如何测量你的热负荷

比热公式

为您的冷却系统应用程序选择合适的产品的第一步是确定热负荷，或系统产生的热量。本文解释了如何建立任何液冷应用的热负荷。

估计热负荷的一种快速而肮脏的方法是假设所有进入过程的电能都转化为热量。从热力学第一定律我们知道，离开系统的能量不可能大于进入系统的能量。如果电能是进入系统的唯一能量形式，则热负荷可保守地估计为耗电量。

为了更准确地确定热负荷，可使用方程Q = m x Cp x ΔT，其中:

Q =热负荷(BTU/hr)
M =质量流量(lb/hr)
Cp =比热(BTU/lb°F)
ΔT =温度变化(°F)

用于计算热负荷的测试设置

为了利用上述方程确定Q，需要通过实验得到m和ΔT的值。要测量这些值，您将需要以下设备:

量	装备	推荐的准确性
2	“T”型热电偶	±0.2°F
1	涡轮流量计;	±1%的读数

热电偶和流量计可用于测量流体温度变化和冷却液的流量,当你的系统是在峰值负载操作(参见图1)。利用流体的比热(属性可以找到常用的液体的热在我们的技术参考指南库)和上面的方程,可以计算热负荷。

热电偶和流量计的精度尤其重要，因为精度的微小降低可能会导致显著的误差百分比。例如：如果温升为10°F且热电偶精确到±0.5°F，则温升测量可能会被关闭1°F或10%。这意味着整个热负荷计算不能比相同的±10%更精确。如果温升小于10°F，±0.5°F将成为更高的误差百分比。当温度误差以°F或°C为单位时，可通过将热电偶精度乘以2，然后除以温度变化，再乘以100来计算误差百分比。

建议在记录测量前校准两个热电偶。如果这是不可能的，可以将其中一个的准确性与另一个进行比较。要做到这一点，在没有热负荷的情况下让流体流过热电偶。如果温度相同，则可以使用在峰值运行时的精确温升。否则，在高峰负荷运行时进行测量时，应考虑两个热电偶在无热负荷下的温差。为此，将无热负荷的温差从有热负荷的温差中减去无热负荷的温差。例如:如果两个热电偶在没有热负荷时读取20.0和20.5°C，在施加热负荷时读取25.0和30.5°C，则温度变化应计算为(30.5-25.0)-(20.5-20.0)，或5.0°C。

如果没有流量计，则可以使用刻度容器和计时器，通过测量流经系统的流体量并除以经过的时间量来确定流体流速。用这种方法测量流量时，必须有一个恒定的流速。应利用流体的密度将体积流量转换为质量流量。

这些确定热负荷的方法适用于任何液体冷却应用，可用于确定再循环冷却器、冷板或热交换器的尺寸。