近期有朋友问起液冷系统在输送能耗上有没有下降？由于这个问题比较复杂，所以专题回答。

流量谁大？

泵的提升扬程谁大？

体积流量谁大

对于无相变的液体流动散热，

Q=CMΔt=CVρΔt；

式中Q:散热量kw；

C:定压比热kj/(kg.℃)；

M:质量流量kg/s；

Δt:流体温差;

V:流体体积流量m3/s;

ρ：流体密度kg/m3。

以制冷剂R134A及水为例，

R134A相关参数如下：

Cr：1.51kj/(kg.℃)

ρr：1188.1kg/m3

水相关参数如下：

Cw：4.186kj/(kg.℃)

ρw：997kg/m3

在理想情况下，当对比冷板式散热时，为了突出和对比输送能耗的差异，我们先假定Δt相当。

可以得出液冷与水作为载冷剂时输送体积流量比例为：

Vr/Vw=2.326；

从流量看由于非相变液冷比热低于常规水，当采用相同的散热温差时，不利于输送能耗的节约。

泵的提升扬程谁大

泵的提升扬程由管路的流动阻力所确定的扬程需求决定。

液体的流动阻力由雷诺数决定流态，进而确定相关沿程和局部阻力系数。

Re=ρνd/μ

式中：

Re：雷诺数，无量纲数；

ν：流体流速m/s；

d：管道当量直径m；

μ:流体粘性系数Pa.s;

以制冷剂R134A及水为例，

R134A相关参数如下：

νr：0.5-1.5m/s；

dr：0.008-0.06m；

μr：0.202*10^-3Pa.s；

ρr：1188.1kg/m3；

水的相关参数如下：

νw：0.7-3.3m/s；

dw：0.015-0.8m；

μw：1.005*10^-3Pa.s；

ρw：997kg/m3；

可以得出液冷与水作为载冷剂时雷诺数比例为：

Rer/Rew=0.2~2.26

当水的输送管径低于360mm或者液冷的输液管道超过120mm时，典型应用中水与液冷载冷剂的流态及雷诺数可以近视认为相当。进而可以视为其沿程阻力在相同长度上处于同一量级。

但是由于水系统单系统往往做的很大（10000-35000kw制冷量），而液冷系统目前单系统都较小，会导致实际输送管长及平均全程当量直径均小于水系统。而且由于液冷系统单系统规模小，往往阀门及局部阻力部件较少，但是其导热系数小，需要的换热面积大，流道多，导致末端换热器和散热端换热器阻力更大。

输送功耗

W=VH/η

式中W：输送能耗kw；

H:扬程KPa;

η:效率。

在无明确设计计算前提下，对于非接触式无相变液冷，可以认为在其温差相当的前提下，水与液冷相比，其输送能耗无显著变化。

HFE-7100即是著名的3M电子氟化液，可以看出采用R134A为例进行对比将得出更有利的输送能耗，也即当氟化液的非相变输送能耗>R134A，与水相比无显著节能。

主编寄语

但是这仅仅是说明非相变液冷其输送能耗在散热温差相等，且系统大小相当的前提下，与常规水系统相比，输送能耗未显著下降。

但是接触式非相变液冷（比如喷淋和浸没液冷），其可能获得更低的传热温差，从而使得可以采用更高的输液温度或者更大的输液温差（更小的流量）而获得系统节能。

相变液冷，就更不用说了。其输液流量需求将大幅下降，在同样的管道系统下，输送能耗三次方下降（当然实际上这种情况下会缩减管道及换热器，减少投资，从而获得更少的输送节能）。