Comment calcule-t-on l'échauffement du fluide caloporteur ?

Par le bilan thermique ΔT = (Q · 60 · 1000) / (ρ · V̇ · c) : la charge thermique Q divisée par le produit de la masse volumique, du débit volumique et de la capacité thermique spécifique. Le facteur 60 · 1000 convertit le débit volumique de l/min en m³/s.

Quel débit volumique est nécessaire pour mon refroidissement ?

Le débit volumique nécessaire résulte de V̇ = (Q · 60 · 1000) / (ρ · ΔT · c) pour un échauffement souhaité ΔT. Plus l'échauffement admissible est faible, plus le débit volumique requis est élevé.

Dans quelle mesure le fluide caloporteur peut-il s'échauffer ?

Pour les refroidisseurs liquides en électronique, l'échauffement se situe typiquement entre 5 et 10 K. Une faible élévation de température assure une répartition uniforme de la température et un faible risque de points chauds, mais exige un débit volumique plus élevé et donc une puissance de pompage supérieure.

Le calculateur s'applique-t-il aussi aux mélanges eau-glycol ?

Oui. Sélectionnez le fluide caloporteur ou saisissez directement la masse volumique et la capacité thermique. Le glycol abaisse la capacité thermique, de sorte que le fluide s'échauffe davantage à débit volumique égal.

Calculer la puissance de refroidissement et le débit volumique pour le refroidissement à eau

Dans quelle mesure le fluide caloporteur s'échauffe-t-il pour une charge thermique donnée ? Et quel débit volumique permet de maîtriser la température ? Le calculateur fournit les deux valeurs pour le dimensionnement des circuits de refroidissement liquide.

Pourquoi échauffement et débit volumique sont liés

La puissance de refroidissement d'un refroidissement à eau dépend du débit volumique et de l'échauffement du fluide caloporteur entre l'entrée et la sortie. Une faible élévation de température signifie une répartition uniforme de la température dans le refroidisseur et moins de points chauds. Ce calculateur sert au dimensionnement des circuits de refroidissement liquide en électronique et en électronique de puissance, non pour la climatisation ou le refroidissement de locaux.

Calculateur de puissance de refroidissement

Charge thermique à évacuer Q

Débit volumique V̇

l/min

Fluide caloporteurMasse volumique ρ

kg/m³

Capacité thermique c

J/(kg·K)

Formule et démonstration

L'échauffement du fluide caloporteur découle du bilan thermique Q = ṁ · c · ΔT. Avec le débit massique ṁ = ρ · V̇ et la conversion du débit volumique depuis l/min, on obtient :


ΔT = (Q · 60 · 1000) / (ρ · V̇ · c)

Q : charge thermique à évacuer [W]
ρ : masse volumique du fluide caloporteur [kg/m³]
V̇ : débit volumique [l/min]
c : capacité thermique spécifique [J/(kg·K)]
Le facteur 60 · 1000 convertit le débit volumique de l/min en m³/s.


V̇ = (Q · 60 · 1000) / (ρ · ΔT · c)

En isolant le débit volumique, on peut déterminer le V̇ nécessaire pour un échauffement souhaité.

Exemple de calcul tiré de la pratique

Une plaque froide évacue la puissance dissipée de six puces : Q = 3.000 W. L'eau sert de fluide caloporteur (ρ = 997 kg/m³, c = 4.180 J/(kg·K)) à un débit volumique de 5 l/min.

ΔT = (3.000 · 60 · 1000) / (997 · 5 · 4.180)
ΔT ≈ 8,6 K

L'eau de refroidissement s'échauffe d'environ 8,6 K entre l'entrée et la sortie. C'est une valeur typique pour un refroidissement liquide bien dimensionné.

Questions fréquentes

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