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GB／T 40815.2-2021 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2部分：强迫风冷的确定方法.pdfICS 31.240 CCS K 05
电气和电子设备机械结构
范围 规范性引用文件 术语和定义 热边界条件 4.1基准热条件 4.2基准温度 4.3通用插箱、机箱或机柜外表面的定义 4.4 优选风道形式 4.5机柜风量和温升管理 机柜设备的强迫风冷评估流程图 5.1总则 5.2插箱或机箱实际热性能评估 5.3机柜风道考虑 5.4机柜内插箱和/或机箱设备的排布....· 5.5机柜强迫风冷装置的选择 5.6热工作环境 5.7服务器机房中机柜的布置和优选风道形式 录A（资料性）电子设备热设计的一般方法 A.1 热阻 A.2热网络模型 考文献 1安装在机柜的强迫风冷通用插箱或机箱的外表面定义 2强迫风冷通用机柜的外表面定义 3 机柜优选风道形式
图2强迫风冷通用机柜的外表面定义 图3 机柜优选风道形式 图4风量管理： 图5机柜设备强迫风冷评估流程图 图6热工作环境（机柜侧面剖视图）： 图7机柜工作温度范围. 图8通道封闭服务器机房中机柜风道示例 图A.1插箱或机箱中插件的热网络模型
英制系列和公制系列机柜广泛应用于数据中心机房和各类通讯设备机房，用于安装各类信息和通 讯设备。为了提高机柜内设备的散热效率马鞭山主井冻结淹井后恢复 施工组织设计97，保证设备安全有效的运行，降低机房能耗，GB/T40815《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》阐述了对英制系列和公制系列机柜 的热管理方法，为机柜热管理提供设计指南。其主要解决的问题有： 一规定户内电子机柜的热电冷却系统通用性安装接口规范和要求； 一规定户内电子机柜和机柜内插箱、机箱的优选风道设计规范和要求； 一规定户内电子机柜、热电冷却系统的冷却性能评估规范； 一规定户内电子机柜中供水热交换器的性能试验规范和要求； 一规定户内电子机柜的空气再循环和旁路的试验规范。 GB/T40815《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》拟由六部分 购成。 一一第1部分：设计指南热电冷却系统（珀耳帖效应）的接口尺寸及规定。旨在规范热电冷却系 统具有通用性的安装接口尺寸和要求。 一第2部分：强迫风冷的确定方法。旨在规定户内电子机柜和插箱、机箱的优选风道形式及设计 方法。 一第3部分：设计指南热电冷却系统（珀耳帖效应）的评价方法。旨在规范热电冷却系统的性 能评估方法，提供设计指南。 第4部分：电子机柜中供水热交换器的冷却性能试验。旨在规定供水热交换器的性能试验规 范，指导试验。 第5部分：户内机柜的冷却性能评估。旨在规定户内电子机柜空气冷却能力的评估方法。 一第6部分：户内机柜的空气再循环和旁路。旨在规定户内电子机柜空气再循环和旁路的试验 规范。 其中第1部分和第3部分设计指南所对应的国际文件因技术内容尚不成熟，暂未转化为我国文件。 本文件通过阐述在电气和电子机柜中实现强迫风冷的基本方法和主要方法，进一步指导插箱和/或 机箱系统设计者、机柜集成商以及数据中心系统集成商，针对在机房部署机柜的场景提供兼容的强迫风 冷解决方案。
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2部分：强迫风冷的确定方法
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本文件描述了配置符合IEC60297和IEC60917系列安装了插箱和/或机箱的强迫风冷机柜的兼 容设计方法。 本文件包括以下内容： a）机柜中插箱和/或机箱设备的热边界条件，具体如下： ·基准温度； ·优选风道形式； ·风量条件； ·标准空气。 b）通过特定的热边界条件来确定机柜中强迫风冷设计的评估流程。 所用附图无意于指导产品设计，仅在确定强迫风冷评估流程时用于解释性说明。
为了便数据具有可复现性和可比性，规定进风口空气为标准空气，用于确定产品的热性能和要求 参数。
4.3通用插箱、机箱或机柜外表面的定义
为了描述设备的风道形式，安装在机柜内插箱和/或机箱设备的外表面定义如图1所示，强迫风 用机柜的外表面定义如图2所示
图1安装在机柜的强迫风冷通用插箱或机箱的外表面定义
图2强迫风冷通用机柜的外表面定义
为了有效进行机柜风道设计，应定义几种优选风道形式。进行风道设计时，需要注意隔离进、出风 风道，防止热风回流。风道设计的基本原则是从前到后和从下到上。 表1中优选风道形式的完整描述如下： 进风口[十附加进风口］→出风口[十附加出风口] 进风口和出风口对应如图1和图2所示的外表面定义
不符合本文件所述优选风道形式的插箱和机箱宜提供附加的导风装置，宜使设备风道符合优选风 道形式。 图3所示为表1中几种典型的机柜优选风道形式
4.5机柜风量和温升管理
图3机柜优选风道形式
相匹配（见图4） 在计算风量时，宜考虑风扇热耗对系统温升的影响，见公式（1）。 DLE. 5机柜设备的强迫风冷评估流程图 5所示的流程图规定了机柜设备强迫风冷的评 程图中每个步骤的详情在以下章条中进行说明 图6热工作环境（机柜侧面部视图） 标引序号说明： 垂直轴—安装在机柜上的n个插箱或机箱的基准温度； 水平轴—安装机柜周围的环境温度， 5.7服务器机房中机柜的布置和优选风道形 图7机柜工作温度范围 服务器机房的机柜应接优选风 图8通道封闭服务器机房中机柜风道示例 附录A （资料性） 电子设备热设计的一般方法 在电子设备的实际热设计中，热网络法是一种行之有效的方法。它通常用于各种电子设备的热设 十。热网络由节点和热阻组成。节点表示固体或流体中某点周围的温度。固体或气流中的热阻类似于 电阻，定义稳态的公式见公式(A.1)： 式中： △T枞阳江堤河流整治工程施工组织设计，—测量到的通过固体或流体的温升； RT——固体或流体材料的热阻； 图A.1所示为插箱或机箱中插件的简化热网络模型。图中黑点代表结温，结温T，和表面温度 计算方法见公式（A.2）和公式（A.3）： T,=TA+△TA+△TcA+△TJc Tc= TA+ ATA+ ATcA .......................(A.3) T，一结温； 表面温度； TA 进风温度，与基准温度相当； 进风温度在距离设备进风口30mm至50mm处测量。 △TA 插件上/内任何组件的进风和其周围空气之间的温升； △TcA—插件上/内任何组件的周围空气与其表面之间的温升； △Tc—插件上/内任何组件的表面与其结点之间的温升。 每个温升都可以用相关的热阻来描述，如公式（A.4)和公式（A.5）所示： 青铜峡市第五小学建设工程施工组织设计RA———某部件进风与其附近的空气之间沿气流方向的热阻； Q一一上游部件的总热耗； RcA一—某部件附近的空气与其表面之间的热阻； PD一某部件的热耗。 R。计算方法见公式（A.6） ATA=RAXQ △TcA = RcA X Pr