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精密空调的热负荷计算
发布时间:2023-04-16

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。

.外部设备发热量计算

Q=860N¢(kcl/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l  kW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×  h  1×h  2  ×h  3

式中,P:总功率(kW);

h  1:同时使用系数;

h  2:利用系数;

h  3: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

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×P  kcl/h

式中,  P:照明设备的标称额定输出功率(W);

C:每输出l  W的热量(kcl/h  W),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56cl,潜热负荷为46cl;当室温为21℃时,其显热负荷为65cl,潜热负荷为37c1。在两种情况下,其总热负荷均为102cl。

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)  kcl/h

式中,  K:围护结构的导热系数(kcl/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。常用材料导热系数如下表所示:

材料  导热系数  (kcl/m2h℃)  材料  导热系数  (kcl/m2h℃)

普通混凝土  1.4~1.5  石膏板  0.2

轻型混凝土  0.5~0.7  石棉水泥板  1

砂浆  1.3  软质纤维板  0.15

熟石膏  0.5  玻璃纤维  0.03

砖  1.1  镀锌钢板  38

玻璃  0.7  铝板  180

木材  0.1~0.25

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  (kcl/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(kcl/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=860  Pl  (kcl/h)

式中,  860:功的热当量(kc1/h);

P:每米电缆的功耗(W);  l:电缆的长度(m)。

机房热负荷应由上述—h各项热负荷之和来确定。


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