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一、新《数据中心设计规范》对机房制冷量的计算的约定 GB50174-2017《数据中心设计规范》中，明确建议“对单台机柜发热量大于4kW的主机房，宜采用活动地板下送风/上回风、行间制冷空调前送风/后回风等方式，并宜采取冷热通道隔离措施” 高度集成的微模块数据中心和封闭冷热通道势必会成为中型数据中型的主流。 但是对于机房热负荷的计算，新规范并没有具体量化的机房指引。所以对热负荷的计算原来的计算方式仍将适用。我们逐一介绍传统制冷方式和冷热通道、模块化数据中心方式下制冷量的计算 二、机房制冷量传统的简便计算方法 我们先来看一下一个小规模的传统机房，例子：传统85平米机房 面积为85平米，UPS设计容量为120KVA的机房，其空调制冷量计算如下：
（1）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x 0.8) Q2：环境热负荷（=0.15kw~0.18kw/m2x机房面积） 因为所有设备均通过UPS供电，所以可根据UPS的功率来确定整个机房的设备负荷。设计UPS的容量为120KVA，则室内设备冷负荷为：Q1 = 120*0.8*0.8*0.8=61.44KW（需要扣除设计时考虑的20%余量） 环境冷负荷为：Q2=0.1kw/平方米×85平方米＝8.5KW 则：Qt=Q1+Q2=61.44+8.5=69.94KW 注：电池发热量和UPS的发热量忽略不计。 这样，使用一组总制冷量70KW左右的空调就足够了。安全起见，可以使用n+1备份。 （2）、面积法（当只知道面积时） Qt=S x p Qt：总制冷量(kw) S：机房面积(m²) P：冷量估算指标 （3）、精密空调场所冷负荷估算指标 1、电信交换机、移动基站（350-450w/m2） 2、金融机房（500-600w/m2） 3、数据中心（600-800w/m2） 4、计算机房、计费中心、控制中心、培训中心（350-450w/m2） 5、电子产品及仪表车间、精密加工车间（300-350w/m2） 6、保准检测室、校准中心（250-300w/m2） 7、UPS和电池室、动力机房（300-500w/m2） 8、医院和检测室、生活培养室、洁净室、实验室（200-250w/m2） 9、仓储室、博物馆、图书馆、档案馆、烟草、食品（150-200w/m2） 三、机房制冷量精确计算方法 第一步：统计机房主要热量的来源 1、设备负荷（IT设备及其它设备热负荷）； 2、机房照明负荷； 3、建筑围护结构负荷； 4、补充的新风负荷； 5、人员的散热负荷等； 6、其他； 第二步：各热量来源热负荷分析 1、计算机设备热负荷：Q1=860xPxη1η2η3Kcal/h Q1：计算机设备热负荷； P：机房内各种设备总功耗； η1：同时使用系数； η2：利用系数； η3：负荷工作均匀系数通常； η1η2η3取0.6—0.8之间，如考虑容量变化要求较小，则可取值为0.6； 2、照明设备热负荷：Q2=CxPKcal/h P：照明设备标定输出功率； C：每输出1W放热量Kcal/hw（白炽灯0.86，口光灯1）根据国家标准《计算站场地技术要求》要求，机房照度应大于2001x，其功耗大约为20W/M2，所以照明功耗可以20W/M2为依据计算； 3、人体热负荷：Q3=PxNKcal/h N：机房常有人员数量； P：人体发热量，轻体力工作人员热负荷显热与潜热之和，在室温为21℃和24℃时均为102Kcal； 4、围护结构传导热：Q4=KxFx(t1-t2)Kcal/h K：围护结构导热系统普通混凝土为1.4—1.5； F：围护结构面积； t1：机房内内温度℃； t2：机房外的计算温度℃； 一般计算中，t1-t2定为10℃计算； 5、Q5=860xP2 其他热负荷除上述热负荷外，在工作中使用的示波器、电烙铁、吸尘器等也将成为热负荷，由于这些设备功耗小，只粗略根据其输入功率与热功当量之积计算。 最后将以上计算结果汇总得： 机房总热负荷：Q＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5； 四、冷通道、微模块数据中心对精密空调和列间空调热负荷的计算 我们知道模块化数据中心和冷通道能大大提高数据中心的制冷效率，降低PUE。其主要原理是把高密度的发热设备集中在有限通道中，提高热交换效率。同时几乎可以不再需要考虑机房所在房间的面积大小。 所以冷通道，和模块化数据中心对制冷量的计算，可以参照（1）功率及面积法，面积忽略 Qt=Q1+Q2=Q1+0=Q1 Qt：总制冷量(kw) Q1：室内设备负荷(=设备功率x 0.8) 其中需要注意的是设备功率可以按照ups设计容量*0.8 举例：已知：100kw设备功率 则热负荷=100*0.8*0.8 已知：120KVA ups 热负荷=120*0.8*0.8*0.8 |
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