方法一

機房熱負荷計算，各系統(tǒng)累加法

（1）設(shè)備熱負荷： 　

　　Q1=P×η1×η2×η3（KW） 　

　　Q1：計算機設(shè)備熱負荷　

　　P：機房內(nèi)各種設(shè)備總功耗（KW） 　

　　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，η1、η2、η3取0.6～0.8之間，考慮制冷量的冗余，通常η1×η2×η3取值為0.8。

（2）機房照明熱負荷： 　

　　Q2=(C×S)/1000（KW） 　

　　C：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/

  。以后的計算中，照明功耗將以20W/m2為依據(jù)計算。 　

　　S：機房面積

（3）建筑維護結(jié)構(gòu)熱負荷 　

　　Q3=K×S/1000（KW） 　

　　K：建筑維護結(jié)構(gòu)熱負荷系數(shù)（50W/m2機房面積） 　

　　S：機房面積

（4）人員的散熱負荷： 　

　　Q4=P×N/1000（KW） 　

　　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130W/人。

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

　 以上五種熱源組成了機房的總熱負荷，即機房熱負荷Qt=Q1+Q2+Q3+Q4。由于上述（3）（4）（5）計算復(fù)雜，通常是采用工程查表予以確定。但是因為數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃與設(shè)計階段，非常難以確定，所以實際在數(shù)據(jù)中心中通常采用設(shè)計估算與事后調(diào)整法。

方法二

機房熱負荷計算方法二：設(shè)計估算與事后調(diào)整法

　 數(shù)據(jù)中心機房主要的熱負荷來源于設(shè)備的發(fā)熱量及維護結(jié)構(gòu)的熱負荷。

　 因此，要了解主設(shè)備的數(shù)量及用電情況以確定機房專用空調(diào)的容量及配置。根據(jù)以往經(jīng)驗，除主要的設(shè)備熱負荷之外的其他負荷，如機房照明負荷、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，如不具備精確計算的條件，也可根據(jù)機房設(shè)備功耗及機房面積，按經(jīng)驗進行測算。

　　采用“功率及面積法”計算機房熱負荷。 　

　　Qt=Q1+Q2 　

　　其中，Qt總制冷量（KW） 　

　　Q1室內(nèi)設(shè)備負荷（=設(shè)備功率×1.0） 　

　　Q2環(huán)境熱負荷（=0.12～0.18KW/m2×機房面積），南方地區(qū)可選0.18，而北方地區(qū)通常選擇0.12

方法二是對復(fù)雜科學(xué)計算的工程簡化計算方法。這種計算方法下，通常容易出現(xiàn)計算熱量大于實際熱量的情況，因為機房專用空調(diào)自動控制溫度并決定運行時間，所以多余的配置可以作為冗余配置，對機房專用空調(diào)的效率與耗電量不大。本文以方法二推導(dǎo)數(shù)據(jù)中心機房專用空調(diào)配置與能效計算。

　　數(shù)據(jù)中心機房專用空調(diào)配置

　　設(shè)定數(shù)據(jù)中心的IT類設(shè)備為100kW，并且固定不變。根據(jù)上述方法二，還需要確定機房的面積。

　　再假定數(shù)據(jù)中心的熱負荷密度為平均熱負荷密度，即4kW/機柜。也就是說平均每個機柜為4kW的熱負荷。

　　數(shù)據(jù)中心的機柜數(shù)量為：100kW/4kW=25臺機柜

　　按國家標(biāo)準(zhǔn)GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》有關(guān)機柜占地面積計算方法，當(dāng)電子信息設(shè)備尚未選形時，可按下式計算：

　　A=FN

　　式中 F——單臺設(shè)備占用面積，可取3.5~4.5（m/臺）

　　N——計算機主機房內(nèi)所有設(shè)備的總臺數(shù)。

　　取每個機柜的占地面積為中間值4m/臺，那么數(shù)據(jù)中心的面積為： 　

　　25臺機柜×4m/臺=100m2

　　假定環(huán)境熱負荷系數(shù)取0.15kW/m2，則數(shù)據(jù)中心機房總熱負荷為： 　

　　Qt=Q1+Q2=100kW+100×0.15=115kW 　

　　數(shù)據(jù)中心送風(fēng)方式選擇：按國家標(biāo)準(zhǔn)要求，采用地板下送風(fēng)，機柜按冷熱通道布置。

　　機房專用空調(diào)選擇：機房空調(diào)通常分為DX（直接制冷）與非直接制冷（包括各類水制冷系統(tǒng)等），先討論直接制冷系統(tǒng)的機房空調(diào)。不同廠家有不同型號的機房專用空調(diào)，以某品牌的機房空調(diào)為例，應(yīng)配置的機房空調(diào)為：

　　兩臺某系列機房空調(diào)，在24℃相對濕度50%工況下，每臺制冷量為60.6kW，兩臺空調(diào)的總制冷量為121.2kW，略大于115kW的計算熱負荷。

　　根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》的數(shù)據(jù)中心空調(diào)配置建議，數(shù)據(jù)中心通常建議采用N+M（M=1，2，…）配置形式，提供工作可靠性與安全性。

　　假設(shè)本數(shù)據(jù)中心采用N+1方式配置，即為2+1方式配置3臺該系列的機房空調(diào)，實現(xiàn)兩用一備工作。

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