通信机房热源分析与空调负荷计算郑毛祥时间年月

教师：郑毛祥

时间：2021年11月通信机房热源分析与空调负荷计算

CompositionofcommunicationpowersupplysystemCONTENTS目录得热量与冷负荷机房热源分析PUE的指标含义124机房冷负荷计算5机房得热量估算3

机房热源分析负载能耗约占机房42%油机配电屏UPS开关电源蓄电池直流负载交流负载市电防雷配电箱空调蓄电池空调能耗约占机房45%电源及配电能耗约占机房13%某无线基站能耗典型比例（随地理环境、季节变化而不同）

机房热源分析机房发热量大(发热量大于350大卡/每平方米)机房显热量大(显热比大于90%)

机房热源分析PUE=机房总能耗/IT设备能耗=1＋CLF＋PLF＋ALFCLF(制冷能效因子)=制冷系统能耗PLF(供配电能效因子)=供电系统能耗/IT设备能耗ALF(照明等辅助设施能效因子)=辅助系统能耗/IT设备能耗 主设备

机房总能耗电源空调辅助设备市电变压器能耗衡量：表明机房除主设备外其他动力系统和环境调节系统能耗在总能耗中比例，数值越小越好/IT设备能耗PUE=1.6-2.5，与环境有关，也与能耗是否合理有关

机房得热量估算在机房室内，外热、湿扰量作用下，某一时刻进入一个空调房间的总热量和湿量称为在该时刻的得热量和得湿量。如果得热量为负值时称为耗热量。裉据性质不同，得热量又分为显热和潜热，而显热又包括对流热和辐射热两种成分。1.透过外窗进入室内的太阳辐射热量2.通过围护结构传入室内的热量3.设备散热量4.人体散热量5.照明散热量6.新风散热量1.工作人员人体散热量2.渗透空气及新风换气散热量机房显热量来源：机房潜热量来源：

得热量与冷负荷在某一时刻为保持房间具有稳定的温度、湿度，需要向房间空气中供应的冷量称为冷负荷。相反，为补偿房间失热量而需向房间供应的热量称为热负荷。为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量称为湿负荷。得热量冷负荷冷负荷冷负荷得热量得热量升温恒温降温冷负荷与得热量在数量上有时相等，有时则不等。围护结构热工特性及得热量的类型决定了得热和负荷的关系。

机房冷负荷计算1.通过外窗的得热量及其形成的冷负荷2.通过围护结构的得热量及其形成的冷负荷3.设备传热冷负荷4.人体散热、散湿形成负荷5.照明散热形成冷负荷6.新风渗透形成冷负荷

外窗进入的得热量QL2=FcXmXbXzJc.maxCCL瞬变传热得热是由室内外温差引起的，由于瞬变传热温差引起的温度波动幅度较太阳辐射热的波动幅度小得很多，因而室内蓄热的温度波衰减对冷负荷影响很小，故可以认为玻璃窗瞬变传热即为瞬时冷负荷。按下式计算为:QL1=XkKcFc(twl-tn)日射得热，因太阳辐射到窗户上时，除了一部分辐射量反射回大气之外，其中一部分能量透过玻璃以短波辐射的形式直接进入室内；另一都分被玻璃吸收，提高了玻璃温度，然后再以对流和长波辐射的方式向室内外散热，其中辐射的成分可由房间的放热衰减和放替延迟形成相应的冷负荷。日射得热按下式计算为:1．外墙、屋盖冷负荷2.日射得热及冷负荷

通过建筑外围结构进入的得热量Qn=KnFn(twp+△tls-tn)

外墙、屋盖冷负荷按下式计算为：Qw=KwFw(twp+△tfp+△tw-tn)

1.瞬变传热得热及冷负荷内墙、内窗、楼板等围护结构，邻室为非空气调节房间时，邻室温度采用邻室平均温度，其冷负荷按下式计算为1.瞬变传热得热及冷负荷内墙、内窗、楼板等其邻室为空气调节房间，室温基数差小于3℃时，不计算冷负荷，当其温差大于或等于3℃时，按下式计算为地面的冷负荷，舒适性空调房间夏季地面冷负荷可不必计算。对于工艺性空调房间，有外墙时，仅计算距外墙2m以内的地面传热作为冷负荷，即Qn=KnFn(tls-tn)式中tls——邻室室内计算温度，℃。QD=KDFD(twp-tn)

设备传热带来的得热量已知电子设备电功率，则为:Qs=1000n1n2N

1．电子设备冷负荷机房中的电热设备主要是UPS不间断电源，大容量的UPS装置一般须另外布置在一个房间，它对室内环境的温湿度及洁净度也有一定的要求，UPS装置一般配冷却排风扇，进风口在设备的下方，热空气从机柜上部排出。它的发热量根据实际功率和功率因数有关，可参照厂商提供的数据。如没有给定数值时，可按下式计算为2．程控交换机冷负荷Q=1000N（1-η）Qs=1000n1cosϕkVA

Qs=1000n1N

机房内设备传热形成的冷负荷占到总显冷负荷的95%左右，主要包括电子设备、电力设备，均属于稳定传热，形成瞬间冷负荷。大多数进口电子设备生产厂商均能提供针算机设备的电功率及散热量，很多设备电功率基本全部转换为散热量。国内生产厂商实测数据不多，可按下式计算。已知UPS容量，则为:3．电热设备

人体带来的潜热和显热人体散热与性别、年龄、劳动强度、衣着及进入房间的时间有关，包括显热冷负荷和潜热冷负荷，人体显热散热的对流部分直接形成冷负荷，而辐射部分则先被围护结构等物体表面吸收，然后再缓慢地逐渐散出，形成冷负荷。人体散热形咸的冷负荷可按下式计算为

1．电子设备冷负荷Wr=1/1000×n1n2ωQr=Qx+QqQr=n1n2Qx+n1n2Qq

2．人体散湿形成的湿负荷式中ω——每名成年男子的散湿量，g／h。

照明散热带来的得热量照明设备的散热也分为对流和辐射部分，其中对流部分形成瞬时冷负荷，辐射部分先由室内表面物体吸收，再通过对流的方式形成冷负荷。由照明形成冷负荷按下式计算为：Q=1000n1n2n3n4N（荧光灯）

新风引入带来的得热量

机房内要保证正压，需要不断向机房内补充新风，新风全冷负荷中分别包括显热和潜热形成的冷负荷。1.显冷负荷Q（W），可按下式计算为Q=1/3.6×ρwL（tw-tn）

Q=1/3.6×ρwL（hw-h