机房空调制冷量计算

热负荷（各项相加）——

机房设备总功率：W

机房面积*150W~250W：（地平面面积）平米；机房无人区域*150W，人员密集活动区域*250W

制冷功率：

空调制冷量：W（空调标称制冷量*95%~85%）

考虑地区夏季室外温度以及新风系统的影响、管道送风使空调效率降低等因素，应配置 空调制冷量=热负荷总量*1.1~1.25；如果不是使用机房专用恒温恒湿空调，这个系数应该设为1.3~1.5。

为了确定空调机的容量，以满足机房温度、湿度、洁净度和送风速度的要求(简称四度要求)。必须首先计算机房的热负荷。

机房的热负荷主要来自两个方面：

其一是机房内部产生的热量，它包括：室内计算机及外部设备的发热量，机房辅助设施和机房设备的发热量(电热、蒸气水温及其它发热体)。这些发热量显热大、潜热小；照明发热(显热)；

工作人员的发热(显热小、潜热大)；

由于水分蒸发、凝结产生的热量(潜热)。

其二是机房外部产生的热量，它包括：

传导热。通过建筑物本体侵入的热量，如从墙壁、屋顶、隔断和地面传入机房的热量(显热)；放射热(也称辐射热)。由于太阳照射从玻璃窗直接进入房间的热量(显热)；对流产生的热量。从门窗等缝隙侵入的高温室外空气(也包含水蒸气)所产生的热量(显热、潜热)；

为了使室内工作人员减少疲劳和有利于人体健康而引入的新鲜空气所产生的热量(包括显热和潜热)。

总之，人体放出的热量、缝隙风侵入的热量和换气带进的热量，不仅使室温升高，也会增加室内的含湿量，因此需要除湿。这部分热负荷称为潜热负荷，而机房内所有设备散发的热量只是室内的温度升高，这种热负荷称为显热负荷。与一般宾馆、办公室、会议室等潜热占有相当大比例所不同的是，计算机、程控机机房内的热负荷是以显热负荷为主。因此对于热负荷状况不同的场合应选用不同类型的空调机。通常用显热比(SFH)作为空调机的重要指标。

概略计算(也称为估算)

在机房初始设计阶段，为了较快的选定空调机的容量，可采用此方法，即以单位面积所需冷量进行估算。

计算机房（包括程控交换机房）：

楼层较高时，250～300kcal/m2h

楼层较低时，150～250kcal/m2h（根据设备的密度作适当的增减）

办公室（值班室）：90kcal/m2h

简易热负荷计算

计算机房空调负荷，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，这几项计算方法与一般空调房间负荷计算相同。计算机制造商，一般能提供设备发热量的具体数值。否则根据计算机的耗电量计算其发热量。

a.外部设备发热量计算

Q＝860N�0�4(kcal／h)

式中：N：用电量(kW)；�0�4：同时使用系数(0.2～0.5)；860：功的热当量，即lkW电能全部转化为热能所产生的热量。

b.主机发热量计算Q＝860×P×h1×h2×h3

式中，P：总功率(kW)；

h1：同时使用系数；

h2：利用系数；

h3：负荷工作均匀系数。

机房内各种设备的总功率，应以机房内设备的最大功耗为准，但这些功耗并未全部转换成热量，因此，必须用以上三种系数来修正，这些系数又与计算机的系统结构、功能、用途、工作状态及所用电子元件有关。总系数一般取0.6～0.8之间为好

c.照明设备热负荷计算

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：

Q＝C×Pkcal／h

式中，P：照明设备的标称额定输出功率(W)；

C：每输出lW的热量(kcal／hW)，通常自炽灯0.86，日光灯1.0。

d.人体发热量

人体内的热是通过皮肤和呼吸器官放出来的，这种热因含有水蒸汽，其热负荷应是显热和潜热负荷之和。

人体发出的热随工作状态而异。机房中工作人员可按轻体力工作处理。当室温为24℃时，其显热负荷为56cal，潜热负荷为46cal；当室温为21℃时，其显热负荷为65cal，潜热负荷为37ca1。在两种情况下，其总热负荷均为102cal。

e.围护结构的传导热

通过机房屋顶、墙壁、隔断等围护结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：

Q＝KF(t1-t2)kcal／h

式中，K：围护结构的导热系数(kcal／m2h℃)；

F：围护结构面积(m2)；

t1：机房内温度(℃)；

t2：机房外的计算温度(℃)。

当计算不与室外空气直接接触的围护结构如隔断等时，室内外计算温度差应乘以修正系数，其值通常取0.4～0.7。常用材料导热系数如下表所示：

材料导热系数(kcal/m2h℃)材料导热系数(kcal/m2h℃)

普通混凝土1.4～1.5 石膏板0.2

轻型混凝土0.5～0.7 石棉水泥板1

砂浆1.3 软质纤维板0.15

熟石膏0.5 玻璃纤维0.03

砖1.1 镀锌钢板38

玻璃0.7 铝板180

木材0.1~0.25

f.从玻璃透入的太阳辐射热

当玻璃受阳光照射时，一部分被反射、一部分被玻璃吸收，剩下透过玻璃射入机房转化为热。被玻璃吸收的热使玻璃温度升高，其中一部分通过对流进入机房也成为热负荷。

透过玻璃进入室内的热量可按下式计算：

Q＝KFq(kcal／h)

式中，K：太阳辐射热的透入系数；

F：玻璃窗的面积(m2)；

q：透过玻璃窗进入的太阳辐射热强度(kcal／m2h)。

透入系数K值取决于窗户的种类，通常取0.36～0.4。

太阳辐射热强度q随纬度、季节和时间而不同，又随太阳照射角度而变化。具体数值请参考当地气象资料。

g.换气及室外侵入的热负荷

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。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，可将其拆算为房间的换气量来确定热负荷。

h.其它热负荷

在机房中，除上述热负荷外，在工作中使用示被器、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。此外，机房内使用大量的传输电缆，也是发热体。其计算如下：

Q＝860Pl(kcal／h)

式中，860：功的热当量(kca1／h)；

P：每米电缆的功耗(W)；l：电缆的长度(m)。

总之，机房热负荷应由上述a—h各项热负荷之和来确定。

1.

机房内的热负载（含IT负载和其他的热负载）为多少用来确定总的制冷功率

2.放在多少个机柜内和每个机柜的功率为多少用来确定送风的方式

3.计算机房的层高和净高用来确定能不能使用高架地板以及高架地板的高度；

4.计算机房的面积：确定空调的布置方式

5.计算机房的结构，包括墙体的热性质、是否有窗户等等：确定围挡的热负荷

每一项都没有固定的公式去计算。

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（=0.14~0.18KW/㎡x机房面积）

方法二：面积法

Qt=S xP

--Qt 总制冷量（kw）

--S机房面积（㎡）

--冷量估算指标（根据不同用途机房的估算指标选取）

空调制冷量计算方法

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（=0.14~0.18KW/㎡x机房面积）

方法二：面积法

Qt=S xP

--Qt 总制冷量（kw）

--S机房面积（㎡）

--冷量估算指标（根据不同用途机房的估算指标选取）。

单位换算

民用空调的制冷量单位是“匹”，1匹=735W；机房用的空调的制冷量一般都比较大，单位是“kW”。

各种制冷量单位的换算关系如下：

1、1kcal/h（大卡/小时）=1.163W，1W=0.8598kcal/h；

2、1Btu/h（英热单位/小时）=0.2931W，1W=3.412Btu/h；

3、1USRT（美国冷吨）=3.517kW，1kW=0.28434USRT；

4、1kcal/h=3.968Btu/h，1Btu/h=0.252kcal/h；

5、1USRT=3024kcal/h，10000kcal/h=3.3069USRT；

以上内容参考：百度百科-空调制冷量

z GB50174-93电子计算机机房设计规范

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×0.8）

–Q2 环境热负荷（=0.15～0.18kW/m2 ×机房面积）

方法二：面积法（当只知道面积时）

Qt=S×P

–Qt 总制冷量（KW）

–S 机房面积（ m2）

–P 冷量估算指标(根据不同用途机房的估算指标选取)

精密空调设计及负荷计算

精密空调场所的冷负荷估算指标

电信交换机房、移动基站 （350 W/m左右）

数据中心 （ 600-2000 W/m2左右）

计算机房、计费中心、控制中心、培训中心 （ 350 W/m2左右）

电子产品及仪表车间、精密加工车间 （ 350 W/m2左右）

标准检测室、校准中心 （250 W/m2左右）

UPS和电池室、动力机房 （ 350 W/m2左右）

医院和检测室、生化培养室、洁净室、实验室 （ 200 W/m2左右）

仓储室（博物馆、图书馆、档案管、烟草、食品） (200 W/m2左右)

Qt=Q1+Q2

Qt总制冷量（KW）

Q1室内设备负荷（=设备功率×1.0）

Q2环境热负荷（=0.12～0.18KW/m2×机房面积），南方地区可选0.18，而北方地区通常选择0.12

按国家标准GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》 [3] 有关机柜占地面积计算方法，机柜占用面积，可取3.5~4.5m2，500平米，可按100机柜计算 ，每个机柜3-5KW（额定功率），设备热负荷 Q1=250KW（工作功率，估值）

假定环境热负荷系数取0.15kW/m2，则数据中心机房总热负荷为：

Qt=Q1+Q2=250kW+500×0.15=325kW 　

空调制冷需要大于发热量（受数据中心送风方式影响较大）。考虑空调的能效比（制冷），制冷功率/输入功率取值为3，则空调消耗电量为108KW左右。

每个机柜1.5kW的话，那么就是500W/平方。

比想象的大吧？这还算小的呢。呵呵

一般设计商用机房的话，每机柜电力大概是2.0-5.0kW左右

比上面的还大几倍。。