CN107085009A - 一种热管换热器性能测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种热管换热器性能测试装置，包括隔热材料封闭而成的散热箱、可调节加热板、用于调节可调节加热板的温度的调压器、电力测试仪、L型热管换热器以及温湿度探头；其中，所述可调节加热板、L型热管换热器以及温湿度探头均设置在封闭的散热箱内；所述L型热管换热器的水平段的上面贴附在可调节加热板的下面，所述可调节加热板以及L型热管换热器的水平段由隔热板封闭在散热箱内的独立空间中，L型热管换热器的垂直段位于散热箱中；所述调压器和电力测试仪均与可调节加热板连接。本发明操作简单、操作方便，便于进行现场测试，且测试结果准确。

Description

一种热管换热器性能测试装置
技术领域
本发明涉及一种测试装置，具体涉及一种热管换热器性能测试装置。
背景技术
随着电子设备的发展，数据机房内机柜服务器功率密度以及数量的逐渐增多，其散热量也以惊人的速度增长；为了提高数据机房内机柜的散热效率，热管换热器在机柜中应用越来越广泛，对热管换热器的散热要求也越来越高，但并不是所有热管换热器的散热要求都能够满足散热要求，因此，需要一种测试装置对热管换热器进行散热性能测试，保证热管换热器能够满足机柜散热的要求。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种热管换热器性能测试装置，该装置通过实验测试可以获得热管换热器的换热性能，同时该装置操作简单、容易实现、准确性好，为热管换热器提供一种新的性能测试方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种热管换热器性能测试装置，包括隔热材料封闭而成的散热箱、可调节加热板、用于调节可调节加热板的温度的调压器、电力测试仪、L型热管换热器以及温湿度探头；其中，所述可调节加热板、L型热管换热器以及温湿度探头均设置在封闭的散热箱内；所述L型热管换热器的水平段的上面贴附在可调节加热板的下面，所述可调节加热板以及L型热管换热器的水平段由隔热板封闭在散热箱内的独立空间中，L型热管换热器的垂直段位于散热箱中；所述调压器和电力测试仪均与可调节加热板连接。
上述热管换热器性能测试装置的工作原理是：
所述可调节加热板为电加热元件，工作时利用电能产生热量，与可调节加热板连接的电力测试仪测量出所述可调节加热板的总加热量A；由于可调节加热板设置于由隔热板封闭在散热箱内的发热独立空间中，因此可调节加热板的热量只能传导到L型热管换热器的水平段上；紧接着，L型热管换热器水平段上的热量传导到L型热管换热器的垂直段，并且将热量散发在封闭的散热箱内，所述设置在散热箱内的温湿度探头测量出散热箱内空气的温度变化B，通过该温度变化值B，可计算得到L型热管换热器的散热量；根据公式：即可计算出所述L型热管换热器的散热效率；通过调节调压器改变可调节加热板的加热温度，继续测量数据计算得出多组有效结果，最终得出所述L型热管换热器的散热效率的平均值，从而得出L型热管换热器的散热性能。
本发明的一个优选方案，其中，所述散热箱为由隔热板连接而成的矩形箱体。采用隔热板组成的散热箱，保证由L型热管换热器的垂直段散发的热量保存着在散热箱内，防止热量损失，影响测量结果。本发明的一个优选方案，其中，所述可调节加热板和L型热管换热器的水平段均设有热电偶。设置热电偶能够直接测量出可调节加热器和L型热管换热器的水平段的温度，根据两者的温度及其他参数能够计算得出所述L型热管换热器的导热系数。
本发明的一种优选方案，其中，所述可调节加热板和L型热管换热器的水平段贴合设置在散热箱内的角落处，所述L型热管换热器的水平段的下面与散热箱的底板贴合。这样设置可调节加热板和L型热管换热器，使得散热箱的隔热板能够构成发热独立空间的部分侧面，避免热量损失的同时，节省了隔热板的使用，降低了测试成本。
本发明的一个优选方案，其中，所述散热箱的其中两个相对的侧面上均设有通风孔，且其中一个通风孔上设有风机，这样有利于实现不同的测试工况。
本发明的一个优选方案，其中，所述L型热管换热器为多个，且所述多个L型热管换热器的水平段等距贴合设置在可调节加热板的下面。设置多个L型热管换热器，这样可以测出有多根热管的散热效果。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、能够在实验中测量数据，测试出热管换热器的散热性能。
2、测试装置操作简单、操作方便，便于进行现场测试。
3、利用冷热通道、测试系统等形成性能参数测试装置，可对热管换热器的潜热散热量、显热散热量、温湿度工况、耗电量、系统COP等进行测试总换热量。
4、该装置可与机柜液冷系统或送排风系统结合，测试热管换热器在实际应用中的换热性能，拓展其测试应用范围。
附图说明
图1为本发明一种热管换热器性能测试装置的第一个具体实施方式的结构示意图。
图2为本发明一种热管换热器性能测试装置的第二个具体实施方式的结构示意图。
图3-图9为利用本发明一种热管换热器性能测试装置所测试出各种参数后整理的变化曲线图，其中：
图3为采用本发明测试装置所获得的单根热管累计散热量变化曲线；
图4为采用本发明测试装置所获得的整个散热装置累计散热量变化曲线；
图5为单根热管系统温度与总散热量的关系图；
图6为整个散热装置温度与总散热量的关系图；
图7为不同工况下热管换热装置的耗电量图；
图8为单根热管COP值逐时变化曲线图；
图9为整个散热装置COP值变化曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。
实施例1
参见图1，本实施例中一种热管换热器性能测试装置，包括隔热材料封闭而成的散热箱1、可调节加热板4(功率为2000w)、用于调节可调节加热板4的温度的调压器、电力测试仪、L型热管换热器2以及温湿度探头；其中，所述可调节加热板4、L型热管换热器2以及温湿度探头均设置在封闭的散热箱1内；所述L型热管换热器2的水平段2-2的上面贴附在可调节加热板4的下面，所述可调节加热板4以及L型热管换热器2的水平段2-2由隔热板3封闭在散热箱1内的独立空间中，L型热管换热器2的垂直段2-1位于散热箱1中；所述调压器和电力测试仪均与可调节加热板4连接。
参见图1，所述散热箱1为由50mm厚的隔热板3连接而成的矩形箱体。采用隔热板3组成的散热箱1，保证由L型热管换热器2的垂直段2-1散发的热量保存着在散热箱1内，防止热量损失，影响测量结果。
参见图1，所述可调节加热板4和L型热管换热器2的水平段2-2均设有热电偶。设置热电偶能够直接测量出可调节加热器和L型热管换热器2的水平段2-2的温度，根据两者的温度通过计算能够得出所述L型热管换热器的导热效率。
参见图1，所述可调节加热板4和L型热管换热器2的水平段2-2贴合设置在散热箱1内的角落处，所述L型热管换热器2的水平段2-2的下面与散热箱1的底板贴合。这样设置可调节加热板4和L型热管换热器2，使得散热箱1的隔热板3能够构成发热独立空间的部分侧面，避免热量损失的同时，节省了隔热板3的使用，降低了测试成本。
参见图1，所述散热箱1的其中两个相对的侧面上均设有通风孔5，且其中一个通风孔5上设有风机6，这样可实现不同的测试工况。
参见图1，本实施例的热管换热器性能测试装置的工作原理是：
所述可调节加热板4为电加热元件，工作时利用电能产生热量，与可调节加热板4连接的电力测试仪测量出所述可调节加热板4的总加热量A；由于可调节加热板4设置于由隔热板3封闭在散热箱1内的发热独立空间中，因此可调节加热板4的热量只能传导到L型热管换热器2的水平段2-2上；紧接着，L型热管换热器2水平段2-2上的热量传导到L型热管换热器2的垂直段2-1，并且将热量散发在封闭的散热箱1内，所述设置在散热箱1内的温湿度探头测量出散热箱1内空气的温度变化B，通过该温度变化值B，可计算得到L型热管换热器2的散热量；根据公式：即可计算出所述L型热管换热器2的散热效率；通过调节调压器改变可调节加热板4的加热温度，继续测量数据计算得出多组有效结果，最终得出所述L型热管换热器2的散热效率的平均值，从而得出L型热管换热器2的散热性能。
参见图3-图9，通过本发明的热管换热器性能测试装置可以测出热管换热器的多种性能参数，如图3为采用本发明测试装置所获得的单根热管累计散热量变化曲线；图4为整个散热装置累计散热量变化曲线；图5为单根热管系统温度与总散热量的关系图；图6为整个散热装置温度与总散热量的关系图；图7为不同工况下热管换热装置的耗电量图；图8为单根热管COP值逐时变化曲线图；图9为整个散热装置COP值变化曲线图。
上述参数可通过送风温度、风量、速度等仪器进行测试，并通过传热学计算公式计算获得，曲线采用Origin软件进行绘制拟合。
实施例2
本实施例与实施例1相比的不同之处在于：
参见图2，所述L型热管换热器2为多个，且所述多个L型热管换热器2的水平段2-2等距贴合设置在可调节加热板4的下面。设置多个L型热管换热器2，可以对多个热管散热性能进行测试评价。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种热管换热器性能测试装置，其特征在于，包括隔热材料封闭而成的散热箱、可调节加热板、用于调节可调节加热板的温度的调压器、电力测试仪、L型热管换热器以及温湿度探头；其中，所述可调节加热板、L型热管换热器以及温湿度探头均设置在封闭的散热箱内；所述L型热管换热器的水平段的上面贴附在可调节加热板的下面，所述可调节加热板以及L型热管换热器的水平段由隔热板封闭在散热箱内的独立空间中，L型热管换热器的垂直段位于散热箱中；所述调压器和电力测试仪均与可调节加热板连接。
2.根据权利要求1所述的热管换热器性能测试装置，其特征在于，所述散热箱为由隔热板连接而成的矩形箱体。
3.根据权利要求1所述的热管换热器性能测试装置，其特征在于，所述可调节加热板和L型热管换热器的水平段贴合设置在散热箱内的角落处，所述L型热管换热器的水平段的下面与散热箱的底板贴合。
4.根据权利要求1所述的热管换热器性能测试装置，其特征在于，所述散热箱的其中两个相对的侧面上均设有通风孔，且其中一个通风孔上设有风机。
5.根据权利要求1所述的热管换热器性能测试装置，其特征在于，所述L型热管换热器为多个，且所述多个L型热管换热器的水平段等距贴合设置在可调节加热板的下面。
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