计算机房的热负荷计算通常采用以下几种方法:
概略计算(估算)
依据国内外机房热指标情况,可以采用一个约数进行计算。例如,美国、英国和日本的标准分别为300~350 kcal/m²·h、354 kcal/m²·h和350~450 kcal/m²·h。根据1kW = 860 kcal/h,计算机房热负荷可以按约0.3kW/m²计算。
简易热负荷计算
计算机房的热负荷主要来自计算机设备、外部设备及机房设备的发热量,大约占总热量的80%以上,其次是照明热、传导热、辐射热等。计算方法如下:
设备热负荷(Q1):一般为设备总功耗的60%-80%,通常按80%计算。
环境热负荷(Q2):一般取值为120-180W/m²。
总热负荷(Qt):Q = Q1 + Q2。
设计估算与事后调整法
通过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。采用“功率及面积法”计算,其中Qt为总制冷量(KW),Q1为室内设备负荷(=设备功率×1.0),Q2为环境热负荷(=0.12~0.18KW/m²×机房面积),南方地区可选0.18,北方地区通常选择0.12。
各系统累加法
设施热负荷(Q1):Q1 = P × η1 × η2 × η3,其中P为机房内各样设施总功耗(KW),η1、η2、η3分别为同时使用系数、利用系数和负荷工作平均系数。
机房照明热负荷(Q2):Q2 = C × S,其中C为照明功耗(约20W/m²),S为机房面积。
建筑保护构造热负荷(Q3):Q3 = K × S / 1000,其中K为建筑保护构造热负荷系数(50W/m²)。
人员的散热负荷(Q4):Q4 = P × N / 1000,其中P为人体发热量(轻体力工作人员为130W/人),N为机房内人员数量。
总热负荷(Qt):Qt = Q1 + Q2 + Q3 + Q4。
建议
精确计算:对于大型数据中心,建议采用详细的热负荷计算,考虑所有设备的功耗及机房的具体情况。
经验估算:对于小型机房或初步设计阶段,可以采用简化的估算方法,如0.3kW/m²的负荷密度。
调整与优化:在实际应用中,根据空调系统的运行效果,进行必要的调整与优化,确保机房温度控制在要求范围内。