一、新《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》對機房制冷量的計算的約定

GB50174-2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》中，明確建議“對單臺機柜發(fā)熱量大于4kW的主機房，宜采用活動地板下送風(fēng)/上回風(fēng)、行間制冷空調(diào)前送風(fēng)/后回風(fēng)等方式，并宜采取冷熱通道隔離措施”

高度集成的微模塊數(shù)據(jù)中心和封閉冷熱通道勢必會成為中型數(shù)據(jù)中型的主流。

但是對于機房熱負荷的計算，新規(guī)范并沒有具體量化的機房指引。所以對熱負荷的計算原來的計算方式仍將適用。我們逐一介紹傳統(tǒng)制冷方式和冷熱通道、模塊化數(shù)據(jù)中心方式下制冷量的計算

二、機房制冷量傳統(tǒng)的簡便計算方法

我們先來看一下一個小規(guī)模的傳統(tǒng)機房，例子：傳統(tǒng)85平米機房

面積為85平米，UPS設(shè)計容量為120KVA的機房，其空調(diào)制冷量計算如下：

（1）功率及面積法

Qt=Q1+Q2

Qt：總制冷量(kw)

Q1：室內(nèi)設(shè)備負荷(=設(shè)備功率x 0.8)

Q2：環(huán)境熱負荷（=0.15kw~0.18kw/m2x機房面積）

因為所有設(shè)備均通過UPS供電，所以可根據(jù)UPS的功率來確定整個機房的設(shè)備負荷。設(shè)計UPS的容量為120KVA，則室內(nèi)設(shè)備冷負荷為：Q1 = 120*0.8*0.8*0.8=61.44KW（需要扣除設(shè)計時考慮的20%余量）

環(huán)境冷負荷為：Q2=0.1kw/平方米×85平方米＝8.5KW

則：Qt=Q1+Q2=61.44+8.5=69.94KW

注：電池發(fā)熱量和UPS的發(fā)熱量忽略不計。

這樣，使用一組總制冷量70KW左右的空調(diào)就足夠了。安全起見，可以使用n+1備份。

（2）、面積法（當(dāng)只知道面積時）

Qt=S x p

Qt：總制冷量(kw)

S：機房面積(m2)

P：冷量估算指標(biāo)

（3）、精密空調(diào)場所冷負荷估算指標(biāo)

1、電信交換機、移動基站（350-450w/m2）

2、金融機房（500-600w/m2）

3、數(shù)據(jù)中心（600-800w/m2）

4、計算機房、計費中心、控制中心、培訓(xùn)中心（350-450w/m2）

5、電子產(chǎn)品及儀表車間、精密加工車間（300-350w/m2）

6、保準(zhǔn)檢測室、校準(zhǔn)中心（250-300w/m2）

7、UPS和電池室、動力機房（300-500w/m2）

8、醫(yī)院和檢測室、生活培養(yǎng)室、潔凈室、實驗室（200-250w/m2）

9、倉儲室、博物館、圖書館、檔案館、煙草、食品（150-200w/m2）

三、機房制冷量精確計算方法

第一步：統(tǒng)計機房主要熱量的來源

1、設(shè)備負荷（IT設(shè)備及其它設(shè)備熱負荷）；

2、機房照明負荷；

3、建筑圍護結(jié)構(gòu)負荷；

4、補充的新風(fēng)負荷；

5、人員的散熱負荷等；

6、其他；

第二步：各熱量來源熱負荷分析

1、計算機設(shè)備熱負荷：Q1=860xPxη1η2η3Kcal/h

Q1：計算機設(shè)備熱負荷；

P：機房內(nèi)各種設(shè)備總功耗；

η1：同時使用系數(shù)；

η2：利用系數(shù)；

η3：負荷工作均勻系數(shù)通常；

η1η2η3取0.6—0.8之間，如考慮容量變化要求較小，則可取值為0.6；

2、照明設(shè)備熱負荷：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)國家標(biāo)準(zhǔn)《計算站場地技術(shù)要求》要求，機房照度應(yīng)大于2001x，其功耗大約為20W/M2，所以照明功耗可以20W/M2為依據(jù)計算；

3、人體熱負荷：Q3=PxNKcal/h

N：機房常有人員數(shù)量；

P：人體發(fā)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(jié)構(gòu)傳導(dǎo)熱：Q4=KxFx(t1-t2)Kcal/h

K：圍護結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系統(tǒng)普通混凝土為1.4—1.5；

F：圍護結(jié)構(gòu)面積；

t1：機房內(nèi)內(nèi)溫度℃；

t2：機房外的計算溫度℃；

一般計算中，t1-t2定為10℃計算；

5、Q5=860xP2

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，由于這些設(shè)備功耗小，只粗略根據(jù)其輸入功率與熱功當(dāng)量之積計算。

最后將以上計算結(jié)果匯總得：

機房總熱負荷：Q＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5；

四、冷通道、微模塊數(shù)據(jù)中心對精密空調(diào)和列間空調(diào)熱負荷的計算

我們知道模塊化數(shù)據(jù)中心和冷通道能大大提高數(shù)據(jù)中心的制冷效率，降低PUE。其主要原理是把高密度的發(fā)熱設(shè)備集中在有限通道中，提高熱交換效率。同時幾乎可以不再需要考慮機房所在房間的面積大小。

所以冷通道，和模塊化數(shù)據(jù)中心對制冷量的計算，可以參照（1）功率及面積法，面積忽略

Qt=Q1+Q2=Q1+0=Q1

Qt：總制冷量(kw)

Q1：室內(nèi)設(shè)備負荷(=設(shè)備功率x 0.8)

其中需要注意的是設(shè)備功率可以按照ups設(shè)計容量*0.8

舉例：已知：100kw設(shè)備功率 則熱負荷=100*0.8*0.8

已知：120KVA ups 熱負荷=120*0.8*0.8*0.8