Как получают расчетные формулы.Часть 1: Охладитель жидкости.

Они являются основными элементами систем свободного охлаждения (free cooling), обеспечивая получение заданной температуры хладоносителя только за счет охлаждающего потенциала наружного воздуха [1].

Такие системы в настоящее время широко используются для охлаждения ЦОД, в частности, для однофазного иммерсионного (погружного) охлаждения высоконагруженных процессоров.

В каталогах производителей приводится так называемая стандартная мощность охладителя жидкости (ОЖ), определяемая по европейскому стандарту [2] при следующих условиях:

— концентрация этиленгликоля 35%,

— температура жидкости на входе t_L1 = +40 °C,

— температура жидкости на выходе t_L2 = +35 °C,

— температура воздуха t_В = +25 °C.

Для условий, отличных от стандартных, мощность ОЖ может быть рассчитана с помощью программного обеспечения, предоставляемого производителями оборудования. Но для этого надо иметь под рукой компьютер или ноутбук с установленной программой.

Но часто возникают практические задачи, когда в полевых условиях надо срочно прикинуть, как изменилась мощность установленного на объекте ОЖ при изменении, например, температуры жидкости на входе или воздуха, а под рукой нет никакой информации. Или в технической документации на данный ОЖ отсутствуют требуемые данные по мощности на другом режиме.

В таких случаях необходимы простые формулы, позволяющие выполнить необходимые расчеты «на пальцах».

Как получают расчетные формулы_ОЖСкачать

Выводы

Формула (10), полученная из уравнения теплопередачи (3), показывает, что при постоянных массовых расходах жидкости и воздуха мощность охладителя жидкости прямо пропорциональна разности температур жидкости и воздуха на входе в него.

Из формулы (10) получены формулы (12) и (13) для расчета мощности охладителя жидкости и температуры жидкости на выходе при изменении температуры воздуха и/или охлаждаемой жидкости на входе.

Точность формул (12) и (13) подтверждена расчетами по компьютерным программам поставщиков воздушного теплообменного оборудования.

Литература

1. Семенов Ю.В. Искусство хладотехники. — СПб.: BooksNonStop, 2020.
2. EN 1048:2014-11 «Heat exchangers — Air cooled liquid coolers (dry coolers) — Test procedures for establishing the performance», 2014.
3. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. — М.: Бастет, 2010.
4. Семенов Ю.В. Холодильные установки. Основы проектирования. — СПб.: Скифия, 2025.
5. Семенов Ю.В. Как подобрать маслоохладитель для винтового компрессора. — портал «Холодильная индустрия», 2026.
6. Семенов Ю.В. Системы кондиционирования воздуха с поверхностными воздухоохладителями. — М.: Техносфера, 2014.