标准规范下载简介
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简介：
GB/T 40815.4-2021 是中国国家标准，它规定了电气和电子设备机械结构中，符合英制系列和公制系列机柜的热管理，具体针对的是电子机柜中供水热交换器的冷却性能试验方法。该标准旨在确保电子设备在高热负荷环境下的有效冷却，以保证设备的稳定运行和寿命。
试验简介可能包括以下几个步骤：
1. 测试环境设定：首先需要在实验室环境中设置合适的温度和湿度，模拟实际的使用环境。
2. 热交换器安装：按照制造商的说明，正确安装供水热交换器到电子机柜中，并与其电源和控制系统连接。
3. 热负载模拟：通过产生模拟的热负载，如使用电源负载或发热器，来测试热交换器在不同负载条件下的性能。
4. 温度监测：使用热电偶或其他温度传感器测量热交换器入口和出口的水温和机柜内部关键区域的温度，以评估冷却效果。
5. 数据收集与分析：记录和分析在不同工况下的温度变化、流量、压力等数据，以评估热交换器的冷却性能和效率。
6. 试验结果评估：根据测试结果，判断热交换器是否符合标准要求，可能需要进行调整或改进。
这个标准对于电子设备制造商、安装商以及维护人员来说，是确保机柜和设备稳定运行的重要参考。
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部分内容预览：
电气和电子设备机械结构 等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
电气和电子设备机械结构
本文件描述了单个电子机柜配置中供水热交换器的试验配置和试验参数。试验主要针对安装高 电子设备的机柜。所涉及的机柜来自IEC60297（19in）[所有部分］和IEC60917（25mm）［所有 系列。本文件的目的是根据规定的试验配置和冷却参数DB34∕T 3351-2019 桥梁塔柱大体积混凝土温度控制指南，为机柜的冷却性能提供可比较的数据。
下列文件中的内容通过文中的规范性引， 用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于 本文件。 IEC60297（所有部分）电子设备机械结构482.6mm(19in）系列机械结构尺寸[Mechanicalstruc tures for electronic equipment—Dimensions of mechanical structures of the 482.6 mm (19 in) series] IEC60917（所有部分）发展中的电子设备构体机械结构模数序列（Modularorderforthedevel opmentof mechanical structuresforelectronic equipmentpractices)
3术语、定义符号和单位
下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 冷却能力 coolingcapacity Q 移除电子机柜内电子设备所产生的热负载。 注：单位为千瓦(kW)。 3.1.2 绝对湿度 absolutehumidity 每一定质量的干空气（千克空气）中所含水的质量（克水）。 注：每千克干空气含水量，单位为克/千克（g/kg）。 3.1.3 模拟负载 dummy 产生热负载的装置，类似于信息技术中最常见的电子设备：水平气流在设备的前侧有进气口，在设 备的后部有出风口。 注：气流方向在IEC60297（19in）和IEC60917(25mm）标准系列机柜设计中规定
下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 冷却能力 coolingcapacity Q 移除电子机柜内电子设备所产生的热负载。 注：单位为千瓦(kW）。 3.1.2 绝对湿度 absolutehumidity 每一定质量的干空气（千克空气）中所含水的质量（克水）。 注：每千克干空气含水量，单位为克/千克（g/kg）。 3.1.3 模拟负载 dummy 产生热负载的装置，类似于信息技术中最常见的电子设备：水平气流在设备的前侧有进气口，在设 备的后部有出风口。 注：气流方向在IEC60297(19in）和IEC60917(25mm）标准系列机柜设计中规定
显冷却sensiblecooling 仅提供空气温度变化的冷却能力。显冷过程中空气的绝对湿度不变。 3.1.5 简化试验simplifiedtest 既不考虑通过电子机柜壁的传热影响、也不考虑电子设备外壳进出漏气传热影响的试验 3.1.6 扩展试验 extended test 不考虑电子设备外壳进出漏气传热的试验
显冷却sensiblecooling 仅提供空气温度变化的冷却能力。显冷过程中空气的绝对湿度不变。 3.1.5 简化试验simplifiedtest 既不考虑通过电子机柜壁的传热影响、也不考虑电子设备外壳进出漏气传热影响的试验 3.1.6 扩展试验 extended test 不考虑电子设备外壳进出漏气传热的试验
下列符号和单位适用于本文件。 T 温度，单位为摄氏度（℃）； f 基于水的比热容的系数，单位为升每秒、升每分钟或立方米每小时（L/s，L/min，m"/h）； Ai 空气截面，单位为平方米（m²）； Pel 电功率，单位为千瓦（kW）； Cpair 空气比热容，单位为干焦每干克开尔文kI/（kg·K)」： Q 冷却能力，单位为千瓦（kW）； Qi 冷却空气的热流，单位为千瓦（kW）； QcW 冷水中的热流，单位为千瓦（kW）； Qs IT设备的冷却能力，单位为千瓦（kW）； VcW 冷水流量，单位为升每秒、升每分钟或立方米每小时（L/s，L/min，m/h）； Vir 风速（试验结果），单位为米每秒（m/s)； Pair 空气密度（对应于101.325kPa大气压），单位为千克每立方米（kg/m*）； T 温差，单位为开尔文（K）； Tair 设备进风口与出风口之间冷却空气的温差，单位为开尔文（K)； 8TcW 水冷系统的供水与回水之间的温差，单位为开尔文（K）。
下列符号和单位适用于本文件。 T 温度，单位为摄氏度（℃）： 基于水的比热容的系数，单位为升每秒、升每分钟或立方米每小时（L/s，L Ai 空气截面，单位为平方米（m²）； Pl 电功率，单位为千瓦（kW）； Cp.air 空气比热容，单位为千焦每千克开尔文[kJ/（kg·K)]； Q 冷却能力，单位为千瓦（kW）； Q 冷却空气的热流，单位为千瓦（kW）； QcW 冷水中的热流，单位为千瓦（kW）； Q IT设备的冷却能力，单位为千瓦（kW）； Vw 冷水流量，单位为升每秒、升每分钟或立方米每小时（L/s，L/min，m"/h）； Uir 风速（试验结果），单位为米每秒（m/s）； Pair 空气密度（对应于101.325kPa大气压），单位为千克每立方米（kg/m*）； T 温差，单位为开尔文（K）； Tai 设备进风口与出风口之间冷却空气的温差，单位为开尔文（K）； TcW 水冷系统的供水与回水之间的温差，单位为开尔文（K）
为测试热交换器的性能，应采用以下参数： 试验过程中，模拟设备的热负载应保持不变。模拟热负载的热耗应在试验期间测量，并根据附录B 表B.1作为试验的主要结果记录在试验报告中。热负载热耗的确定应根据电功率进行测量。 在所有测量过程中，应禁用被测单元的所有控制功能和算法。 电子设备前面（在其面板和门之间）的空气温度应在附录A规定的范围内，在不同的温度传感器上 的最大公差为土1K。模拟热负载的进风口与出风口之间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控制在0.2K的精度以内。 水冷系统的供水温度与模拟设备的进气温度之间的最大温差应等于或小于附录A中规定的温差， 式验期间的这一温差应在所有温度稳定后进行测量并取平均值。作为试验结果所测得的温差应按 表B.1所述记录。在试验过程中，水冷系统的供水温度能在1K范围内波动。试验报告中空气温度的
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，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DB31／T 974-2020 公共汽（电）车车载信息系统一体化基本技术要求，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
DB41／T 1271-2016标准下载图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