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工作证
姓名: 杨家骅
职位:资深弱电专家
上海金桥信息股份有限公司弱电行业领头人。2000年开始从事弱电行业相关工作，拥有高级工程师职称、计算机信息系统集成高级项目经理、上海市建设工程评审专家、上海市政府采购评审专家等业内重要资质。参与并主导了众多行业知名项目案例：申能能源中心智能化系统、上海烟草（集团）公司营销中心、徐汇区人民法院、广西高级人民法院、上海市虹口区人民法院等。关于中小型数据中心机房机密空调冷量的计算，我们来听听专家怎么说吧~~~
数据中心机房中的设备是由大量的微电子设备、精密机械设备和机电设备组成。这些设备使用了大量受环境条件影响的电子元件、机械构件及材料。如果环境条件不能满足这些设备对环境的使用要求，就会降低计算机的可靠性，加速元件及材料的老化，缩短机器的使用寿命，甚至丢失重要的数据和出现误动作等诸多问题。
所有电子设备都会产生热量，为了避免设备温度升高至无法接受的程度，必须使这些热量扩散掉。数据中心或网络机房内的大多数IT设备和其它设备都是通过空气冷却的。为了确定制冷系统的容量，必须了解封闭空间内设备的发热量以及其它常见热源所产生的热量。
如何确定整个系统的发热量？
一个系统的总发热量等于它所有组件的发热量之和。整个系统应包括IT设备及其它项，例如UPS、配电系统、精密空调、照明设施和人员等。不过，可以根据简单的标准规则确定各项的发热量。
其中UPS和配电系统的发热量由两部分组成：一部分是固定的损耗值，另一部分与负载功率成正比。对于不同品牌和型号的设备，可以认为它们的这两部分热量损耗是一致的，因此可以比较大致的估算它们的发热量。考虑到目前大部分项目的数据中心建设中，UPS设备和主要配电系统都不位于数据中心内部，因此该部分的发热量应另行计算，快速计算方式如下：
UPS电源系统发热量=（0.04×电源系统额定值）+（0.06×IT设备总负载功率）W；
配电系统发热量=（0.02×电源系统额定值）+（0.02×IT设备总负载功率）W；
对于数据中心内部照明设施和人员所产生的热量也可以使用标准值进行估算。要确定整个系统的热负荷，只需要一些很容易获取的数值信息，例如地板面积和IT设备的额定功率等。
空调装置的风扇和压缩机会产生相当多的热量。不过这些热量大部分会释放到房间外部，不会给数据中心内部带来额外的热量负荷。但是可能降低空调系统的效率，因而在确定空调系统的功率时通常需要加以考虑。
掌握了以上数值，就可以使用数据中心内各项的发热量进行详细的热量分析，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。
其中C、D、E、F相对较小，常规经验可按照A+B部分计算量的5-10%计列，因此初步计算中仅考虑计算机和其它设备的散热以及建筑围护结构的传热。
A.计算机和其它设备的散热计算：Q1=860×P×η1η2η3 Kcal/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
我们这里套用已经竣工的徐汇区人民法院信息中心机房的情况进行计算：
P（满载时）=3KW（普通机柜负荷）×30（普通机柜数量）+7KW（高密度机柜负荷）×2（高密度机柜数量）=104KW；
按本项目建设初期设备满载率为50%，因此初期计算机和其它设备的总功耗按照52KW核定；
因此目前Q1计算结果为860×52KW×0.8=35776Kcal/h。
B.建筑围护结构的传热计算：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。
套用本项目信息中心机房的情况进行计算：
Q2计算结果为1.5×85㎡（主机房面积）×[40℃（夏季室外温度）-23℃（机房内温度设定值）]=2167.6Kcal/h。
综合计算情况，目前审判信息中心机房的总体热负荷值为（Q1+Q2）×1.1=41738.9Kcal/h，合48.53KW，若今后设备满载情况下可能达到79681.56-83475.92Kcal/h，合92.65-97.06KW。
本项目选用的是全冷量为65KW的空调设备，按显热比0.92计算，实际制冷能力为59.8KW，因此目前配置方式为1用1备，后期在设备增加后可2用1备，与本项目实际实施的配置情况一致。
上述计算中并没有详细计算周围环境中的热源，例如透过窗口照射进来的阳光和从墙外传导进来的热量，仅仅是通过常规经验增加了部分余量考虑的。许多中小型数据中心和网络机房没有暴露在室外的墙或窗户，这时则不需要过多考虑上述热源。但是对于墙壁或屋顶暴露在室外的大型数据中心而言，额外的热量会进入数据中心，在设计空调系统制冷量时必须考虑这些热量，需酌情增加该部分的计算量。
此外对于小型数据机房或较大的配线柜而言，空调系统通过管道隔离了送风与回风，不会造成冷凝，因此不需要持续进行补偿性加湿。这样空调的制冷能力可以得到充分利用，从而使制冷效率达到最高。
而对于气流大量混合的大型数据中心而言，空调系统必须提供温度较低的空气，以抵消设备释放的热空气回流所造成的影响。这将导致空气相对湿度显著降低，因而需要进行补偿性加湿。这使空调系统的性能和制冷能力受到较大影响。因此，在确定空调系统的制冷容量时，必须加大30%。
总之在估计计算机机房空调系统的制冷容量时，需酌情增加：如果是通过管道隔离回风的小型系统，则无需增加；如果是室内空气混合程度很高的系统，则需增加30%。
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