資料中心空調系統基礎知識-製冷量與熱量計算

機房空氣與溫度環境要求（GB50174-2017）

冷通道或機櫃進風區域的溫度	18℃~27℃	不得結露
冷通道或機櫃進風區域的相對溼度和露點溫度	露點溫度宜為 5.5℃~15℃,同時相對溼度不宜大於 60%	不得結露
主機房環境溫度和相對溼度(停機時)	5℃45℃,8%80%,同時露點溫度不宜大於 27℃	不得結露
主機房和輔助區溫度變化率	使用磁帶驅動時,應小於 5℃/h 使用磁碟驅動時,應小於 20℃/h	不得結露
輔助區溫度、相對溼度(開機時)	18℃28℃,35%75%	不得結露
輔助區溫度、相對溼度(停機時)	5℃35℃,20%80%	不得結露
不間斷電源系統電池室溫度	20℃~30℃	不得結露
主機房空氣粒子濃度	應少於 1760000 粒	每立方米空氣中粒徑大於或等於 0.5m 的懸浮粒子數

快速估算機房空調製冷量的公式

方法一：功率及面積法
Qt=Q1+Q2
Qt總製冷量(kw)
Q1室內裝置負荷(=裝置功率X0.8)
Q2環境熱負荷（=0.18KW/m2X機房面積）

方法二：面積法（當只知道面積時）
Qt=Sxp
Qt總製冷量(kw)
S機房面積(m2)
P冷量估算指標

精密空調場所冷負荷估算指標
電信交換機、移動基站（350-450W/m2）
金融機房（500-600W/m2）
資料中心（600-800W/m2）
計算機房、計費中心、控制中心、培訓中心（350-450W/m2）
電子產品及儀表車間、精密加工車間（300-350W/m2）
保準檢測室、校準中心（250-300W/m2）
Ups和電池室、動力機房（300-500W/m2）
醫院和檢測室、生活培養室、潔淨室、實驗室（200-250W/m2）
倉儲室（博物館、圖書館、檔案館、菸草、食品）（150-200W/m2）

對機房有詳細瞭解的情況下可進行詳細計算

機房熱量分為顯熱和潛熱兩種

**顯熱：**顯熱是指當此熱量加入或移去後，會導致物質溫度的變化，而不發生相變。物質的摩爾量、摩爾熱和溫差三者的乘積為顯熱。
潛熱：相變潛熱的簡稱，指物質在等溫等壓情況下，從一個相變化到另一個相吸收或放出的熱量。

相變：是指物質在外部引數（如：溫度、壓力、磁場等等）連續變化之下，從一種相（態）忽然變成另一種相，最常見的是冰變成水和水變成蒸氣。然而，除了物體的三相變化（固態、液態、氣態）自然界還存在許許多多的相變現象，例如日常生活中另一種較常見的相變是加熱一塊磁鐵，磁鐵的鐵磁性忽然消失。

機房顯熱量來源：

(1)透過外窗進人室內的太陽輻射熱量。
(2)通過圍護結構傳人室內的熱量。
(3)裝置散熱量。
(4)人體散熱量。
(5)照明散熱量。
(6)新風散熱量。

機房潛熱量來源：

(1)工作人員人體散熱量。
(2)滲透空氣及新風換氣散熱量。

機房熱負荷計算

（1）計算機裝置熱負荷：Q1=860Pη1η2η3Kcal/h
Q1：計算機裝置熱負荷
P：機房內各種裝置總功耗
η1：同時使用係數
η2：利用係數，
η3：負荷工作均勻係數通常，
η1η2η3取0.6—0.8之間，本設計考慮容量變化要求較小，取值為0.6。

（2）照明裝置熱負荷：Q2=C*PKcal/h
P：照明裝置標定輸出功率
C：每輸出1W放熱量Kcal/hw（白熾燈0.86口光燈1）根據國家標準《計算站場地技術要求》要求，機房照度應大於2001x，其功耗大約為20W/M2以後的計算中，照明功耗將以20W/M2為依據計算。

（3）人體熱負荷Q3=P*NKcal/h
N：機房常有人員數量
P：人體發熱量，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102Kcal。

（4）圍護結構傳導熱Q4=KxFx(t1-t2)Kcal/h
K：轉護結構導熱系統普通混凝土為1.4—1.5
F：轉護結構面積
t1：機房內內溫度℃
t2：機房外的計算溫度℃在以後的計算中，t1-t2定為10℃計算。屋頂與地板根據修正係數0.4計算。

（5）新風熱負荷計算較為複雜，以空調本身的裝置餘量來平衡，不另外計算。

（6）其他熱負荷除上述熱負荷外，在工作中使用的示波器、電烙鐵、吸塵器等也將成為熱負荷，由於這些裝置功耗小，只粗略根據其輸入功率與熱功當量之積計算。
Q5=860xP2、機房總的熱符合Q＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5

總熱負荷（kcal/h）×1.163＝製冷量（W）
1 kcal／h (大卡／小時) ＝ 1.163W，1 W ＝0.8598 kcal／h；