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机房空调的制冷量如何设计计算?

发布于:2021-10-29 09:13:29 来自:暖通空调/制冷技术 4 185 [复制转发]
精密空调的负荷一般要根据工艺房间的实际余热余温以及状态的变化进行准确计算,但在条件不允许时也可计算,下面介绍两种简便的计算方法:


制冷量简便计算方法:

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( =0.18KW/m 2 X 机房面积)


方法二: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 (m 2 )

P 冷量估算指标  


精密空调场所冷负荷估算指标:  

?电信交换机、移动基站( 350-450W/m 2)

?金融机房( 500-600W/m 2)

?数据中心( 600-800W/m 2)  

?计算机房、计费中心、控制中心、培训中心( 350-450W/m 2)

?电子产品及仪表车间、精密加工车间( 300-350W/m 2)

?保准检测室、校准中心( 250-300W/m 2)

? Ups  和电池室、动力机房( 300-500W/m 2)  

?医院和检测室、生活培养室、洁净室、实验室( 200-250W/m 2)

?仓储室(博物馆、图书馆、档案馆、烟草、食品)( 150-200W/m 2)

 

UPS机房空调选项计算

1 BTU/ 小时 = KCal × 3.96

2  KCal= KVA × 860  

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

 

例:10KVA UPS一台整机效率 85% 其散热量计算如下:

10KVA× 3400 × (1-0.85)=5100 BTU/ 小时

1英热单位 / 时( Btu/h =0.293071 瓦( W

 

IDC机房空调选项计算公式:

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

Q为制冷量,单位 KW

 

W为设备功耗,单位 KW ;按用户需求暂按 110KW; 0.8 为功率因数;  0.7-0.95 为发热系数,即有多少电能转化为热能;取 0.7 80-200 是每平方米的环境发热量,单位是 W; S 为机房面积,单位是 m 2

image.png


根据不同情况确定制冷量 


情况一(没有对机房设备等情况考察之下)  

数据室估算:在一个小型的金融机房中,数据设备室通常的面积小于50平方,在数据设备、机房的建筑热量没有确定下来之前,可以按照金融机房通用的估计方法进行机房空调制冷量的预估: 500w 600w/m 2 ,部分高容量机房达到 800w/m 2。 


例如: 数据室的面积为 50 m2  ,则所需的制冷量约为: 25kw 。选用 3 台单机制冷量 8.6kw DataMate 空调,外加一台冗余机组,共 4 台。当数据机房设备、维护结构确定后,对设备的发热量、维护面积的热量核算,调整空调的配置。电力室估算:电力室中主要的发热量来之 UPS 、电源等设备,其热容量较低,可以选择两台单机制冷量为 8.6kw 的空调冗余布置  在一个中型的金融机房中,数据设备室通常的面积小于 200 平方,在数据设备、机房的建筑热量没有确定下来之前,可以按照金融机房通用的估计方法进行机房空调制冷量的预估: 500w 600w/m2  ,部分高容量机房达到 800w/m2


例如: 数据室的面积为 200m2  ,则所需的制冷量约为: 100kw 。选用 2 台单机制冷量 58.4kw PEX2060 空调,总制冷量为 116.8kw ,满足要求。为保证设备的工作可靠性,增加一台冗余机组,共 3 台。当机房设备、维护结构确定后,对设备的发热量、维护面积的热量核算,调整空调的配置。电力室估算:电力室中主要的发热量来之 UPS 、电源等设备,其热容量较低,可以选择 2 台单机制冷量为 19.1kw PEX1020 空调 1 1 冗余布置。



情况二(对机房设备等情况考察之下)  

到达用户机房场地情况了解机房面积多少,机房服务器数量多及多种路由器、交换机之类网络产品,机房机柜集中,设备密度大,发热量较集中而且偏大,中央空调和民用空调基于送风量、风速限制,整个机房温度不够均匀,温、湿度控制精度不高。精密空调产品,补充冷量,加速空气循环,达到较好控制机房温度、湿度、洁净度的要求,为机房设备提供更好的运行环境。  


按照空调设计中负荷计算的要求,精确空调负荷的确定方法如下:


1、机房主要热量的来源  

设备负荷(计算机及机柜热负荷)、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。


2、热负荷分析:  

(1)计算机设备热负荷: Q1=860xPx η 1 η 2 η 3 Kcal/h  Q1 :计算机设备热负荷 P :机房内各种设备总功耗η 1 :同时使用系数 η 2 :利用系数,η :负荷工作均匀系数通常,η 1 η 2 η 3 0.6 0.8 之间,本设计考虑容量变化要求较小,取值为 0.6 。 

(2)照明设备热负荷: Q2=CxPKcal/hP :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 以后的计算中,照明功耗将以 20 W/M2  为依据计算。

 

(3)人体热负荷 Q3=PxNKcal/hN :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


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(4)围护结构传导热 Q4=KxFx(t1-t2) Kcal/hK :转护结构导热系统普通混凝土为 1.4 1.5F :转护结构面积 t1 :机房内内温度℃ t2 :机房外的计算温度℃在以后的计算中, t1-t2 定为 10 ℃计算。屋顶与地板根据修正系数 0.4 计算。

(5)新风热负荷计算较为复杂,在此方案中,我们以空调本身的设备余量来平衡,不另外计算。 


(6)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。 Q5=860xP2 、机房总的热符合 Q Q1+Q2+Q3+Q4+Q5


image.png


3、机房风量计算  

根据标准机房空调选型风量计算是,风量除以房间体积等于每小时送风循环次数,一般选循环次数为30--40次最好,这就是机房要求的大风量小焓差特殊性,但是在选循环次数时注意考虑到地板下面有线槽等阻碍送风速度所以实际循环次数比算得循环值偏小,循环次数多了不容易出现局部过热对散热有好处,近年为了节能,机房要求更高,也有地板下采用风道送风。或者不采用风道,但可以加一个封闭件同样也能达到节能效果!

全部回复(4)

只看楼主 我来说两句
  • bascfcel
    bascfcel LV2 沙发

    挺实用的,我以前搞过变频精密空调的产品设计,对工程这块不是太了解,看了这遍文章后对于我之前开发的见解有了提升,上次在”思幸技术“的淘宝店铺买了一些文献资料到现在还没有看完,其中有许多产品设计和工程方面的文章,值得大家参考。

    2021-11-18 21:12:18

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    赞同0
  • 暖通小康
    暖通小康 LV11 板凳

    很实用的机房空调设计资料,感谢楼主分享!

    2021-11-17 13:54:17

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    赞同0
  • 加倍努力
    加倍努力 LV21 地板

    学习了机房空调的制冷量如何设计计算的资料,多谢了。

    2021-11-01 11:04:01

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    赞同0
  • 放水发电
    放水发电 LV21 4楼

    这是一个很不错的学习参考资料, 但是表述的还是过于简单,未提供相应参数及技术要求等, 建议上传一些附件技术资料(如CAD外形尺寸图和对应的型号规格及技术参数等,以方便设计人员选用),? 不过这里还是要谢谢楼主能发布和分享出来给大家学习和参考使用!

    2021-10-30 06:49:30

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这个家伙什么也没有留下。。。

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