机房空调的负荷计算

1、热量(冷量)单位换算1 kJ/kg=0.4299 Btu/lb1匹(PS)=2500大卡(kcal/h)1 Btu/lb=2.326 kJ/kg1匹(PS)=2.9千瓦(kw)1 kJ/kg=0.2388 kcal/kg1 Btu /h=0.2519大卡(kcal/h)1 kcal/kg=4.187 kJ/kg1 kw=860 kcal/h1 kJ/kg=0.2388 cal/g1 cal/g=4.187 kJ/kg1USRT（美国冷吨）=3.517kw1USRT（美国冷吨） =3024大卡(kcal/h)1BRT（英国冷吨）=3.923kw1BRT（英国冷吨）=3374大卡(kcal/h)1

2、JRT（日本冷吨）=3.851kw1JRT（日本冷吨）=3312大卡(kcal/h)功率 KW 功 KJ 热 cal Kcal1btu为1磅水加热1华氏度所需要的能量，1btu约为1055焦耳。冷吨又名冷冻吨，冷冻吨是指将一吨水冷冻为冰所需要的能量。（注：1冷吨就是使1吨0的水变为0的冰所需要的制冷量。）1吨 0的水，转换成 0的冰的能力。时间为24小时。机房负荷的组成机房负荷的组成 IDC机房的热源不是唯一的，由多种成分组成，与电子计算机房的情况相类似。按电子信息系统机房设计规范（GB50174-2008）中的规定，机房的热湿负荷应包括下列内容：7.2.1 电子信息设备和其它设备的散热量应按

3、产品的技术数据进行计算。7.2.2 机房空调系统夏季的冷负荷应包括下列内容：1 机房内设备的散热； 2 建筑围护结构的传热；3 通过外窗进入的太阳辐射热；4 人体散热；5 照明装置散热；6 新风负荷。7 伴随各种散湿过程产生的潜热。7.2.3 空调系统湿负荷应包括下列内容：1 人体散湿 2 新风负荷规范指出，计算机和其它设备的散热量应按产品的技术数据进行计算。对于机房中配电盘及电线、电缆的微量散热，可忽略不计。但如果电缆数量大，发热严重，可以根据实际情况计算。负荷的估算负荷的估算通信设备热转化率，通信设备热转化率，85 95%。 负荷的科学计算法负荷的科学计算法2005年颁布的中国电信数据中心

4、机房电源、空调环境设计规范（暂行）和中国电信数据中心机房电源、空调环境验收规范（暂行）2个规范中规定，客户提供的机架原则上要符合电信的标准规格。49U （1U=4.45cm） （含）以下机架承放设备不准超过15 台；49U 58U的机架承放设备数量不准超过18 台；禁止设备叠放安装；客户机架内相邻设备或设备组之间相距散热空间不能小于1U（包括层板厚度），如客户机架内相邻设备或设备组的高度均为4U 或以上的，设备相距散热空间不能小于2U。机柜安装设备数量及耗电限值机柜安装设备数量及耗电限值序号序号机房负荷类型机房负荷类型单位面积平单位面积平均功率均功率单机柜最单机柜最大电流大电流（220V）单机

5、柜最大单机柜最大功率功率单机柜最单机柜最多设备台多设备台数数1高负荷机房(列间距1100mm)2kVA/m218A/柜4.0kVA/柜18台/柜2中负荷机房(列间距1000mm)1.5kVA/m214A/柜3.1kVA/柜16台/柜3低负荷机房(列间距1000mm)1kVA/m210A/柜2.2kVA/柜14台/柜注：单机柜功率超过4kVA/柜时，应根据机柜发热量有针对性进行调整。高热密度是个棘手的问高热密度是个棘手的问题题!围护结构热围护结构热热有热有3种传递方式，传导、对流和辐射。通过机种传递方式，传导、对流和辐射。通过机房屋顶、墙壁、隔断等围护结构进入机房的传导房屋顶、墙壁、隔断等围护结

6、构进入机房的传导热是一个与季节、时间、地理位置和太阳的照射热是一个与季节、时间、地理位置和太阳的照射角度等有关的量。因此，要准确地求出这样的量角度等有关的量。因此，要准确地求出这样的量是很复杂的问题。当室内外空气温度保持一定的是很复杂的问题。当室内外空气温度保持一定的稳定状态时，由平面形状墙壁传入机房的热量可稳定状态时，由平面形状墙壁传入机房的热量可按下式计算：按下式计算：QKF(tzp-tn) kcal/hK：围护结构的导热系数：围护结构的导热系数(kcal/m2h)；常用；常用材料导热系数如表材料导热系数如表2-4所示：所示：F：围护结构面积：围护结构面积(m2)； tn：机房内温度：机房

7、内温度()；tzp：机房外的计算温度：机房外的计算温度()。 玻璃透入的太阳辐射热玻璃透入的太阳辐射热 QKFq (kcal/h )K：太阳辐射热的透入系数；取决于窗户的种类，通常取：太阳辐射热的透入系数；取决于窗户的种类，通常取0.360.4。F：玻璃窗的面积：玻璃窗的面积(m2)； q：太阳辐射热强度：太阳辐射热强度(kcal/m2h)。序号序号名称名称192021222324251显热（显热（w）999387817670642潜热（潜热（w）8490941001061121183全热（全热（w）1831831811811821821824散湿量散湿量（g/h）12613414015015

8、8167175成年男子的散热和散湿数据表成年男子的散热和散湿数据表 负荷的科学计算法负荷的科学计算法项项 目目耗冷量耗冷量(W)室温要求室温要求24室温要求室温要求26室温要求室温要求28围护结构负荷围护结构负荷Q11.门的面积门的面积(m2)( )m2 40W( )m2 36W( )m2 20W2.窗的面积窗的面积(d)太阳直射元窗帘太阳直射元窗帘( )m2 380W( )m2 370W( )m2 360W太阳直射有窗帘太阳直射有窗帘( )m2 260w( )m2 250w( )m2 240w非太阳直射非太阳直射( )m2 180W( )m2 17W( )m2 160W3.外墙面积外墙面积(

9、d)太阳直射太阳直射( )m2 36W( )m2 33W( )m2 30W非太阳直射非太阳直射( )m2 24W( )m2 21W( )m2 18W4.内墙面积内墙面积(m2)(邻室无邻室无空调空调)( )m216W( )m213W( )m210W5.楼层地板面积楼层地板面积(m2)(上上下元空调下元空调)( )m2 16W( )m2 13W( )m2 10W6.屋顶面积屋顶面积(m2)( )m243W( )m240W( )m237W7底层地板面积底层地板面积(m2)( )m28W( )m26.5W( )m25W照明和辅助设备散热照明和辅助设备散热1、照明设备热负荷计算。、照明设备热负荷计算。

10、机房照明设备的耗电量，一部分变成光，一部分变成热。变成光的部分也因被建筑物和设备等所吸机房照明设备的耗电量，一部分变成光，一部分变成热。变成光的部分也因被建筑物和设备等所吸收而变成热。照明设备的热负荷计算如下：收而变成热。照明设备的热负荷计算如下：QCP kcal/h式中，式中， P：照明设备的标称额定输出功率：照明设备的标称额定输出功率(W)；C：每输出：每输出l W的热量的热量(kcal/hW)，通常白炽灯为，通常白炽灯为0.86，日光灯为，日光灯为0.1-0.2。2、其它热负荷。、其它热负荷。在机房中，除上述热负荷外，在工作中使用测试仪器、电烙铁、吸尘器等都将成为热负荷。由于这在机房中，

11、除上述热负荷外，在工作中使用测试仪器、电烙铁、吸尘器等都将成为热负荷。由于这些设备的功耗一般都较小，可粗略按其额定输入功率与功的热当量之积来计算。些设备的功耗一般都较小，可粗略按其额定输入功率与功的热当量之积来计算。 此外，机房内使用此外，机房内使用大量的传输电缆，也是发热体。其计算如下：大量的传输电缆，也是发热体。其计算如下：Q860 PL(kcal/h)式中，式中， 860：功的热当量：功的热当量(kcal/h)；P：每米电缆的功耗：每米电缆的功耗(W)；L：电缆的长度：电缆的长度(m)。负荷的科学计算法负荷的科学计算法新风负荷新风负荷 室外空气进入机房，会带来热负荷。室外空气的进入有两室

12、外空气进入机房，会带来热负荷。室外空气的进入有两种途径，即主动的新风换气及门窗缝隙侵入。为了给在计种途径，即主动的新风换气及门窗缝隙侵入。为了给在计算机房内工作人员不断补充新鲜空气，以及用换气来维持算机房内工作人员不断补充新鲜空气，以及用换气来维持机房的正压，需要通过空调设备的新风口向机房送入室外机房的正压，需要通过空调设备的新风口向机房送入室外的新鲜空气，这些新鲜空气也将成为热负荷。的新鲜空气，这些新鲜空气也将成为热负荷。 通过门、窗通过门、窗缝隙和开关而侵入的室外空气量，随机房的密封程度，人缝隙和开关而侵入的室外空气量，随机房的密封程度，人的出入次数和室外的风速而改变。这种热负荷通常都很小

13、，的出入次数和室外的风速而改变。这种热负荷通常都很小，如需要，可将其折算为房间的换气量来确定热负荷。如需要，可将其折算为房间的换气量来确定热负荷。1、新风量：、新风量：可以取下列可以取下列2项中的最大值：项中的最大值：1）机房人员取）机房人员取40m3/h人。人。2）维持机房正压所需要的风量。）维持机房正压所需要的风量。2、新风热负荷：、新风热负荷： Q=G(h新风新风-h室内室内)式中，式中， Q： 新风热负荷新风热负荷(kca1/h)；G： 新风量新风量(kg/h);每每m3空气按空气按1.2kg计算。计算。h新风、新风、h室内：室内、室外空气焓值。室内：室内、室外空气焓值。负荷的科学计算

14、法负荷的科学计算法机房维持正压所需要的风量机房维持正压所需要的风量围护结构情况围护结构情况需要的换气次数需要的换气次数（次（次/h）无外门、无窗无外门、无窗0.25-0.5无外门、一面外墙有窗无外门、一面外墙有窗0.5-1.0无外门、二面外墙有窗无外门、二面外墙有窗01.0-1.5无外门、三面外墙有窗无外门、三面外墙有窗1.5-2.0机房还有许多与外界相联的孔洞，如果封机房还有许多与外界相联的孔洞，如果封堵不严，也是漏风的途径，因此在考虑维堵不严，也是漏风的途径，因此在考虑维持机房正压的新风量时，孔洞的多少和封持机房正压的新风量时，孔洞的多少和封堵的情况也是需要考虑的，孔洞少封堵严堵的情况也是需要考虑的，孔洞少封堵严的可以参照无外门、无窗的情况，孔洞多的可以参照无外门、无窗的情况，孔洞多封堵不严的可以参照最三面外墙有窗的情封堵不严的可以参照最三面外墙有窗的情况。