機房熱負(fù)荷及制冷量計算

1、計算機機房熱負(fù)荷計算 分類：機房設(shè)計 為了確定空調(diào)機的容量，以滿足機房溫度、濕度、潔凈度和送風(fēng)速度的要求（簡稱四度要求）。 必須首先計算機房的熱負(fù)荷。機房的熱負(fù)荷主要來自兩個方面，其一是機房內(nèi)部產(chǎn)生的熱量，它包括：?室內(nèi)計算機及外部設(shè)備的發(fā)熱量，機房輔助設(shè)施和機房設(shè)備的發(fā)熱量（電熱、蒸氣水溫及其它發(fā)熱體）。這些發(fā)熱量顯熱大、潛熱?。?照明發(fā)熱（顯熱）；?工作人員的發(fā)熱（顯熱小、潛熱大）；?由于水分蒸發(fā)、凝結(jié)產(chǎn)生的熱量（潛熱）。其二是機房外部產(chǎn)生的熱量，它包括：?傳導(dǎo)熱。通過建筑物本體侵入的熱量，如從墻壁、屋頂、隔斷和地面?zhèn)魅霗C房的熱量 （顯熱）;?放射熱（也稱輻射熱）。由于太陽照射從玻璃窗直接

2、進入房間的熱量（顯熱）；?對流產(chǎn)生的熱量。從門窗等縫隙侵入的高溫室外空氣（也包含水蒸氣）所產(chǎn)生的熱量（顯熱、潛熱）；?為了使室內(nèi)工作人員減少疲勞和有利于人體健康而引入的新鮮空氣所產(chǎn)生的熱量（包括顯熱和潛熱）。 總之，人體放出的熱量、 縫隙風(fēng)侵入的熱量和換氣帶進的熱量，不僅使室溫升高，也會增加室內(nèi)的含濕量，因此需要除濕。這部分熱負(fù)荷稱為潛熱負(fù)荷，而機房內(nèi)所有設(shè)備散發(fā)的熱量 只是室內(nèi)的溫度升高，這種熱負(fù)荷稱為顯熱負(fù)荷。與一般賓館、辦公室、會議室等潛熱占有相當(dāng)大比例所不同的是，計算機、程控機機房內(nèi)的熱負(fù)荷是以顯熱負(fù)荷為主。因此對于熱負(fù)荷狀況不同的場合應(yīng)選用不同類型的空調(diào)機。通常用顯熱比（SFH）乍為

3、空調(diào)機的重要指標(biāo)。各種空調(diào)機的顯熱比如下表所示:機型舒適空調(diào)恒溫恒濕空調(diào)專用空調(diào)顯熱比 70%80%9095%4.1概略計算（也稱為估算）在機房初始設(shè)計階段，為了較快的選定空調(diào)機的容量，可采用此方法，即以單位面積所需冷量進行估算。計算機房（包括程控交換機房）：樓層較高時，250300kcal/m2h樓層較低時，150250kcal/m2h（根據(jù)設(shè)備的密度作適當(dāng)?shù)脑鰷p）辦公室（值班室）：90kcal/m2h4.2簡易熱負(fù)荷計算計算機房空調(diào)負(fù)荷，主要來自計算機設(shè)備、外部設(shè)備及機房設(shè)備的發(fā)熱量，大約占總熱量的80%以上，其次是照明熱、傳導(dǎo)熱、輻射熱等，這幾項計算方法與一般空調(diào)房間負(fù)荷計算相同。計算機

4、制造商，一般能提供設(shè)備發(fā)熱量的具體數(shù)值。而有些計算機制造商，不能提出這方面的數(shù)據(jù)，因此，只能根據(jù)計算機的耗電量計算其發(fā)熱量。a. 外部設(shè)備發(fā)熱量計算Q= 860N C （kcal/ h）式中：N:用電量（kW）;同時使用系數(shù)（0.20.5）; 860:功的熱當(dāng)量，即 1kW電能全 部轉(zhuǎn)化為熱能所產(chǎn)生的熱量。b. 主機發(fā)熱量計算Q= 860 P* ' h 1' h 2' h 3式中，P:總功率（kW）;h 1 :同時使用系數(shù)；h 2：利用系數(shù)；h 3 :負(fù)荷工作均勻系數(shù)。機房內(nèi)各種設(shè)備的總功率，應(yīng)以機房內(nèi)設(shè)備的最大功耗為準(zhǔn)，但這些功耗并未全部轉(zhuǎn)換成熱量，因此，必須用以上三

5、種系數(shù)來修正，這些系數(shù)又與計算機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、用途、工 作狀態(tài)及所用電子元件有關(guān)。總系數(shù)一般取0.60.8之間為好c. 照明設(shè)備熱負(fù)荷計算機房照明設(shè)備的耗電量，一部分變成光，一部分變成熱。變成光的部分也因被建筑物和設(shè)備等所吸收而變成熱。照明設(shè)備的熱負(fù)荷計算如下：Q= CP kcaj/h式中，P:照明設(shè)備的標(biāo)稱額定輸出功率（W）;C:每輸出I W的熱量（kcal/h W）,通常自熾燈為0.86，日光燈為1.0。d. 人體發(fā)熱量人體內(nèi)的熱是通過皮膚和呼吸器官放出來的，這種熱因含有水蒸汽，其熱負(fù)荷應(yīng)是顯熱和潛熱負(fù)荷之和。人體發(fā)出的熱隨工作狀態(tài)而異。機房中工作人員可按輕體力工作處理。當(dāng)室溫為24C

6、時，其顯熱負(fù)荷為 56cal,潛熱負(fù)荷為46cal;當(dāng)室溫為21 C時，其顯熱負(fù)荷為 65cal,潛熱負(fù)荷 為37ca1。在兩種情況下，其總熱負(fù)荷均為102cal。e. 圍護結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)熱通過機房屋頂、墻壁、隔斷等圍護結(jié)構(gòu)進入機房的傳導(dǎo)熱是一個與季節(jié)、時間、地理位置和 太陽的照射角度等有關(guān)的量。因此，要準(zhǔn)確地求出這樣的量是很復(fù)雜的問題。當(dāng)室內(nèi)外空氣溫度保持一定的穩(wěn)定狀態(tài)時，由平面形狀墻壁傳入機房的熱量可按下式計算：Q= KF（t1-t2） kcal/ h式中，K：圍護結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)（kcal/m2h C）；F：圍護結(jié)構(gòu)面積（m2）;t1 :機房內(nèi)溫度（C）；t2：機房外的計算溫度（C）。當(dāng)計算不

7、與室外空氣直接接觸的圍護結(jié)構(gòu)如隔斷等時，室內(nèi)外計算溫度差應(yīng)乘以修正系數(shù)，其值通常取0.40.7。常用材料導(dǎo)熱系數(shù)如下表所示：常用材料導(dǎo)熱系數(shù)材料 導(dǎo)熱系數(shù)（kcal/m2h C ）材料 導(dǎo)熱系數(shù)（kcal/m2h C ）普通混凝土 1.41.5石膏板0.2輕型混凝土 0.50.7石棉水泥板1砂漿1.3軟質(zhì)纖維板 0.15熟石膏0.5玻璃纖維 0.03磚1.1鍍鋅鋼板38玻璃0.7鋁板180木材 0.10.25f. 從玻璃透入的太陽輻射熱當(dāng)玻璃受陽光照射時，一部分被反射、一部分被玻璃吸收，剩下透過玻璃射入機房轉(zhuǎn)化為熱。 被玻璃吸收的熱使玻璃溫度升高，其中一部分通過對流進入機房也成為熱負(fù)荷。透過玻

8、璃進入室內(nèi)的熱量可按下式計算：Q= KFq （kcal/h ）式中，K:太陽輻射熱的透入系數(shù)；F:玻璃窗的面積（m2）;q：透過玻璃窗進入的太陽輻射熱強度（kcal/ m2h）。透入系數(shù)K值取決于窗戶的種類，通常取 0.360.4。太陽輻射熱強度q隨緯度、季節(jié)和時間而不同，又隨太陽照射角度而變化。具體數(shù)值請參考當(dāng)?shù)貧庀筚Y料。g. 換氣及室外侵入的熱負(fù)荷為了給在計算機房內(nèi)工作人員不斷補充新鮮空氣，以及用換氣來維持機房的正壓， 需要通過空調(diào)設(shè)備的新風(fēng)口向機房送入室外的新鮮空氣，這些新鮮空氣也將成為熱負(fù)荷。 通過門、窗縫隙和開關(guān)而侵入的室外空氣量，隨機房的密封程度，人的出入次數(shù)和室外的風(fēng)速而改變。這種熱負(fù)荷通常都很小，如需要，可將其拆算為房間的換氣量來確定熱負(fù)荷。h. 其它熱負(fù)荷在機房中，除上述熱負(fù)荷外，在工作中使用示被器、電烙鐵、吸塵器等都將成為熱負(fù)荷。由于這些設(shè)備的功耗一般都較小，可粗略按其額定輸入功率與功的熱當(dāng)量之積來計算。此外，機房內(nèi)使用大量的傳輸電纜，也是發(fā)熱體。其計算如下：Q= 860 Pl （kcal/ h）式中，860: