1、需求分析:为什么选用机房空调
A. 中心机房精密空调的目标为:提高中心机房空调系统运行的可靠性,稳定性。该机房属于中等机房设备为密集型结构。
机房内应有严格的温、湿度要求:
A. 机房内温度过高,会加速设备元器件的劣化 ,使其寿命缩短,影响设备的使用;
B. 机房内温度过低,会使设备内的电容、电阻器的参数改变,直接影响计算机的稳定工作,低温还会是金属和和塑料绝缘部分因收缩系数不同而接触不良,材料变脆;
C. 机房内湿度过大会使设备产生锈蚀,水气过大可能会引起漏电,材料的泄漏等;
D. 机房内湿度过低,会使设备容易产生静电,设备会吸附空气中的微小尘埃,影响设备的正常实用,静电的产生对人体也有很大的为害。
2、机房设计标准:
计算中心机房属于大型重要的计算机中心。机房内有严格的温、湿度要求,机房内设计标准为国标《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-97)和国标GB2887-89《计算机场地安全要求》的规定配置空调设备:
级别
项目
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A级
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夏季
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冬季
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22±2°C
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20±2°C
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相对 湿度
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45%~65%
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温度变化率
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<5°C/h并不得结露
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同时,主机房区的噪声声压级小于68分贝
主机房内要维持正压,与室外压差大于9.8帕
送风速度不小于3米/秒
在表态条件下,主机房内大于0.5微米的尘埃不大于18000粒/升
为使机房能达到上述要求,应采用精密空调机组才能满足要求。机房内显热量占全部热量的90%以上,它包括设备本身发热、照明发热量、通过墙壁、天花、窗户、地板的导热量,以及阳光辐射热,通过缝隙的渗透风和新风热量等。这些发热量产生的湿量很小,因此采用舒适性空调势必造成机房内相对湿度过低,而使设备内部电路元器件表面积累静电,产生放电损坏设备,干扰数据传输和存储。同时,由于制冷量的(40%~60%)消耗在除湿上,使得实际冷却设备的冷量减少很多,大大增加了能量的消耗。机房专用空调在设计上采用严格控制蒸发器内蒸发压力,增大送风量使蒸发器表面温度高于空气露点温度而不除湿,产生的冷量全部用来降温,提高了工作效率,降低了湿量损失,即由于送风量大,送风焓差减小。采用机房专用空调送风量大,空气循环好,同时因具有专用的空气过滤器,能及时高效的滤掉空气中的尘挨,保持机房的洁净度
3、空调负荷的确定
3.1:机房主要热量的来源
设备负荷(计算机及机柜热负荷);
机房照明负荷;
建筑维护结构负荷;
补充的新风负荷;
人员的散热负荷等。
其他
3.2: 热负荷分析:
计算机设备热负荷:
Q1=860xPxη1η2η3 Kcal/h
Q:计算机设备热负荷
P:机房内各种设备总功耗
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,
本设计考虑容量变化要求较小,取值为0.6。
照明设备热负荷:
Q2=CxP Kcal/h
P:照明设备标定输出功率
C:每输出1W放热量Kcal/hw(白炽灯0.86口光灯1)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20 W/M2
为依据计算。
人体热负荷
Q3=PxN Kcal/h
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102Kcal。
围护结构传导热
Q4=KxFx(t1-t2) Kcal/h
K:转护结构导热系统普通混凝土为1.4—1.5
F:转护结构面积
t1:机房内内温度℃
t2:机房外的计算温度℃
在以后的计算中,t1-t2定为10℃计算。
屋顶与地板根据修正系数0.4计算。
新风热负荷计算较为复杂,在此方案中,我们以空调本身的设备余量来平衡,不另外计算。
其他热负荷
除上述热负荷外,在工作中使用的示波器、电烙铁、吸尘器等也将成为热负荷,由于这些设备功耗小,只粗略根据其输入功率与热功当量之积计算。
Q5=860Xp
4、机房冷负荷计算
本工程主要的热负荷来源于设备的发热量及维护结构的热负荷。因此,我们要了解主设备的数量及用电情况以确定精密空调的容量及配置。根据以往经验,除主要的设备热负荷之外的其他负荷,如机房照明负荷、建筑维护结构负荷、补充的新风负荷、人员的散热负荷等,如不具备精确计算的条件,也可根据机房的面积按经验进行测算。
设计方案依据:
根据项目图纸文书要求:在这次 91 平米计算中心机房的设计中,主要热负荷为设备的发热量和维护结构的热负荷,我们可采用最小750大卡/M2·h,按实际的机房面积进行估算机房总热负荷。
(1)机房空调配置方案:
机房面积为 91 m2
按750大卡/M2h来计算 ,
91 M2×750大卡/M2·h =68250大卡/ M2h
68250÷860 =79.3KW (860大卡等于1KW)
由计算可知 91平米的 主机房 内配置的精密环境控制设备的制冷量应接近于 80KW。采用送风方式为:下送风方式。
雷诺威推荐产品:
现根据上述的计算结果及用户对机房空调的系统要求,推荐选用美国雷诺威生产的RDA037C系列 双系统风冷下送风 空调产品。RDA037C 机组单机总制冷量为40.7 KW,显冷量为 38.2 KW,送风风量为 12370 m3/h。贰台机组符合用户 600 平米机房的冷负荷要求。(建议:贰用壹备)
室外冷凝器配置为每台RDA037C 室内机配 2 台 RCA025 冷凝器(按室外温度38℃配置)。