可以解决几百至数千瓦的散热问题，在激光、军工、医疗、电力电子、工业设备 等行业有着广泛的应用 水冷散热系统的分类 根据二次换热器换热方式的不同，一般情况下可以将水冷散热系统分为以下三种类型：空气冷却系统、液体冷却系统、冷水机组冷却系统 空气冷却系统一般主要由：水冷板、水泵、水箱、热交换器与风机组成。该系统结构简单，就是最经济的水冷系统。 冷水机组冷却系统：由压缩机、水冷板、冷却塔等部分组成。这种方式水温可以精确的控制在环境温度以下，制冷量大。 水冷式冷水机组工作原理图 —HH fn 『冲水出口 液体冷却系统：它不含压缩机，主要由液体交换器、水泵、水箱等组成。低噪音、体积比冷水机组小一半以上。 水冷板的选择与计算 冷板作为水冷系统的重要组成部分，主要就是将发热元器件产生的热量与冷却液充分交换。为了确保器件的发热表面在被液体冷却时能把所耗散的热量尽量全部带走，器件与冷板的接触与冷板的热阻就显得尤为重要！
设计适当的冷板，需要确定如下参数：冷却液体流速，冷却液体进口温度，安装在冷板上发热器件的热耗散功率 ，冷板表面允许的最高温度 Tmax=已 知这些参数，您就可以确定冷板的最大的允许热阻并且通过热仿真分析验证。 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散功率 P :液体的密度 V:冷却液体流速 CP:冷却液体的比热容 计算冷却液体出口最高温度 Tout 。这个就是非常重要的，如果Tout 大于Tmax ，那么，冷板将不能解决发热问题 假设Tout 小于Tmax ，下一步需要确定冷板的标准化热阻 ，使用如下方程 H =（T max ? T out ） （A^Q ） b--:热阻 Tmax:冷板表面允许的最高温度 Tout:冷却液体出口温度 A:被冷却区域的面积 Q:冷板上发热器件的总热耗散功率 系统其她部分设计 管道系统与阀门就是水冷系统硬件重要组成部分 ，主要包括快速接头、管道、各种功能阀门 （流量控制阀）、过滤器、其它管接头及密封件等。 其中,Qv 为水流量（m3/h ）;U 为水流速（m/s ）。可计算管道的直径。系统的管道材料，考虑到冷却介质特殊要求，全部采用无缝不锈钢管，局部用聚胺脂管 冷却液：必须对冷却液的热传递能力、冰点与黏度、沸点与分解温度、绝缘性能、腐蚀性、可燃性、毒性、费用等加以考虑。常用冷却液有水、乙二 醇溶液、硅油等。 Q p ?SCp 管道的尺寸（如直径、长度等），应根据冷却液的流速来确定
汽车冷却系统匹配分析计算方法 目录 一，概述 (1) 二，汽车对冷却系统的要求 (2) 三，冷却系统选型布置 (2) 四，设计计算匹配 (6) 五，设计验证 (12)
一、概述 冷却系的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。匹配良好的冷却系统对整车的动力性，经济性都有着至关重要的作用。 冷却不足会导致发动机过热，产生许多不良反映：发动机过热，进气系数下降，燃烧不正常（爆燃、早燃等），机油变质和烧损，零部件摩擦和磨损加剧（如活塞、活塞环和缸套咬伤，缸盖发生热疲劳裂纹等），引起发动机的动力性、经济性、可靠性全面恶化，最明显的症状则是我们平常所见的发动机开锅。 冷却过度会导致发动机过冷，不良反映有：汽油机混合气形成不良，机油被燃油稀释；柴油机工作粗暴，散热损失增加，零部件磨损加剧（比正常工作温度工作时大好几倍），也会使发动机工作变坏。在冬天发动机启动后需要长时间热机。最终也导致整车的燃油经济性大打折扣。 冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷（图1-1），如果把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系。而把这些热量先传给冷却水，然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系。由于水冷系冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪音小，目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。
图1-1 二、汽车对冷却系统的要求 1、保证发动机在任何工况下工作在最佳温度范围；随着发动机技术水平的提高，现在发动机的最佳工作温度也有所提高，约85~110 2、保证启动后发动机能在短时间内达到最佳温度范围； 3、散热器散热效率高，可靠性好，寿命长；风扇（主要是电子扇）运转可靠，噪声小，消耗功率低；水泵尽量小的消耗发动机功率。 4、体积小，重量轻，成本低，可靠性好； 6、拆装、维修方便。 三、冷却系统布置选型 （一）冷却系统结构 1、分类： 2、常用结构：冷却水强制循环冷却方式 主要零部件：发动机水套、水泵、节温器、散热器、风扇以及连接管路。 工作原理：散热器上水室兼起膨胀水箱或者补偿水箱的作用。 注意事项：为保证冷却系统排气顺畅，加水充分，排水彻底，散热器的上水室加水口处为冷却系统的最高点，下水室出水口为冷却系的最低点。同时，为满足发动机排气、冷却液膨胀蒸发和冷却系统补水的需要，上水室要有足够的空间。其结构如（图1）。