挑战极限——深入解析机箱最大容纳

● 电脑机箱能承受的功率

    对于非封闭电脑机箱，散热方式主要包括传导、辐射和箱内外空气对流。前两者散出的热量远小于机箱内外空气对流，因此可忽略不计。所有硬件的发热量大于排出空气所吸收的热量时，箱内温度升高；小于时，则温度下降；通常在工作一段时间后，箱内温度会稳定在某一数值，达到一种平衡状态，此时：

所有硬件功耗W=机箱排出的空气在机箱内所吸收的热量Q

    而机箱排出的空气所吸收的热量Q可通过下式求得：

    式中可以看到，某物质能容纳的热量与该物质的密度、体积、比热容、以及吸热前后的温度差成正比。

    对空气来说，温度和气压变化不大的情况下，密度和比热变化很小，可近似视为常量。常压下，50℃空气密度ρ≈1.1千克/立方米。Cp为定压比热容，单位为J/(kg.oC) 焦/(千克·摄氏度)，其含义为气体压力保持不变，是单位质量的气体自由膨胀，温度升高1oC所需的热量。对于空气，Cp=1005J/(kg.oC)。

    在夏季气温比较高的情况下(通常达到30℃以上)依然能够长时间稳定运行是一台电脑需要达到的基本要求。假设环境恶劣，温度为30℃，机箱风扇排出热空气温度只有达到机箱内最高允许温度的时候，所带走的热量才达到最大值!

    因此ΔT=Tmax-T ，其中Tmax为机箱最高允许温度值，此处取50℃，T为室温值30℃。

    一般电源风扇排风量只有大约15CFM，好的能达到25CFM。风量是每分钟送出或吸入空气的体积，按立方英尺来计算，单位是CFM。

1CFM(立方英尺/分钟)≈0.0283m3/60s(立方米/秒)

    根据公式，此时排风量25CFM的机箱每分钟(60s)排出空气所吸收的最多热量为：

    Qmax= (25CFM*0.0283m³/CFM) *1.1kg/m³*1005 J/(kg.^oC))*(50-30)℃

        =15642.83J

    温度稳定时，机箱排出的空气所能吸收热量的最大值等于机箱内允许的硬件发热量最大值，

    即Qmax=Wmax=Pmax×t

    焦耳=1瓦特·秒,可求出所有硬件总功率最大允许值：

     Pmax=Qmax÷t=15642.83J/60s≈261W(瓦特)

    这时候，我们就知道了当选定了一款排风量25CFM的机箱电源以后，在夏季30℃时，这款机箱所能承受的所有硬件总功率为261瓦特，超过此值后，机箱内硬件将无法正常工作。<