数据中心机房精密空调制冷量的估算

数据中心机房空气调节和制冷量的估算

概略计算(也称为估算)

在机房初始结构设计发展阶段，为了能够较快的选定空调机的容量，可采用此方法，即以单位建筑面积所需冷量分析估算。精密空调根据经验，显热比为1.0的机组的单位制冷量的能耗仅是显热比为0.6的机组的60%左右。同样，机房要求温湿度指标相对稳定，较大的循环风量将有利于稳定机房的温湿度指标，显然，在制冷量一定的情况下，风量的增大将导致焓差的减少，因而通常机组只能在显热比相当高的工况下运行，这恰恰与机房的负荷特点相适应。机房专用空调例如一个热负荷为 7056kcal/h的机房，若使用机房专用空调机组，则总耗电量为2.7kw，而舒适性空调机组则需耗电8.1kw，即多耗电两倍。同样制冷量的空调机其风量各异，舒适性空调机的风量与冷量比为1:5，而恒温恒湿机风量与冷量比为1:3.5，机房专用精密空调机具有大风量、小焓差、高显热比的特点，通常焓差为2kcal/kg左右。机房空调并且冬季是需要加湿而不是减湿，即使在冬季机房仍需要消除热负荷，特别是程控机房更是如此。鉴于以上特点，如将一般舒适性空调机组用于机房，则会造成能量浪费。

计算数据机房（包括程控交换信息机房）：

楼层较高时，250～300kcal/m2h

楼层较低时，150～250kcal/m2h （根据设备的密度作适当的增减）

办公室（值班室）：90kcal/m2h

简易热负荷计算

计算机房空调系统负荷，主要包括来自中国计算机技术设备、外部网络设备及机房管理设备的发热量，大约占总热量的80%以上，其次是照明热、传导热、辐射热等，这几项计算教学方法与一般空调房间负荷分析计算结果相同。计算机制造商，一般能提供相关设备发热量的具体问题数值。否则可以根据我国计算机的耗电量计算其发热量。

a. 外部设备发热量计算

Q＝860N(kcal／h)

式中：N：用电量(kW)； ：同时使用系数(0.2～0.5)； 860：功的热当量，即l kW电能全部转化为热能所产生的热量。

b. 主机发热产生量计算 Q＝860 P h 1h 2 h 3

式中，P：总功率(kW)；

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h 1：同时使用系数；

h 2：利用系数；

h 3：负荷管理工作均匀系数。

机房内各种设备的总功率，应以机房内设备的A功耗为准，但这些功耗并未全部转换成热量，因此，必须用以上三种系数来修正，这些系数又与计算机的系统结构、功能、用途、工作状态及所用电子元件有关。总系数一般取0.6～0.8之间为好

c. 照明设备热负荷计算

机房内照明设备的耗电量使其中一部分变成光，一部分变成热。变成光的部分也会被建筑物、设备等所吸收而变成热量。照明设备的热负荷计算如下:

Q＝CP kcal／h

式中， P：照明设备的标称额定输出功率(W)；

C：每输出l W的热量(kcal／h W)，通常自炽灯0.86，日光灯1.0。

d. 人体发热量

人体内的热是通过皮肤和呼吸器官放出来的，这种热因含有水蒸汽，其热负荷应是显热和潜热负荷之和。

人体发出的热随工作状态而异。机房中工作人员可按轻体力工作处理。当室温为24℃时，其显热负荷为56cal，潜热负荷为46cal；当室温为21℃时，其显热负荷为65cal，潜热负荷为37ca1。在两种情况下，其总热负荷均为102cal。

e. 围护结构的传导热

通过网络机房屋顶、墙壁、隔断等围护系统结构发展进入企业机房的传导热是一个与季节、时间、地理空间位置和太阳的照射不同角度等有关的量。因此，要准确地求出可以这样的量是很复杂的问题。

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