机房热负荷计算方法二:设计估算与事后调整法 数据中心机房主要的热负荷来源于设备的发热量及维护结构的热负荷。 因此,要了解主设备的数量及用电情况以确定机房专用空调的容量及配置。根据以往经验,除主要的设备热负荷之外的其他负荷,如机房照明负荷、建筑维护结构负荷、补充的新风负荷、人员的散热负荷等,如不具备精确计算的条件,也可根据机房设备功耗及机房面积,按经验进行测算。 采用“功率及面积法”计算机房热负荷。
Qt=Q1+Q2
其中,Qt总制冷量(KW)
Q1室内设备负荷(=设备功率×1.0)
Q2环境热负荷(=0.12~0.18KW/m2×机房面积),南方地区可选0.18,而北方地区通常选择0.12
方法二是对复杂科学计算的工程简化计算方法。这种计算方法下,通常容易出现计算热量大于实际热量的情况,因为机房专用空调自动控制温度并决定运行时间,所以多余的配置可以作为冗余配置,对机房专用空调的效率与耗电量不大。本文以方法二推导数据中心机房专用空调配置与能效计算。 数据中心机房专用空调配置 设定数据中心的IT类设备为100kW,并且固定不变。根据上述方法二,还需要确定机房的面积。 再假定数据中心的热负荷密度为平均热负荷密度,即4kW/机柜。也就是说平均每个机柜为4kW的热负荷。 数据中心的机柜数量为:100kW/4kW=25台机柜 按国家标准GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》
有关机柜占地面积计算方法,当电子信息设备尚未选形时,可按下式计算: A=FN 式中
F——单台设备占用面积,可取3.5~4.5(m/台) N——计算机主机房内所有设备的总台数。 取每个机柜的占地面积为中间值4m/台,那么数据中心的面积为:
25台机柜×4m/台=100m2 假定环境热负荷系数取0.15kW/m2,则数据中心机房总热负荷为:
Qt=Q1+Q2=100kW+100×0.15=115kW
数据中心送风方式选择:按国家标准要求,采用地板下送风,机柜按冷热通道布置。 机房专用空调选择:机房空调通常分为DX(直接制冷)与非直接制冷(包括各类水制冷系统等),先讨论直接制冷系统的机房空调。不同厂家有不同型号的机房专用空调,以某品牌的机房空调为例,应配置的机房空调为: 两台某系列机房空调,在24℃相对湿度50%工况下,每台制冷量为60.6kW,两台空调的总制冷量为121.2kW,略大于115kW的计算热负荷。 根据国家标准GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》
的数据中心空调配置建议,数据中心通常建议采用N+M(M=1,2,…)配置形式,提供工作可靠性与安全性。 假设本数据中心采用N+1方式配置,即为2+1方式配置3台该系列的机房空调,实现两用一备工作
。
致冷量是空调在密闭的房间里致冷时,单位时间内除去的热量,单位用瓦(W)表示。致冷量跟我们常说的“匹”不是同一个概念,但“匹”与致冷量有一定关系。
空调的“匹”,是一个非国际单位制的功率单位,对于空调来说,指的是压缩机功率,并非空调机的全部功率,全部功率应包括除压缩机外的风扇电机及电控部分。由于不同的品牌其控制系统及电控设计差异,以及致冷的效能不尽相同,其输出的致冷量也不同,故空调的致冷量以输出功率计算。
而耗电量则主要看压缩机的功率大小。由于一般采用的是定速空调的单点能效比的计算方式,所以:压缩机功率 = 制冷量 / 能效比。根据目前的制造水平,一般空调能效比在2.6~3.4之间。 也可以根据(铭牌上)空调的输出功率除以输入功率得出该空调的能效比。
一般来说,一匹空调的致冷量大致为2000大卡,换算成国际单位时应乘以1.162(1K=1.162W)。所以,1匹的致冷量应为2000大卡×1.162=2324瓦,当然,不同的空调由于其致冷的效能不尽相同,1匹的致冷量大约在2300W~2500W,这里的瓦(W)即表示致冷量,故1.5匹的致冷量应为2000大卡×1.5×1.162=3486(W),以此类推。
据此,可根据致冷量大致判定空调的匹数。一般情况下,2200(W)~2600(W)都可称为1匹,4500(W)~5100(W)可称为两匹,3200(W)~3600(W)可称为1.5匹。
机房空调制冷量计算方法
方法一:功率及面积法
Qt=Q1+Q2
--Qt
总制冷量(kw)
--Q1
室内设备负荷(设备功率x0.8)
--Q2
环境热负荷(=0.14~0.18KW/㎡x机房面积)
方法二:面积法
Qt=S
xP
--Qt
总制冷量(kw)
--S机房面积(㎡)
--冷量估算指标(根据不同用途机房的估算指标选取)
制冷比较复杂哦,冷负荷的计算公式,CLQ=KF(T1-Tn)