機房空調(diào)功率計算與案例

時間：2019-03-09作者：北京輝煌錦程能源科技有限公司瀏覽：340

一 冷量單位

千瓦(kw)—**單位制，把制冷量統(tǒng)一到功率相同單位，是現(xiàn)在制冷界努力的方向

大卡(kcal/h)一習(xí)慣使用單位，與kw的換算關(guān)系為

1kcal/h=1.163w 1w=0.86kcal/h

1萬大卡=11.6千瓦

冷噸(RT)----1噸0攝氏度的冰在24小時內(nèi)變成0攝氏度水所吸收的熱量。

1冷噸=3.517kw

匹(HP)---又稱馬力、匹馬力，即表示輸入功率，也常表示制冷量。表示功率時1HP=0.735KW

表示制冷量時，實際含義為消耗1HP功率所產(chǎn)生的制冷量

1HP - - -2.2KW

二 制冷量簡便計算方法

精密空調(diào)的負荷一般要根據(jù)工藝房間的實際余熱余溫以及狀態(tài)的變化進行準(zhǔn)確計算，但在條件不允許時也可計算，下面介紹兩種簡便的計算方法：

方法一：功率及面積法

Qt=Q1+Q2

Qt總制冷量(kw)

Q1室內(nèi)設(shè)備負荷(=設(shè)備功率X0.8)

Q2環(huán)境熱負荷（=0.18KW/m2X機房面積）

方法二：面積法（當(dāng)只知道面積時）

Qt=S x p

Qt總制冷量(kw)

S 機房面積(m2)

P 冷量估算指標(biāo)

三 精密空調(diào)場所的冷負荷估算指標(biāo)

電信交換機、移動基站（350-450W/m2）

金融機房（500-600W/m2）

數(shù)據(jù)中心（600-800W/m2）

計算機房、計費中心、控制中心、培訓(xùn)中心（350-450W/m2）

電子產(chǎn)品及儀表車間、精密加工車間（300-350W/m2）

保準(zhǔn)檢測室、校準(zhǔn)中心（250-300W/m2）

Ups 和電池室、動力機房（300-500W/m2）

醫(yī)院和檢測室、生活培養(yǎng)室、潔凈室、實驗室（200-250W/m2）

倉儲室（博物館、圖書館、檔案館、**、食品）（150-200W/m2）

四、其它場所的冷負荷估算指標(biāo)

辦公室（160-200W/m2）

住宅（220W/m2）

火鍋店（350-400W/m2）

服裝店（180-170W/m2）

別墅（180W/m2）

客廳（160W/m2）

五、ups機房空調(diào)選型計算公式

BTU/小時 = KCal×3.96

KCal = KVA×860

BUT/小時 = KVA(UPS容量)×860×3.96×(1-UPS效率)= KVA(UPS容量)×3400(1-UPS效率)

例：10KVA UPS一臺整機效率85%其散熱量計算如下：

10KVA×3400×(1-0.85)=5100 BTU/小時

1英熱單位/時（Btu/h）=0.293071瓦（W）

六、IDC機房空調(diào)選型計算公式

. Q=W×0.8×(0.7---0.95)+｛(80---200)×S｝/1000

. Q為制冷量，單位KW；

. W為設(shè)備功耗，單位KW；按用戶需求暫按110KW;

. 0.8為功率因數(shù)；

. 0.7-0.95為發(fā)熱系數(shù)，即有多少電能轉(zhuǎn)化為熱能；取0.7

. 80-200是每平方米的環(huán)境發(fā)熱量，單位是W;

. S為機房面積，單位是m2。

七、根據(jù)不同的情況確認制冷量

情況一（沒有對機房設(shè)備等情況考察之下）

數(shù)據(jù)室估算：在一個小型的金融機房中，數(shù)據(jù)設(shè)備室通常的面積小于50平方，在數(shù)據(jù)設(shè)備、機房的建筑熱量沒有確定下來之前，可以按照金融機房通用的估計方法進行機房空調(diào)制冷量的預(yù)估：500w～600w/m2 ，部分高容量機房達到800w/m2。例如數(shù)據(jù)室的面積為50 m2 ，則所需的制冷量約為：25kw。選用3臺單機制冷量8.6kw的DataMate空調(diào)，外加一臺冗余機組，共4臺。當(dāng)數(shù)據(jù)機房設(shè)備、維護結(jié)構(gòu)確定后，對設(shè)備的發(fā)熱量、維護面積的熱量核算，調(diào)整空調(diào)的配置。

電力室估算：電力室中主要的發(fā)熱量來之UPS、電源等設(shè)備，其熱容量較低，可以選擇兩臺單機制冷量為8.6kw的空調(diào)冗余布置。

在一個中型的金融機房中，數(shù)據(jù)設(shè)備室通常的面積小于200平方，在數(shù)據(jù)設(shè)備、機房的建筑熱量沒有確定下來之前，可以按照金融機房通用的估計方法進行機房空調(diào)制冷量的預(yù)估：500w～600w/m2 ，部分高容量機房達到800w/m2。

例如數(shù)據(jù)室的面積為200m2 ，則所需的制冷量約為：100kw。選用2臺單機制冷量58.4kw的CM＋60空調(diào)，總制冷量為116.8kw，滿足要求。為保證設(shè)備的工作可靠性，增加一臺冗余機組，共3臺。當(dāng)機房設(shè)備、維護結(jié)構(gòu)確定后，對設(shè)備的發(fā)熱量、維護面積的熱量核算，調(diào)整空調(diào)的配置。

電力室估算：電力室中主要的發(fā)熱量來之UPS、電源等設(shè)備，其熱容量較低，可以選擇2臺單機制冷量為19.1kw的CM＋20空調(diào)1＋1冗余布置。

情況二

到達用戶機房場地情況了解機房面積多少，機房服務(wù)器數(shù)量多及多種路由器、交換機之類網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，機房機柜集中，設(shè)備密度大，發(fā)熱量較集中而且偏大，中央空調(diào)和民用空調(diào)基于送風(fēng)量、風(fēng)速限制，整個機房溫度不夠均勻，溫、濕度控制精度不高。精密空調(diào)產(chǎn)品，補充冷量，加速空氣循環(huán)，達到較好控制機房溫度、濕度、潔凈度的要求，為機房設(shè)備提供較好的運行環(huán)境。

（一）符合機房設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

精密機房屬重要設(shè)備運行工作場所，機房內(nèi)有嚴格的溫、濕度要求，機房內(nèi)按標(biāo)準(zhǔn)GB2887-89《計算機場地安全要求》的規(guī)定配置空調(diào)設(shè)備：

級別

項目 A級

夏季 冬季

22.2℃ 20.2℃

相對 濕度 45%~65%

溫度變化率 5℃/h并不得結(jié)露

同時，主機房區(qū)的噪聲聲壓級小于68分貝

主機房內(nèi)要維持正壓，與室外壓差大于9.8帕

送風(fēng)速度不小于3米/秒

在表態(tài)條件下，主機房內(nèi)大于0.5微米的塵埃不大于18000粒/升

為使機房能達到上述要求，應(yīng)采用精密空調(diào)機組才能滿足要求。

(二)、精確總熱負荷的計算

按照空調(diào)設(shè)計中負荷計算的要求，精確空調(diào)負荷的確定方法如下：

1：機房主要熱量的來源

設(shè)備負荷（計算機及機柜熱負荷）；

機房照明負荷；

建筑維護結(jié)構(gòu)負荷；

補充的新風(fēng)負荷；

人員的散熱負荷等。

其他

熱負荷分析：

（1） 計算機設(shè)備熱負荷：

Q1=860xPxη1η2η3 Kcal/h

Q1：計算機設(shè)備熱負荷

P：機房內(nèi)各種設(shè)備總功耗

η1：同時使用系數(shù)

η2：利用系數(shù)

η3 ：負荷工作均勻系數(shù)

通常，η1η2η3取0.6—0.8之間，

本設(shè)計考慮容量變化要求較小，取值為0.6。

（2） 照明設(shè)備熱負荷：

Q2=CxP Kcal/h

P：照明設(shè)備標(biāo)定輸出功率

C：每輸出1W放熱量Kcal/hw（白熾燈0.86口光燈1）根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《計算站場地技術(shù)要求》要求，機房照度應(yīng)大于2001x，其功耗大約為20W/M2以后的計算中，照明功耗將以20 W/M2為依據(jù)計算。

（3） 人體熱負荷

Q3=PxN Kcal/h

N：機房常有人員數(shù)量

P：人體發(fā)熱量，輕體力工作人員熱負荷顯熱與潛熱之和，在室溫為21℃和24℃時均為102Kcal。

（4） 圍護結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)熱

Q4=KxFx(t1-t2) Kcal/h

K：轉(zhuǎn)護結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系統(tǒng)普通混凝土為1.4—1.5

F：轉(zhuǎn)護結(jié)構(gòu)面積

t1：機房內(nèi)內(nèi)溫度℃

t2：機房外的計算溫度℃

在以后的計算中，t1-t2定為10℃計算。

屋頂與地板根據(jù)修正系數(shù)0.4計算。

（5） 新風(fēng)熱負荷計算較為復(fù)雜，在此方案中，我們以空調(diào)本身的設(shè)備余量來平衡，不另外計算。

（6） 其他熱負荷

除上述熱負荷外，在工作中使用的示波器、電烙鐵、吸塵器等也將成為熱負荷，由于這些設(shè)備功耗小，只粗略根據(jù)其輸入功率與熱功當(dāng)量之積計算。

Q5=860xP

2、機房總的熱符合

Q＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5

根據(jù)多年的機房空調(diào)安裝經(jīng)驗機房空調(diào)選型風(fēng)量計算是，風(fēng)量除以房間體積等于每小時送風(fēng)循環(huán)次數(shù) ，一般選循環(huán)次數(shù)為３０－－４０次好，這就是機房要求的大風(fēng)量小焓差特殊性，但是在選循環(huán)次數(shù)時注意考慮到地板下面有線槽等阻礙送風(fēng)速度　所以實際循環(huán)次數(shù)比算得循環(huán)值偏小，循環(huán)次數(shù)多了不容易出現(xiàn)局部過熱　對散熱有好處，近年為了節(jié)能，機房要求較高，也有地板下采用風(fēng)道送風(fēng)?；蛘卟徊捎蔑L(fēng)道，但可以加一個封閉件同樣也能達到節(jié)能效果！








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