散热器功率计算公式详解图-散热器功率计算公式详解

2024-11-21 05:07:46

首先，我们需要将供电宝的电容量从毫安（mAh）转换为安时（Ah）：

8万毫安 = 8万 / 1000 = 80 安时（Ah）

然后，我们计算两个设备的总功率消耗：

制冷片功率：12 V × 4.5 A = 54 瓦特（W）

风扇功率：12 V × 0.8 A = 9.6 瓦特（W）

接下来，我们可以计算在提供总功率消耗下供电宝可以用多长时间：

总功率消耗：54 W + 9.6 W = 63.6 瓦特（W）

使用时间：80 Ah / 63.6 W ≈ 1.26 小时

所以，如果提供给制冷片和风扇的总功率消耗为63.6瓦特，8万毫安的充电宝可以使用约1.26小时。请注意，这只是一个粗略的估计，实际使用时间可能会受到供电宝效率、设备功耗的变化以及供电宝自身使用电量的影响。

化工原理交换热面积公式

在讲到新型散热器的有关计算问题上，我们首先要明确几个概念，我列成小标题，下面大家看大屏幕：

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:

△T=(70摄氏度+50摄氏度)/2-18摄氏度=42摄氏度

Q=5.8259×421.2829=708.4W

每柱的散热量为70.8W/柱

而根据国家散热器质量监督检验中心检验报告检测结果汇总显示：

散热量与计算温差的关系式为Q=5.8259×△T1.2629(W)

当△T=64.5摄氏度,散热量Ｑ＝1221.4（Ｗ）

金属热强度Ｑ＝2.0583Ｗ／ＫＧ摄氏度。

（二）利用供热系数Ｑ＝Ｋ·Ｆ·△Ｔ来计算

一般来说，△Ｔ已经计算出来，Ｆ是散热面积，传热系数Ｋ，可通过类似散热器中计算出来或者从经验得到的，这种计算方法一般用在还没有经过热工检验，正在试制的散热器中。一般热工计算都采用热工检验报告中散热量与计算温度的关系来计算。

还有很多用户和经销商会经常问我这样一个问题，那就是房间内应安装多少柱的散热器，又是根据什么计算出来的呢？下面我就给大家一一介绍：

1．房间的供暖热负荷

当室内温度存在差异时，热交换总是存在的。房屋通过墙、窗、门、屋顶、地面围护结构传出的热量及渗入的冷空气所需的热量为房屋的散热量。房间通过除供暖系统之外的其他途径（如太阳辐射、人体、照明、电气用具、炊事等）所得到的热量称为得热量。在普通建筑物中，一般来说，其失热量大于得热量。为了使室内温度维持在人们生活、工作所要求的某个平均温度值，需要用供暖系统进行热补偿。房间失热量与得热量的差值称为房间的供暖热负荷。这些热量是供暖系统提供的。所以，通常亦称为供暖系统的热负荷或房屋耗量。

2．房屋供暖热负荷的估算

Ｑ＝ｑ×Ｆ式中Ｑ－房屋总耗热量（Ｗ）

ｑ－单位面积热指标（Ｗ／ｍ２）

Ｆ－房屋总面积（ｍ２）

但是在计算中应考虑到房屋的朝向的差别，外墙的差别，屋顶及地板的差别等因素，做相应的调整，其调节公式可表述为：

Ｑｉ＝［1＋∑Ｂｉ］×ｑ×Ｆ

式中Ｑｉ－该房间的总热负荷（ｍ２）

Ｆ－单位面积热指标（Ｗ／ｍ２）

∑Ｂｉ－各房间修正系数总和（如表1所示）

需要强调的是，采用耗热指标计算房间的热负荷，只能适应一般的概略计算，对于正规的工程设计或一些特殊建筑物，均应按照规范规定的计算方法进行仔细的计算，以求计算得更准确可靠一些。

同时还要考虑到地区、是否连续供暖等。如何取单位面积热指标来计算建筑物应安装多少散热器？这是由供暖工程师设计计算的。其计算很复杂，计算量也很大，一般人难以进行。因此，作为我们的一般人员，可用简单的经验数据来取单位面积热指标，然后再来计算。（如表2所示）

下面我就讲一下具体怎么计算的问题。

房间的供暖热负荷应当由供暖散热器承担，以散热器向室内空间散发出的热量去补偿房间的耗热量，维持房间内空气的某一平均温度值，散热器的基本计算公式为N=QJ/QS

其中ＱＪ-房间的供暖热负荷（即房间失、得热量的差值）

Ｑｓ－散热器在供热条件下温差△Ｔ的散热量（Ｗ/柱）

ｎ－散热器的数量（柱数）

举个例子如下，以15平方米房间一间，采用中心距600ＭＭ铜铝复合74×60散热器。采暖设计的技术参数为进水温度为80摄氏度，出水温度为60摄氏度，室温为20摄氏度。

求温差△Ｔ＝（80摄氏度＋60摄氏度）／2－20摄氏度＝50摄氏度

计算在温差△Ｔ＝50摄氏度的散热量通过热工检验报告中查得散热量与计算温差的关系式为Ｑ＝5.8259×△Ｔ１．２６８（十柱）

当△Ｔ＝50摄氏度时，散热量Ｑ＝5.8259×50１．２６８＝831Ｗ（十柱）

房间供暖热负荷是这样估算的，根据公式Ｑ＝ｑ×Ｆ，我们选ｑ的上限７０Ｗ/平方米Ｑ＝70Ｗ/平方米×15平方米＝1050Ｗ，根据公式Ｎ＝ＱＪ/ＱＳ，Ｎ＝1050Ｗ÷83Ｗ/柱＝12.65柱≈13柱

在计算完成后，为了防止出现误差，再适当增加10%左右．

教你如何正确选择CPU散热器

换热面积计算公式：F=Q/kK*△tm ?

F 是换热器的有效换热面积；Q 是总的换热量 ?；k 是污垢系数一般取0.8-0.9；K 是传热系数 ?；△tm ?是对数平均温差。

设：空气的比热d[j/(kg*k)]，密度p(kg/m^3)，管厚h(m)，铜的导热系数λ[j/(m*k)]。所求散热面积为S(m*2)。

平均温差ΔT=(82+33)/2-29=28．5(k)。

则散热功率为：A=ΔT*12000*p*d/3600(j/s)。

同时A=λ*S*ΔT/h，由此可以解得S。S为：1.6平方米。

换热器翅片换热面积

换热器翅片管广泛运用于石油化工设备、机械设备、冶金工业、硫化橡胶、印染厂、药业、食品类、电厂、客车、干躁等制造行业，是裂解炉、热对流段、空预器、锅炉节能器、热交换器、连铸结晶器、热管散热器和热管技术中理想化的热传导元器件。

一般要是人工算的话，还是比较难算的，现在基本都是借助计算机的程序去计算，一般同学们都有专用的传热计算程序，可以准确的进行换热管的选型计算。在没有计算程序的情况下，同学们也可以通过人工的方法去计算。

散热器热阻测试中描述正确的是

不少玩家都存在这样一个误区，认为功耗就等同于热功耗，其实这是绝对错误的，所以在文章的开头笔者有必要将两者的定义给大家做个说明。功耗（功率）是CPU的重要物理参数，CPU的功耗（功率）等于流经处理器核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。热功耗的英文缩写为TDP，热功耗指的是CPU电流热效应以及其他形式产生的热能，一般情况下是在处理器达到负荷最大的时候，释放的热量。如何选散热器散热器怎样不变成空摆设根据以上两者的定义，我们可以了解到CPU的TDP要小于CPU的功耗。我们平常需要了解CPU的功耗，主要是要针对选择主板而言。而我们需要了解CPU的TDP，主要是针对选择怎样的散热器，也就是说我们选择的散热器能够解决的最大的TDP数值必须能够大于CPU的TDP的数值。这其实就是我们平时DIY攒机时首先要了解的基本知识。只有满足了我们刚才所说的，散热器才能够发挥它的功效，不然很可能只是一个摆设。确定TDP很重要 CPU的生产厂商制造的CPU的TDP值是确定的，TDP值是消费者在选购散热器的直接依据，只要选择的散热器可以驱散CPU的产热量就可以解决CPU的发热问题。全球知名的两大处理器生产厂商就是INTEL和AMD，但是两者的TDP值在制定标准上面不是一致的，没有可比性。因为AMD的CPU内部集成了内存控制器,所以CPU单独的功耗比Intel高出一些。而Intel把内存控制器集成在主板北桥,那么Intel主板比AMD主板耗电,所以不应该只讲哪个CPU耗电低,只有融入平台并结合性能才能对CPU的实际功耗表现做出粗略的评价。另外需要注意的是，TDP值也不能完全反映CPU的实际发热量，因为现在的CPU都有节能技术，实际发热量显然还要受节能技术的影响，节能技术越有效，实际发热量越小。根据CPU的TDP选择散热器之前我们讲过了由于两大处理器厂商提出的TDP含义有着很大的区别，所以本文笔者只将INTEL的CPU作为研究叙述对象。下面笔者按照时间发展的顺序将INTEL的CPU的TDP发展演变过程通过一张曲线图展现出来。 TDP发展走势图从上面的截图中可以清楚的看出不同时期产品TDP的变化，是一个由低到高再降低再升高的过程。我们可以看到随着核心的增加，在INTEL的处理器的TDP也会再次随之增加，越来越高的热功耗发展趋势再次提高了对散热器的要求，所以这就需要我们选择合适的散热器来解决CPU散热问题。值得一提的是一体式液冷和高端风冷散热器对于解决高的热功耗方面表现是非常出色的，广大的游戏玩家们可以列为考虑对象。散热器这里我们又要提到一个重要的概念——热阻（Thermal Resistance），它代表一定的热量通过散热器时引起温度上升的程度，计算公式：R＝（表面最高温度－环境温度）/ TDP。保证CPU稳定工作的前提就是要使所选择的散热器热阻值要低于处理器允许的最大热阻。现在购买散热器时，往往会发现热阻值很少标明，这给散热器的配置带来了极大的困难。

以下是散热器热阻测试描述正确的公式

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，C/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;Tfa ———散热器温升，℃;散热计算公式:

Rtf =(Tj-Ta)/ Pc - Rtj -Rtc

散热器热阻Rff 是选择散热器的主要依据。Tj和Rtj是半导体器件提供的参数，Pc是设计要求的参数，Rtc 可从热设计专业书籍中查表。