수냉 계산기란?
이 계산기는 기본 열전달 공식 \(Q = \dot{m} \cdot c \cdot \Delta T\)를 이용해 액체 냉각 루프가 제거할 수 있는 열량을 구합니다. PC 수냉, 산업용 칠러, 레이저 냉각, 엔진 냉각 워터재킷 등 펌프로 순환하는 유체가 열에너지를 운반하는 모든 폐쇄 루프에서 널리 활용됩니다. 결과는 와트(W)와 킬로와트(kW)로 표시됩니다.
사용 방법
냉각수 유량을 분당 리터(L/min)로, 냉각수 출구와 입구 사이의 온도 상승(\(\Delta T\))을 ℃로, 냉각수 밀도(물 ≈ 1000 kg/m³)와 비열(물 ≈ 4186 J/kg·℃)을 입력하세요. 계산기는 체적 유량을 질량 유량으로 변환한 뒤 비열과 온도 차이를 곱해 제거된 열량을 산출합니다.
공식 풀이
질량 유량 \(\dot{m}\)(kg/s)는 체적 유량을 1000(L→m³)과 60(min→s)으로 나눈 다음 밀도를 곱한 값입니다.
$$\dot{m} = \frac{\text{flow (L/min)}}{1000 \times 60} \cdot \rho$$
여기에 비열 \(c\)와 온도 변화 \(\Delta T\)를 곱하면 유체가 운반하는 열에너지의 속도, 즉 \(Q\)가 와트 단위로 나옵니다.
$$Q = \dot{m} \cdot c \cdot \Delta T$$
유량이 클수록, 또는 온도 상승이 클수록 더 많은 열을 제거할 수 있습니다.
계산 예시
어떤 루프가 물을 2 L/min로 순환시키며 온도가 10 ℃ 상승한다고 가정합시다. 질량 유량 \(= (2 \div 1000 \div 60) \times 1000 = 0.03333 \text{ kg/s}\).
$$Q = 0.03333 \times 4186 \times 10 \approx 1395 \text{ W} \; (1.4 \text{ kW})$$
유량을 두 배인 4 L/min로 늘리면 제거 열량도 두 배인 약 2790 W가 됩니다.
자주 묻는 질문
밀도와 비열은 어떤 값을 써야 하나요? 상온의 순수한 물 기준으로 밀도 1000 kg/m³, 비열 4186 J/kg·℃를 사용하세요. 물/글리콜 혼합액은 비열이 더 낮고(약 3300~3800 J/kg·℃) 밀도는 약간 높습니다.
\(\Delta T\)는 입구 온도인가요, 출구 온도인가요? \(\Delta T\)는 차이값(출구 온도 − 입구 온도)으로, 냉각수가 열원을 통과하면서 올라간 온도를 뜻합니다.
BTU/hr로 어떻게 변환하나요? 와트 결과값에 3.412를 곱하면 됩니다.
