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时间:2019-05-14
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1、计算数据中心的总制冷量第25号白皮书版本3作者NeilRasmussen目录>摘要点击内容即可跳转至具体章节简介2本文档介绍如何估算数据中心内的IT设备和其他设备(如UPS等)的发热量,以确定空调系统的冷却容量。测量散热量2此外,本文档还包含一些常用的转换系数和指导性设计值。典型系统示例3其它热源4加湿4确定空调系统制冷容量5结论6资源7白皮书现收录于施耐德电气白皮书资料库由施耐德电气数据中心科研中心发表,DCSC@Schneider-Electric.com计算数据中心的总制冷量简介所有电子设备都会产生热量,为了避免
2、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设备和其他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他常见热源所产生的热量。测量散热量热量是一种能量,通常用焦耳、BTU、吨或卡来表示。设备发热率的常用度量单位是BTU/小时、吨/天、焦耳/秒(焦耳/秒等于瓦特)。并没有令人信服的理由可以解释为什么要用这些不同的度量单位表示同一个量,但是上述任何一个单位都可以用于表示电源容量或冷却容量。不同度量单位的混用给用户和规则制定者造成了很多不必要的混淆。
3、令人欣慰的是,全球范围内的标准化组织都倾向于将所有电源容量和制冷容量的度量单位统一为公用标准单位:瓦特(W)。BTU和吨这1两个古老的术语将逐渐退出历史舞台。因此,本白皮书在讨论制冷容量和电源容量时将以瓦特为单位。将瓦特作为统一标准单位是明智的,因为在稍后的说明中可以看到,它可以简化数据中心的设计工作。在北美地区,电源容量和制冷容量的规格说明中往往仍使用传统单位BTU和吨。因此,为了方便读者,下表提供了这几个单位之间的转换关系:初始单位转换系数结果单位表1BTU/小时0.293瓦特瓦特3.41BTU/小时散热量单位转换
4、表格吨3,530瓦特瓦特0.000283吨计算设备或其他IT设备通过数据线传输的能量可以忽略不计。因此,交流电源干线所消耗的能量基本上都会转换为热量。这样一来,IT设备的发热量就可以简单地等同于该设备的电力消耗量(均以瓦特为单位)。虽然有时设备数据表中会包含以BTU/小时为单位的热量值,但在确定设2备的散热量时它们并不是必需的。发热量可以简单地等同于电力输入量。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设备及其他项,例如UPS、配电系统、空调装置、照明设施和人员等。不过,可以根
5、据简单的标准规则确定各项的发热量。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,因此可以比较准确地估计它们的发热量。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(平方英尺或平方米)和电力系统的额定功率等。1术语“吨(Ton)”指冰的冷却能力,它是1870年至1930年期间遗留下来的,当时冰箱和空调的冷却能力是通过每天运送冰块提供的。2注:一
6、个例外情况是IP语音(VOIP)路由器。在这类设备中,设备所消耗的电量最多有30%会传输到远程终端,因此它们的热负荷将低于所消耗的电量。如果根据本文的假设,假定所有电量都转换为本地的散热量,则将对VOIP路由器的散热量做出过高的估计,不过在大多数情况下这只是一个极小的误差。施耐德电气—数据中心科研中心第25号白皮书版本32计算数据中心的总制冷量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热量负荷。但是它会降低空调系统的效率,因而在对空调系统的功率选型时通常需要加以
7、考虑。可以使用数据中心内各项的发热量进行详细的热量分析,不过有一种更快的方法,即利用简单规则进行估算,这样所得的结果与复杂分析的结果相差不大。这种快速估算法的优势还在于不具备任何专业知识或未经过专业培训的任何人都可胜任这一工作。表2为快速计算热量负荷数据表。使用该数据表,可以迅速可靠地确定数据中心的总的热负荷。该数据表的使用方法见表2后的计算步骤。表2数据中心和网络机房发热量计算表项目所需数据发热量计算发热量分类汇总IT设备IT设备总负载功率(W)等于IT设备总负载功率(瓦特)_____________瓦特带电池的UP
8、S电源系统额定功率(W)(0.04×电源系统额定值)+(0.05×IT设备总负载功率)_____________瓦特配电系统电源系统额定功率(W)(0.01×电源系统额定值)+(0.02×IT设备总负载功率)_____________瓦特照明设施地板面积(平方英尺2.0×地板面积(平方英尺),或平方米)或21.53×地板面积(平方
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