數(shù)據(jù)中心機(jī)房空調(diào)選型與制冷量配置

 

數(shù)據(jù)機(jī)房主要熱負(fù)荷

機(jī)房主要的冷負(fù)荷來(lái)源于設(shè)備的發(fā)熱量及維護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷。因此，我們要了解主設(shè)備的數(shù)量及用電情況以確定機(jī)房空調(diào)的容量及配置。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，除主要的設(shè)備冷負(fù)荷之外的其他負(fù)荷，如機(jī)房照明負(fù)荷、建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷、補(bǔ)充的新風(fēng)負(fù)荷、人員的散冷負(fù)荷等。如不具備精確計(jì)算的條件，也可根據(jù)機(jī)房設(shè)備功耗及機(jī)房面積，按經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)算。

 

機(jī)房熱負(fù)荷計(jì)算

空調(diào)系統(tǒng)夏季冷負(fù)荷應(yīng)包括下列內(nèi)容：

機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的散熱；

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)得熱；

通過(guò)外窗進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱；

人體散熱；

照明裝置散熱；

新風(fēng)負(fù)荷；

伴隨各種散濕過(guò)程產(chǎn)生的潛熱。

熱負(fù)荷分析：

1)計(jì)算機(jī)設(shè)備熱負(fù)荷：

Q1=860xPxη1η2η3Kcal/h

Q：計(jì)算機(jī)設(shè)備熱負(fù)荷

P：機(jī)房?jī)?nèi)各種設(shè)備總功耗

η1：同時(shí)使用系數(shù)

η2：利用系數(shù)

η3：負(fù)荷工作均勻系數(shù)

通常，η1η2η3取0.6—0.8之間，

本設(shè)計(jì)考慮容量變化要求較小，取值為0.6。

2)照明設(shè)備熱負(fù)荷：

Q2=CxPKcal/h

P：照明設(shè)備標(biāo)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(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)要求》要求，機(jī)房照度應(yīng)大于2001x，其功耗大約為20W/M2以后的計(jì)算中，照明功耗將以20 W/M2為依據(jù)計(jì)算。

3)人體熱負(fù)荷

Q3=PxNKcal/h

N：機(jī)房常有人員數(shù)量

P：人體發(fā)熱量，輕體力工作人員熱負(fù)荷顯熱與潛熱之和，在室溫為21℃和24℃時(shí)均為102Kcal。

4)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)熱

Q4=KxFx(t1-t2)kcal/h

K：轉(zhuǎn)護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系統(tǒng)普通混凝土為1.4—1.5

F：轉(zhuǎn)護(hù)結(jié)構(gòu)面積

t1：機(jī)房?jī)?nèi)內(nèi)溫度℃

t2：機(jī)房外的計(jì)算溫度℃

在以后的計(jì)算中，t1-t2定為10℃計(jì)算。

屋頂與地板根據(jù)修正系數(shù)0.4計(jì)算。

5)新風(fēng)熱負(fù)荷

其計(jì)算較為復(fù)雜，在此方案中，我們以空調(diào)本身的設(shè)備余量來(lái)平衡，不另外計(jì)算。

 

機(jī)房分級(jí)：

根據(jù)GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》，電子信息系統(tǒng)機(jī)房應(yīng)劃分為A、B、C 三級(jí)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)房的使用性質(zhì)、管理要求及其在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)中的重要性確定所屬級(jí)別。

符合下列情況之一的電子信息系統(tǒng)機(jī)房應(yīng)為A級(jí)： 1 電子信息系統(tǒng)運(yùn)行中斷將造成重大的經(jīng)濟(jì)損失； 2 電子信息系統(tǒng)運(yùn)行中斷將造成公共場(chǎng)所秩序嚴(yán)重混亂。 符合下列情況之一的電子信息系統(tǒng)機(jī)房應(yīng)為B級(jí)。 1 電子信息系統(tǒng)運(yùn)行中斷將造成較大的經(jīng)濟(jì)損失； 2 電子信息系統(tǒng)運(yùn)行中斷將造成公共場(chǎng)所秩序混亂。 不屬于A 級(jí)或B 級(jí)的電子信息系統(tǒng)機(jī)房應(yīng)為C級(jí)。 電子信息系統(tǒng)機(jī)房?jī)?nèi)有嚴(yán)格的溫度、濕度、噪音等要求，機(jī)房按國(guó)標(biāo)GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定： 1) 各級(jí)電子信息系統(tǒng)機(jī)房技術(shù)要求：

項(xiàng)目	技術(shù)要求			備注
	A級(jí)	B級(jí)	C級(jí)
環(huán)境要求
主機(jī)房溫度（開機(jī)時(shí)）	23℃±1℃		18～28℃	不得結(jié)露
主機(jī)房相對(duì)濕度（開機(jī)時(shí)）	40%～55%		35%～75%
主機(jī)房溫度（停機(jī)時(shí)）	5～35℃
主機(jī)房相對(duì)濕度（停機(jī)時(shí)）	40%～70%		20%～80%
主機(jī)房和輔助區(qū)溫度變化率（開、停機(jī)時(shí)）	<5℃/h		<10℃/h
輔助區(qū)溫度、相對(duì)濕度（開機(jī)時(shí)）	18～28℃、35%～75%
輔助區(qū)溫度、相對(duì)濕度（停機(jī)時(shí)）	5～35℃、20%～80%
不間斷電源系統(tǒng)、電池室溫度	15～25℃
建筑與結(jié)構(gòu)
主機(jī)房外墻設(shè)采光窗	不宜		—	—
防靜電活動(dòng)地板的高度	不宜小于400mm			作為空調(diào)靜壓箱時(shí)
防靜電活動(dòng)地板的高度	不宜小于250mm			僅作為電纜布線使用時(shí)
空氣調(diào)節(jié)
主機(jī)房與輔助區(qū)設(shè)置空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)	應(yīng)		可	—
不間斷電源系統(tǒng)、電池室設(shè)置空調(diào)降溫系統(tǒng)	宜		可	—
主機(jī)房保持正壓	應(yīng)		可	—
冷凍機(jī)組、冷凍和冷卻水泵	N+X冗余（X=1～N）	N+1冗余	N	—
機(jī)房空調(diào)	N+X冗余（X=1～N）主機(jī)房中每個(gè)區(qū)域冗余X臺(tái)	N+1冗余，主機(jī)房中每個(gè)區(qū)域冗余1臺(tái)	N	—
主機(jī)房設(shè)置采暖散熱器	不應(yīng)	不宜	允許，但不建議	—

2) 噪音標(biāo)準(zhǔn) 有人值守的主機(jī)房和輔助區(qū)，在電子信息設(shè)備停機(jī)時(shí)，在主操作員位置測(cè)量的噪聲值應(yīng)小于65dB（A）。 3) 正壓密封要求 主機(jī)房應(yīng)維持正壓。主機(jī)房與其他房間、走廊的壓差不宜小于5Pa，與室外靜壓差不宜小于10Pa。 4) 潔凈度要求 A級(jí)和B級(jí)主機(jī)房的空氣含塵濃度，在靜態(tài)條件下測(cè)試，每升空氣中大于或等于0.5微米的塵粒數(shù)應(yīng)少于18000粒。 5) 新風(fēng)需求 空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量應(yīng)取下列兩項(xiàng)中的最大值： 1）按工作人員計(jì)算，每人40m³/h； 2）維持室內(nèi)正壓所需的風(fēng)量。 為使機(jī)房能達(dá)到上述要求，應(yīng)采用機(jī)房空調(diào)才能滿足要求。 如果機(jī)房環(huán)境不能滿足以上要求會(huì)對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備造成以下影響： 溫度無(wú)法保持恒定 - 造成電子元?dú)饧膲勖档?/span> 局部溫度過(guò)熱 - 設(shè)備突然關(guān)機(jī) 濕度過(guò)高 - 產(chǎn)生冷凝水，短路 濕度過(guò)低 - 產(chǎn)生有破壞性的靜電 潔凈度不夠 - 機(jī)組內(nèi)部件過(guò)熱，腐蝕

 

 

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