150平的空间需要多大的精密空调,制冷量是如何计算的?
一般家庭每平米需要的制冷量是120W---150W,如果是顶层或者是西晒,每平米所需要制冷量需要相应增加。
中国机房在单层建筑内290~350w/m2[250~300kcal/h•m2]
机房在多层建筑内175~290w/m2[150~250kcal/h•m2]
于绝大多数机房(设备发热量一般),在无法准确计算机房内的设备发热量的情况下,在进行精密空调选型时可直接按照290~350w/m2即0.29-0.35KW/m2(等同于250~300kcal/h•m2)的标准进行设计,而为了安全起见,大多数情况下都按照0.35KW/m2(即300kcal/h•m2)的标准进行设计。
简单的办法,140W*房间平方米面积,例:20平方*140等于2800W.就要选最小1.2匹的空调。
精密机房属重要设备运行工作场所,机房内有严格的温、湿度要求,机房内按国标GB2887-89《计算机场地安全要求》的规定配置空调设备:
级别项目
A级
夏季
冬季
温度
22±2℃
20±2℃
相对湿度
45%~65%
温度变化率
<5°C/h并不得结露
同时,主机房区的噪声声压级小于68分贝主机房内要维持正压,与室外压差大于9.8帕送风速度不小于3米/秒在表态条件下,主机房内大于0.5微米的尘埃不大于18000粒/升为使机房能达到上述要求,应采用精密空调机组才能满足要求。
机房专用空调机选型指南
1 估算空调机的制冷量,选定设备型号时通常要考虑以下主要因素
1.1 机房内设备发热量
1.2 机房面积
1.3 机房条件(包括层高,密封,装修,室外机安装位置等)
1.4 当地气候条件
1.5 型号规格圆整统一
2 程控交换机房
按交换机“门”或“线”数概算:2.4~3.5kcal/h·门或线 按交换机房“面积”校核:165~222w/m2[150~200kcal/h·m2] *.交换机散热量随话务量的增减而变化,但其变化量不大; *.在室外环境温度特别高的地区如50℃,可按每100m2约8.2kw考虑机房本身的散热量;其它气候条件则无须考虑。
3 计算机房
3.1 按单位面积估算冷量:
中国
机房在单层建筑内 290~350w/m2 [250~300kcal/h·m2]
机房在多层建筑内 175~290w/m2 [150~250kcal/h·m2]
前苏联
450~565w/m2 [390~485kcal/h·m2]
美国
350~405w/m2 [300~350kcal/h·m2]
日本
407~525w/m2 [350~450kcal/h·m2]
备注:
1、随着计算机集成电路、超大规模集成电路及芯片技术的发展,计算机体积越来越小,散热量也较以前大为降低,相应地估算指标也需要作一定的调整;但随着网络技术的发展,要求计算机的可靠性更高,运行速度更快,相应地散热量又有所增加,因此,冷量的估算应当结合实际情况综合考虑。
2、对于绝大多数机房(设备发热量一般),在无法准确计算机房内的设备发热量的情况下,在进行精密空调选型时可直接按照290~350w/m2即0.29-0.35KW/m2(等同于250~300kcal/h·m2)的标准进行设计,而为了安全起见,大多数情况下都按照
Qt=Q1+Q2 Qt也就是总制冷量(KW)
Q1室内设备负荷=设备功率*0.8
Q2环境热负荷=0.14-0.18KW/㎡*机房面积
假设每个机柜按照3KW(这是功率,不是制冷量,请区分开来)来估算,室内面积为20平米,有8台机柜,可以根据Qt=Q1+Q2公式,计算出以下结果: 8*3*0.8+0.14*20=22KW
因此可以可以配备单台25KW制冷量的空调,也可以配备2台12.5KW的空调同时工作,预算到位还可以配置两台25KW的精密空调,实现一主一备,解决单点故障给机房带来的影响。
根据国标GB50174-2008《电子计算机机房设计规范》第5.2.2条规定,电子计算机机房空调的热、湿负荷应包括下列内容:
A. 计算机和其它设备的散热;
B. 建筑围护结构的传热;
C. 太阳辐射热;
D. 人体散热、散湿;
E. 照明装置散热;
F. 新风负荷。
1)热、湿负荷分析:
通过分析上述构成计算机机房空调的热、湿负荷的六个要素,可以得知计算机机房空调的热负荷由计算机和其他设备的散热、建筑维护结构的传热、太阳辐射热、人体散热、照明装置散热以及新风热负荷构成;计算机机房空调的湿负荷由人体散湿以及新风湿负荷构成。
2)热负荷计算分析:
A. 计算机和其它设备的散热; Q1=860×P×η1η2η3Kcal/h
其中:
Q1:计算机和其它设备的散热负荷;
P:计算机和其它设备的总功耗;
η1:同时使用系数;
η2:利用系数;
η3:负荷工作均匀系数;
通常,η1η2η3取0.6—0.8之间
B. 建筑围护结构的传热; Q2==K×F×(t1-t2) Kcal/h
其中:
Q2:建筑围护结构的传热负荷;
K:建筑维护结构传热系数,普通混凝土为1.4—1.5;
F:建筑维护结构面积;
t1:室外计算温度;
t2:计算机机房室内计算温度;
另外,屋顶与地板传热量应考虑修正系数计算。
C. 太阳辐射热; Q3=K×F×q Kcal/h
其中:
Q3:太阳辐射热负荷;
K:太阳辐射热的透入系数,通常取0.36—0.4;
F:玻璃窗面积;
q:透过玻璃窗的太阳辐射热强度;
D. 人体散热;
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. 照明装置散热; Q4=C×P Kcal/h
其中:
C:每输出lW的热量(kcal/hW),通常自炽灯为0.86,日光灯为1.0;
P:照明装置的标称额定输出功率;
F. 新风负荷。
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。
1.2.3、面积计算法Qt=S*P
—Qt总冷量(KW)
—S机房面积(㎡)
—P冷量估算指标
例如:
机房基本情况UPS容量6KVA*1,面积为17平米
电热负荷
机房负载按UPS满载,则电功率为6*0.8=4.8KW,其中90%转化为热量
Q1=4.8*0.9=4.32KW
机房环境发热量Q2=17*0.18=3.06KW
机房机房总发热量
Q=Q1+Q2=4.32+3.06=7.38KW
故:机房空调提供最小冷量为7.38KW
由于机房面积较大,根据现场实际情况,
推荐1台单机总冷量为7.5KW的艾默生DME07WC机房专用空调完全满足制冷要求。
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)
精密空调的优势
其具体体现的问题如下:
1、舒适性空调出风温度过低
舒适性空调的设计为小风量、大焓差。出风温度设计在6-8oC ,换气次数设计在10-15次。精密空调的设计为大风量、小焓差。出风温度设计在10-14oC ,换气次数设计在30-60次。舒适性空调出风温度为6-8oC ,而在湿度大于等于50%的时候,8oC 为露点,就是说空气中的水蒸气在此温度下会凝结成水滴。尤其对靠近空调出风处的设备局部极其不利,会导致微电路短路。舒适性空调在不考虑湿度对设备影响的前提下,对近端设备可以有效降温,但由于换气能力及风量不足,导致换气次数不够,即对距离出风口较远的设备无法起到降温作用。精密空调在出风温度设计上避免了“露点问题”,并通过大风量(换气次数最小设计为30次,即每2分钟将机房空气有效过滤一次)的设计解决了机房整体降温问题。
2、舒适性空调在-5oC以下即无法运行
舒适性空调在设计理念上只是在夏季发挥降温功能,其夏冬两季蒸发器、冷凝器功能互换的设计决定了——室外温度在-5oC及以下时,即无法进行空气调节——无法降温和升温!而标准机房的特点是发热量大,其空调即使在冬季也要具备降温功能!精密空调的设计严格适应各类室外温度变化的要求,-40oC到+45oC趋间保证空调24小时正常工作,包括降温升温。
3、舒适性空调温度调节精度过低
舒适性空调温度调节精度为6oC。从风量及出风问题上考虑,仅仅保障近端设备处的温度。温度的波动对设备稳定运行极其不利。精密空调温度调节精度为1oC。感应点为整个机房,温度无波动。
4、舒适性空调没有湿度控制功能
舒适性空调无法进行湿度控制。既没有加湿设备,也无法有效除湿。湿度过高产生的水滴及湿度过低产生的静电对设备运行都极其不利。精密空调的重要控制因数为湿度,可以达到1%的控制精度,湿度无波动。
5、舒适性空调设计寿命短
精密空调(如LIEBERT)的设计寿命为10年(在中国,LIEBERT已经出现15年仍然正常运行的案例),运行要求为全年365天,每天24小时。目前已经有一些舒适性空调厂家标称设计寿命超过5年,然而其计算方法为每年应用1-3个季度,每天运行不超过8小时,根据精密空调设计寿命的计算方法要求,其设计寿命绝对不超过2年。
6、舒适性空调基本没有空气过滤能力
舒适性空调只具备简单的过滤功能,不提供过滤网备件,一般在应用1-2个月后即无过滤功能。精密空调严格按照0.5 微米/升<18,000(B级)设计,配合以每小时30次的风量循环,保障机房洁净。机房洁净对设备运行非常重要。
7、舒适性空调维护量大
对舒适性空调而言,客户必须组织专门的队伍进行维护,维护量及维护成本高。精密空调的设计针对“免维护”,其维护量只集中在机组自动提示的过滤网更换及加湿罐清理等简单工作,无须专业的维护队伍。
8、舒适性空调综合成本高
从一次性购买成本上看,如果使用舒适性空调,达到相同制冷量精密空调的价格是舒适性空调的2倍左右,但考虑使用寿命——精密空调的使用寿命空调是舒适性空调的2-4倍,也就是说,在10年时间里,我们可以只应用1批精密空调,而不是应用2批甚至3批舒适性空调。
从运行成本上看,在发挥同样制冷效果的前提下,舒适性空调的耗电量是精密空调耗电量的1.5倍。
从维护成本上看。在发挥同样制冷效果的前提下,舒适性空调的维护量是精密空调维护量的2倍。
根据以上3种计算,从成本角度考虑,选择精密空调可以节省大量的投资、运行成本、维护成本。
这里指的是输入功率
如果再乘个能效比就是制冷量,能效比COP可以取3.3
这里的2.5KW是指制冷量 2.5KW=1PX3.3=735KWX3.3
这样理解,1P产生了2.5KW的制冷量