数据中心精密空调配置及计算
第三章机房专用空调机选型指南
3.1 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
3.1.1 机房内设备发热量
3.1.2 机房面积
3.1.3 机房条件（包括层高，密封，装修，室外机安装位置等）
3.1.4 当地气候条件
3.1.5 型号规格圆整统一
3.2 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。
3.3 计算机房
3.3.1 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0.35KW/m2（即300kcal/h·m2）的标准进行设计。
按计算机房内设备的散热量估算冷量：
在国外有的公司往往以整套计算机设备安装电功率进行计算，在国内还应乘以一定值的系数
① 主机设备的散热量 Q=1000NK
Q──散热量 w
N──主机设备安装功率 kw
K──总系数，国产设备取0.4～0.5；进口设备取0.6～0.8
② 外部设备的散热量 Q=1000NK
Q──散热量 w
N──外部设备安装功率 kw
K──总系数，国产设备取0.2～0.3；进口设备取0.5
3.3.3 照明灯具散热量 Q=1000n
1n
2
n
3
N
3.3.4 人体散热量和散湿量 Q=nq W=nw
备注：
1. 由于实际选型时往往按空调机的系列型号规格向上取整，这样就留有一定的安全系数，因此3，4项的散热量可以忽略不计；
2. 其它电讯机房的选型可参照计算机房的参数进行。
3.4 机房空调系统新风量
按下述三项中取其中的最大一项：
3.4.1 按机房人员取40m3/h·p
3.4.2 维持机房室内正压所需的风量
3.4.3 取机房空调总风量的5%
地板送风口风速：1.5～2.0m/s
地板送风口总开孔面积占地板面积的0.6%
3.5 常用热功单位换算
3.5.1 压力换算
1巴(bar)≈1公斤力/厘米2(at)≈1标准大气压(atm)≈105帕斯卡(pa)
3.5.2 冷量换算
1匹(PS)＝2500大卡(kcal/h)
1千瓦(kw)＝860大卡(kcal/h)
1匹(PS)＝2.9千瓦(kw)
1冷吨＝3024大卡(kcal/h)
1BTU/h＝0.2519大卡(kcal/h)
备注：以上数据均来源于国内外各种设计手册、技术标准和统计报告，并经本公司多年的销售选型经验检验、认可。
1匹=2500瓦制冷量。
机房空调制冷量如何配置计算？含估算方式
机房空调制冷量如何配置计算？含估算方式精密空调的负荷一般要根据机房实际余热余温以及状态的变化进行准确计算，但在条件不允许时也可计算，下面介绍两种简便的计算方法：一、机房制冷量简便计算方法方法一：功率及面积法Qt=Q1+Q2Qt：总制冷量(kw)Q1：室内设备负荷(=设备功率X0.8)Q2：环境热负荷（=0.18KW/m²X机房面积）方法二：面积法（当只知道面积时）Qt=S x pQt：总制冷量(kw)S：机房面积(m²)P：冷量估算指标那么冷量估算指标有哪些呢？电信交换机、移动基站（350-450W/m²）金融机房（500-600W/m²）数据中心（600-800W/m²）计算机房、计费中心、控制中心、培训中心（350-450W/m²）电子产品及仪表车间、精密加工车间（300-350W/m²）保准检测室、校准中心（250-300W/m²）Ups 和电池室、动力机房（300-500W/m²）医院和检测室、生活培养室、洁净室、实验室（200-250W/m²）仓储室（博物馆、图书馆、档案馆、烟草、食品）（150-200W/m²）二、根据不同情况确定制冷量情况一：没有对机房设备等情况考察之下数据室估算：在一个小型的金融机房中，数据设备室通常的面积小于50平方，在数据设备、机房的建筑热量没有确定下来之前，可以按照金融机房通用的估计方法进行机房空调制冷量的预估：500w～600w/m²，部分高容量机房达到800w/m²。
例如数据室的面积为50m2 ，则所需的制冷量约为：25kw。
选用3台单机制冷量8.6kw空调，外加一台冗余机组，共4台。
当数据机房设备、维护结构确定后，对设备的发热量、维护面积的热量核算，调整空调的配置。
电力室估算：电力室中主要的发热量来自UPS、电源等设备，其热容量较低，可以选择两台单机制冷量为8.6kw的空调冗余布置。
数据中心专用空调配置选择及PUE值计算
数据中心专用空调配置选择及PUE值计算数据中心机房环境对服务器等IT设备正常稳定运行起着决定性作用。
数据中心机房建设的国家标准GB50174-2008《电子信息机房设计规范》对机房开机时的环境的要求：为使数据中心能达到上述要求，应采用机房专用空调(普通民用空调、商用空调与机房专用空调的差异对比不在本文讨论范围)。
如果数据中心机房环境不能满足以上要求会对服务器等IT 设备造成以下影响:温度无法保持恒定—造成电子元气件的寿命降低局部温度过热—设备突然关机湿度过高—产生冷凝水，短路湿度过低-产生有破坏性的静电洁净度不够—机组内部件过热，腐蚀一)数据中心热负荷及其计算方法按照数据中心机房主要热量的来源，分为：λ设备热负荷（计算机等IT设备热负荷)；λ机房照明热负荷；λ建筑维护结构热负荷;λ补充的新风热负荷；λ人员的散热负荷等。
1、机房热负荷计算方法一：各系统累加法(1）设备热负荷：Q1=P×η1×η2×η3（KW)Q1：计算机设备热负荷P：机房内各种设备总功耗（KW）η1:同时使用系数η2：利用系数η3：负荷工作均匀系数通常，η1、η2、η3取0。
6～0.8之间,考虑制冷量的冗余，通常η1×η2×η3取值为0.8。
(2)机房照明热负荷：Q2=C×S(KW)C：根据国家标准《计算站场地技术要求》要求，机房照度应大于2001x，其功耗大约为20W/M2。
以后的计算中，照明功耗将以20W/M2为依据计算。
S：机房面积(3）建筑维护结构热负荷Q3=K×S/1000(KW）K:建筑维护结构热负荷系数（50W/m2机房面积）S：机房面积（4）人员的散热负荷：Q4=P×N/1000(KW）N:机房常有人员数量P：人体发热量，轻体力工作人员热负荷显热与潜热之和，在室温为21℃和24℃时均为130W/人。
（5)新风热负荷计算较为复杂，我们以空调本身的设备余量来平衡,不另外计算。
数据中心空调设计参数及负荷计算参考文档
3、空调负荷计算
5、通风换气耗热（冷）量 Qｈ = L×V×（C ×TW－TN）
L――换气量（ｍ3/ｈ） V――空气容积热容，夏季按0.46W·ｈ/（ｍ3·℃），冬季按0.4W·ｈ/（ｍ3·℃） TW——室外计算温度（℃） TN——室内计算温度（℃）
6、通过门窗的太阳辐射热 QY = C·λ·S
λ――太阳辐射热（直接辐射+散射辐射） S――门窗面积（㎡） C――遮阳系数
3、空调负荷计算
三个基本概念：
1、得热量：某一时间片段，进入有限封闭空间的热量。
2、冷负荷：为维持有限封闭空间温度的恒定，在某一时间片段需要 抽取的热量（或提供中和的冷量）。
3、开机负荷：指空调系统开始供冷时，由于被空调空间温度高于设 定温度，其总负荷远大于房间处于目标温度的稳态下的负荷。开机负 荷包括稳态情况下的常规负荷和为降温到目标温度的负荷。降温负荷 随实际情况而不同，一般以最不利情况进行计算。大型系统，若开机 负荷计算不精确，会导致系统温度在开机后，很长时间达不到目标温 度，有些会长达数小时。
2、围护结构传热量
QR = K × （C × TW-TN） × S
QR——围护结构传热量（W） K ——围护结构传热量（W/㎡·℃） C——室外计算温度修正系数（冬季取1）
TW——室外计算温度（℃） TN——室内计算温度（℃） S ——围护结构外表面积（㎡）
3、空调负荷计算
3、照明热负荷
如果按照以往资料，多数办公室照明负荷大于20W/㎡，但是采用节能灯照 明负荷一般小于5 W/㎡，所以应参考照明设计进行计算。
冬季
主要风向
夏季
冬季
大气压力 hPa
夏季
冬季
34.4
30.8
数据中心空调制冷量的计算
办公室空调与面积要怎么匹配，会议室空调又怎么匹配，要怎么计算？一冷量单位〉千瓦(kw)—国际单位制，把制冷量统一到功率相同单位，是现在制冷界努力的方向〉大卡(kcal/h)一习惯使用单位，与kw的换算关系为1kcal/h= 1w=h1万大卡=千瓦〉冷吨(RT)----1吨0摄氏度的冰在24小时内变成0摄氏度水所吸收的热量。
1冷吨=〉匹(HP)---又称马力、匹马力，即表示输入功率，也常表示制冷量。
表示功率时1HP=〉表示制冷量时，实际含义为消耗1HP功率所产生的制冷量1HP - -二制冷量简便计算方法精密空调的负荷一般要根据工艺房间的实际余热余温以及状态的变化进行准确计算，但在条件不允许时也可计算，下面介绍两种简便的计算方法：方法一：功率及面积法Qt=Q1+Q2Qt总制冷量(kw)Q1室内设备负荷(=设备功率Q2环境热负荷（=m2X机房面积）方法二：面积法（当只知道面积时）Qt=S x pQt总制冷量(kw)S 机房面积(m2)P 冷量估算指标三精密空调场所的冷负荷估算指标电信交换机、移动基站（350-450W/m2）金融机房（500-600W/m2）数据中心（600-800W/m2）计算机房、计费中心、控制中心、培训中心（350-450W/m2）电子产品及仪表车间、精密加工车间（300-350W/m2）保准检测室、校准中心（250-300W/m2）Ups 和电池室、动力机房（300-500W/m2）医院和检测室、生活培养室、洁净室、实验室（200-250W/m2）仓储室（博物馆、图书馆、档案馆、烟草、食品）（150-200W/m2）四根据不同的情况确认制冷量情况一（没有对机房设备等情况考察之下）数据室估算：在一个小型的金融机房中，数据设备室通常的面积小于50平方，在数据设备、机房的建筑热量没有确定下来之前，可以按照金融机房通用的估计方法进行机房空调制冷量的预估：500w～600w/m2 ，部分高容量机房达到800w/m2。
精密空调的计算
3、每平方米需求能量350-500大卡/平方米 换算公式1KW=860大卡
按100平方米机房计算 选择400大卡/平方米
100*400/860=46.5KW 就是说最基本需要50KW的空调
在机房中一般还需要1+1原则 那么100平方米机房配两台50KW空调
就是说平时两台都正常工作在其中一台发生故障时另一台也能满足机房要求
精密空调分为水0W发热量计算:
2、重要计算机房:每平方米150W发热量+计算机负载功率=精密空调制冷量,例如一个200平方米的机房，负载功率是100KW那些这个空调就要用200*150W+100KW＝130KW
那么这个机房就要大于130KW的机房精密空调。
精密空调制冷量计算方法
精密空调制冷量计算方法精密空调的负荷一般要根据工艺房间的实际余热余温以及状态的变化进行准确计算，但在条件不允许时也可计算，下面介绍两种简便的计算方法：制冷量简便计算方法：方法一：功率及面积法Qt=Q1+Q2Qt总制冷量(kw)Q1室内设备负荷(=设备功率X0.8)Q2环境热负荷（=0.18KW/m²X机房面积）方法二：面积法（当只知道面积时）Qt=S x pQt总制冷量(kw)S 机房面积(m²)P 冷量估算指标精密空调场所冷负荷估算指标电信交换机、移动基站（350-450W/m²）金融机房（500-600W/m²）数据中心（600-800W/m²）计算机房、计费中心、控制中心、培训中心（350-450W/m²）电子产品及仪表车间、精密加工车间（300-350W/m²）保准检测室、校准中心（250-300W/m²）Ups 和电池室、动力机房（300-500W/m²）医院和检测室、生活培养室、洁净室、实验室（200-250W/m²）仓储室（博物馆图书馆档案馆烟草食品）（150-200W/m²）UPS机房精密空调选项计算1-1. BTU/小时= KCal×3.961-2. KCal= KVA×8601-3. BUT/小时= KVA(UPS容量)×860×3.96×(1-UPS效率)= KVA(UPS容量)×3400(1-UPS效率)例：10KVA UPS一台整机效率85%其散热量计算如下：10KVA×3400×(1-0.85)=5100 BTU/小时1英热单位/时（Btu/h）=0.293071瓦（W）IDC机房精密空调选项计算公式Q=W×0.8×(0.7---0.95)+｛(80---200)×S｝/1000. Q为制冷量，单位KW；W为设备功耗，单位KW；按用户需求暂按110KW;0.8为功率因数；0.7-0.95为发热系数，即有多少电能转化为热能；取0.780-200是每平方米的环境发热量，单位是W;S为机房面积，单位是m²。
精密空调制冷量计算公式
制冷系统设计环境设计参数空调系统以《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003、《数据中心设计规范》GB50174-2017、《数据中心用恒温恒湿空调系统》YD/T2061-2009 及《核心机房节能热管理技术规范》QB-H-001-2009 等国家及行业标准规范作为设计依据，总体把握安全可靠、节能环保、经济合理的设计原则，同时兼顾施工方便快捷、维护简便易行。
1.1气流组织设计按照现行《数据中心设计规范》GB50174-2017标准，设备布局与气流组织设计原则：机房设备规划布局以“先冷设备、后冷环境”为指导原则，贯彻“冷热通道独立设置”的要求，机房内划分出间隔的冷热通道。
机柜布置采用“面对面、背对背”的排列方式，相邻两列设备的吸风面(正面)安装在冷通道上，排风面(背面)安装在热通道上，实现分隔冷热气流，形成良好的气流组织，提高空调的制冷效率。
封闭系统可以用来隔离热通道（hot aisle）和冷通道（cold aisle），防止热空气和冷空气混合。
封闭系统像一个物理屏障一样，将热通道与冷通道分开。
封闭冷通道就是对机房的冷通道进行隔离，以便于更好地控制气流，阻止冷热气流的混合，不会导致冷却资源的浪费。
数据中心空调负荷计算通过统计各类服务器设备的数量及比例我们就能进行整体数据中心设备冷负荷的计算。
本次项目的设备布置采用业界主流实用的冷热通道分离，微模块采用密闭热通道方案。
采用行间级精密空调，采用前送风，后回风模式IT设备显冷负荷在本项目中，我们把数据中心区域根据不同的设备细分为2类：网络机柜--2KW/Rack；标准服务器机柜--3~4KW/Rack；精密空调制冷量计算公式如下1、机房面积S=100m²，每台IT设备柜按3Kw、网络柜按2KW负载量进行估算，设备总功率为32KW，冷通道空调总制冷量=设备热负荷（设备总功率*热量转换系数）=32*0.9=35.6KW，为确保精密空调系统的效率和尽可能延长空调的使用寿命，一般情况下最佳负载功率应为空调制冷量的80%左右，则精密空调的最小制冷量可估算为35.6/0.8=44.4KW。
信息机房空调配置的计算
信息机房空调配置的计
算
The manuscript was revised on the evening of 2021
信息机房空调配置的计算
计算方法有2种：
方法1：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*）
Q2=环境热负荷（~㎡*机房面积）
方法2：面积法：（当只知道面积时）
Qt=S*P
Qt=总制冷量
S =机房面积（㎡）
P =冷量估算指标（根据不同用途机房的估算指标选取）
※精密空调场所的冷负荷估算指标
1、电信交换机房、移动基站（300W/㎡左右）
2、数据中心（600w/㎡左右）
3、计算机房、计费中心、控制中心、培训中心（300W/㎡左右）
4、电子产品及仪表车间、精密加工车间（300W/㎡左右）
5、标准检测室、校准中心（250W/㎡左右）
6、UPS和电池室、动力机房（300W/㎡左右）
7、医院和检测室、生化培养室、洁净室、实验室（200W/㎡左右）
8、仓储室（博物馆、图书馆、档案馆、烟草、食品）（200W/㎡左右）※在机房行业中的经验算法：
每平方米需求能量350—500大卡/换算公式1KW=860大卡
按100平方米机房计算。
选择400大卡/平方米
100*400/860=就是说最基本需要50KW的空调
在机房中一般还需要 1+1原则。
那么100平方米机房配2台50KW空调。
机房空调制冷量计算方法
机房空调制冷量计算方法公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]机房空调制冷量计算方法精密空调的负荷一般要根据工艺房间的实际余热余温以及状态的变化进行准确计算，但在条件不允许时也可计算，下面介绍两种简便的计算方法：制冷量简便计算方法：方法一：功率及面积法Qt=Q1+Q2Qt总制冷量(kw)Q1室内设备负荷(=设备功率Q2环境热负荷（=m2X机房面积）方法二：面积法（当只知道面积时）Qt=S x pQt总制冷量(kw)S 机房面积(m2)P 冷量估算指标精密空调场所冷负荷估算指标电信交换机、移动基站（350-450W/m2）金融机房（500-600W/m2）数据中心（600-800W/m2）计算机房、计费中心、控制中心、培训中心（350-450W/m2）电子产品及仪表车间、精密加工车间（300-350W/m2）保准检测室、校准中心（250-300W/m2）Ups 和电池室、动力机房（300-500W/m2）医院和检测室、生活培养室、洁净室、实验室（200-250W/m2）仓储室（博物馆、图书馆、档案馆、烟草、食品）（150-200W/m2）UPS机房空调选项计算1-1. BTU/小时= KCal×1-2. KCal= KVA×8601-3. BUT/小时= KVA(UPS容量)×860××(1-UPS效率)= KVA(UPS容量)×3400(1-UPS效率)例：10KVA UPS一台整机效率85%其散热量计算如下：10KVA×3400×=5100 BTU/小时1英热单位/时（Btu/h）=瓦（W）IDC机房空调选项计算公式Q=W×× Q为制冷量，单位KW；W为设备功耗，单位KW；按用户需求暂按110KW;为功率因数；为发热系数，即有多少电能转化为热能；取80-200是每平方米的环境发热量，单位是W;S为机房面积，单位是m2。
数据中心精密空调选型方案
数据中心精密空调选型方案一、背景介绍随着云计算和大数据时代的到来，数据中心的重要性日益凸显。
数据中心是承载和管理大量服务器、存储设备和网络设备的关键基础设施，对温度和湿度的控制要求非常严格。
精密空调系统是数据中心中的关键设备，能够有效地控制温度和湿度，保障数据中心的正常运行。
二、需求分析根据数据中心的需求，我们需要选择一种适合的精密空调系统，满足以下要求：1. 温度控制范围：在数据中心内保持稳定的温度，通常要求在20℃-25℃之间。
2. 湿度控制范围：保持适宜的湿度，通常要求在40%-60%之间。
3. 高效节能：选择具有高效节能特性的精密空调系统，降低能源消耗和运维成本。
4. 可靠性和稳定性：选择具有高可靠性和稳定性的精密空调系统，确保数据中心的连续运行。
5. 空调系统容量：根据数据中心的规模和热负荷计算，选择适当的空调系统容量。
三、选型方案根据上述需求分析，我们选择了以下精密空调系统选型方案：1. 温度控制范围：我们选择了一款精密空调系统，能够在数据中心内保持稳定的温度，温度范围为20℃-25℃。
该空调系统采用先进的温度传感器和控制技术，能够实时监测和调整温度，保证数据中心的温度稳定性。
2. 湿度控制范围：我们选择了一款精密空调系统，能够保持适宜的湿度，湿度范围为40%-60%。
该空调系统配备了湿度传感器和湿度控制模块，能够根据实时湿度数据进行调整，确保数据中心的湿度处于合适的范围内。
3. 高效节能：我们选择了一款具有高效节能特性的精密空调系统。
该空调系统采用了先进的压缩机和换热器技术，能够提高能效比，降低能源消耗。
同时，该空调系统还配备了智能控制系统，能够根据实时负荷情况进行调整，进一步提高能效。
4. 可靠性和稳定性：我们选择了一款具有高可靠性和稳定性的精密空调系统。
该空调系统采用了优质的组件和材料，经过严格的质量控制和测试，能够在恶劣环境下稳定运行。
此外，该空调系统还具有故障自诊断和自动恢复功能，能够及时发现和修复故障，确保数据中心的连续运行。