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机房专用空调机选型依据-精密空调选型

双击自动滚屏 发布者:精密空调 发布时间:2020-08-05 00:27:33 阅读:次【字体:

为了确定空调机的容量,以满足机房温度、湿度、洁净度和送风速度的要求(简称四度要求)。必须首先计算机房的热负荷。

机房的热负荷主要来自两个方面:

其一是机房内部产生的热量,它包括:室内计算机及外部设备的发热量,机房辅助设施和机房设备的发热量(电热、蒸气水温及其它发热体)。这些发热量显热大、潜热小;照明发热(显热);工作人员的发热(显热小、潜热大);由于水分蒸发、凝结产生的热量(潜热)。

其二是机房外部产生的热量,它包括:

传导热,过建筑物本体侵入的热量,如从墙壁、屋顶、隔断和地面传入机房的热量(显热);

放射热(也称辐射热),由于太阳照射从玻璃窗直接进入房间的热量(显热);

对流产生的热量,从门窗等缝隙侵入的高温室外空气(也包含水蒸气)所产生的热量(显热、潜热);

为了使室内工作人员减少疲劳和有利于人体健康而引入的新鲜空气所产生的热量(包括显热和潜热)。

总之,人体放出的热量、缝隙风侵入的热量和换气带进的热量,不仅使室温升高,也会增加室内的含湿量,因此需要除湿。这部分热负荷称为潜热负荷,而机房内所有设备散发的热量只是室内的温度升高,这种热负荷称为显热负荷。与一般宾馆、办公室、会议室等潜热占有相当大比例所不同的是,计算机、程控机机房内的热负荷是以显热负荷为主。因此对于热负荷状况不同的场合应选用不同类型的空调机。通常用显热比(SFH)作为空调机的重要指标。

热负荷计算

计算机房空调负荷,主要来自计算机设备、外部设备及机房设备的发热量,大约占总热量的80%以上,其次是照明热、传导热、辐射热等,这几项计算方法与一般空调房间负荷计算相同。计算机制造商,一般能提供设备发热量的具体数值。否则根据计算机的耗电量计算其发热量。

a.外部设备发热量计算

Q=860N¢(kcal/h)

式中:N:用电量(kW);¢:同时使用系数(0.2~0.5);860:功的热当量,即lkW电能全部转化为热能所产生的热量。

b.主机发热量计算

Q=860×P×h1×h2×h3

式中,P:总功率(kW);

h1:同时使用系数;

h2:利用系数;

h3:负荷工作均匀系数。

机房内各种设备的总功率,应以机房内设备的最大功耗为准,但这些功耗并未全部转换成热量,因此,必须用以上三种系数来修正,这些系数又与计算机的系统结构、功能、用途、工作状态及所用电子元件有关。总系数一般取0.6~0.8之间为好。(此为参考值,请根据项目实际情况进行计算)

c.照明设备热负荷计算

机房照明设备的耗电量,一部分变成光,一部分变成热。变成光的部分也因被建筑物和设备等所吸收而变成热。照明设备的热负荷计算如下:

Q=C×Pkcal/h

式中,P:照明设备的标称额定输出功率(W);

C:每输出lW的热量(kcal/hW),通常自炽灯0.86,日光灯1.0.

d.人体发热量

人体内的热是通过皮肤和呼吸器官放出来的,这种热因含有水蒸汽,其热负荷应是显热和潜热负荷之和。

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.围护结构的传导热

通过机房屋顶、墙壁、隔断等围护结构进入机房的传导热是一个与季节、时间、地理位置和太阳的照射角度等有关的量。因此,要准确地求出这样的量是很复杂的问题。

当室内外空气温度保持一定的稳定状态时,由平面形状墙壁传入机房的热量可按下式计算:

Q=KF(t1-t2)kcal/h

式中,K:围护结构的导热系数(kcal/m2h℃);

F:围护结构面积(m2);

t1:机房内温度

t2:机房外的计算温度(℃)。

当计算不与室外空气直接接触的围护结构如隔断等时,室内外计算温度差应乘以修正系数,其值通常取0.4~0.7.

f.从玻璃透入的太阳辐射热

当玻璃受阳光照射时,一部分被反射、一部分被玻璃吸收,剩下透过玻璃射入机房转化为热。被玻璃吸收的热使玻璃温度升高,其中一部分通过对流进入机房也成为热负荷。

透过玻璃进入室内的热量可按下式计算:

Q=KFq(kcal/h)

式中,K:太阳辐射热的透入系数;

F:玻璃窗的面积(m2);

q:透过玻璃窗进入的太阳辐射热强度(kcal/m2h)。

透入系数K值取决于窗户的种类,通常取0.36~0.4.

太阳辐射热强度q随纬度、季节和时间而不同,又随太阳照射角度而变化。具体数值请参考当地气象资料。

g.换气及室外侵入的热负荷

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。

h.其它热负荷

在机房中,除上述热负荷外,在工作中使用示被器、电烙铁、吸尘器等都将成为热负荷。由于这些设备的功耗一般都较小,可粗略按其额定输入功率与功的热当量之积来计算。此外,机房内使用大量的传输电缆,也是发热体。其计算如下:

Q=860Pl(kcal/h)

式中,860:功的热当量(kca1/h);

P:每米电缆的功耗(W);l:电缆的长度(m)。

总之,机房热负荷应由上述a—h各项热负荷之和来确定。

概略计算

在机房初始设计阶段,为了较快的选定空调机的容量,可采用此方法:

1、以单位面积估算

计算机房(包括程控交换机房):

楼层较高时,250~300kcal/m2h

楼层较低时,150~250kcal/m2h(根据设备的密度作适当的增减)

办公室(值班室):90kcal/m2h

2、以机柜数量估算

一般按照每机柜2.5~4KW计算。

3、机房空调系统新风量

按下述三项中取其中的最大一项:

1、按机房人员取40m3/h.p

2、维持机房室内正压所需的风量

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%

常用热功单位换算

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)

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)

GB50174-2008的相关规定(2009年6月1日实施)

4、空气调节

4.1一般规定

4.1.1电子信息系统机房中的主机房、支持区和辅助房间的空气调节系统应根据电子信息系统机房的等级,按照附录1的标准执行。

4.1.2与其它功能用房共建于同一建筑内的电子信息系统机房,宜设置独立的空调系统。

4.1.3主机房与其它房间的空调参数不同时,宜分别设置空调系统。

4.1.4电子信息系统机房的空调设计,除应符合本规范外,尚应符合现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019)的有关规定。

4.2热负荷计算

4.2.1电子信息设备和其它设备的散热量应按产品的技术数据进行计算。

4.2.2电子信息系统机房空调系统的热湿负荷应包括下列内容:

(1)机房内设备的散热;

(2)建筑围护结构的传热;

(3)太阳辐射热;

(4)人体散热、散湿;

(5)照明装置散热;

(6)新风负荷。

4.3气流组织

4.3.1电子信息系统机房空调房间的气流组织,应根据设备对空调系统的要求,设备本身的冷却方式、设备布置方式、布置密度、设备发热量以及房间温度、湿度、室内风速、防尘、消声等要求,并结合建筑条件综合考虑。

4.3.2气流组织形式应按所安装设备对空调系统气流组织形式要求确定,当未提出明确要求时,可按表7.3.2选用。

4.3.3对设备热密度大、设备发热量大或机柜高度大于1.8m,且热负荷大的主机房,宜采用活动地板下送风、上回风方式。

4.3.4采用活动地板下作为静压箱时,出风口风速不应大于3m/s.

气流组织、风口及送风温差下表

4.4系统设计

4.4.1电子信息系统机房要求空调的房间宜集中布置,室内温、湿度要求相近的房间,宜相邻布置。

4.4.2主机房采暖散热器的设置应根据电子信息系统机房的等级,按照附录1的标准执行。如设置采暖散热器,应有检测报警措施,并装设切断阀,漏水时自动自动切断给水。

4.4.3电子信息系统机房的风管及管道的保温、消声材料和粘结剂,应选用非燃烧材料或难燃B1级材料。冷表面需作隔气保温处理。

4.4.4采用活动地板下送风时,活动地板下的空间应考虑线槽及消防管线等所占用的空间。

4.4.5风管不宜穿过防火墙和变形缝。如必须穿过时,应在穿过防火墙处设防火阀;穿过变形缝处,应在两侧设防火阀。防火阀应既可手动又能自动。

4.4.6空调系统噪音超过本规范5.2.1条的规定时,应采取降噪措施。

4.4.7主机房宜维持正压。主机房与其它房间、走廊间的压差不宜小于4.9Pa,与室外静压差不宜小于9.8Pa.

4.4.8空调系统的新风量应取下列二项中的最大值:

1按工作人员计算,每人40m3/h。

2维持室内正压所需风量。

4.4.9主机房内空调系统用循环机组宜设初、中效两级过滤器。新风系统或全空气系统应设初、中效空气过滤器。末级过滤装置宜设在正压端。

4.4.10北方地区冬季需送冷风时,宜利用室外冷空气作为冷源。

4.4.11电子信息系统机房空气调节控制装置应满足电子信息系统机房对温度、湿度及防尘对正压的要求。

4.4.12使用大量新风的空调系统,应设置排风出口,且应满足新风量变化的需要。

4.4.13打印室等易对空气造成二次污染的房间,宜单独设置空调系统,当与其他房间共用一套空调系统时,打印室不应设置回风口,应采用排风的方式保持室内压力平衡。

4.4.14分体式空调机的室内机组可安装于空调机房内,也可根据机房布置要求,安装于主机房内。

4.4.15下送风的空调、恒温恒湿空调机,应安装于机架上,并在空调机与机架之间加隔震垫,且在机架上加装导流板。

4.4.16大型机房空调系统宜采用冷水机组空调系统,冷源采用水冷方式。

4.5设备选择

4.5.1空调设备的选用应符合运行可靠、经济、节能和环保的原则。

4.5.2空调系统和设备选择应根据计算机类型、机房面积、发热量及对温、湿度和空气含尘浓度的要求综合考虑。

4.5.3在北方地区,空调系统采用水冷机组时,冬季应对冷却水系统采取防冻措施。

4.5.4空调和制冷设备宜选用高效、低噪声、低震动的设备。

4.5.5单台空调制冷设备的制冷能力,应留有15%一20%的余量。

4.5.6选用恒温恒湿空调机时,空调机宜带有通信接口,显示屏宜为汉字显示。

4.5.7选用的空调设备,其空气过滤器、加湿设备,应便于清洗和更换,设备安装应留有相应的维修空间。

来源:精密空调 http://www.hiresair.com.cn


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