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机房空调的负荷计算公式大全

http://www.hvacr.hc360.com2017年09月21日08:36 来源:搜狐T|T

     慧聪空调制冷网讯   如何计算机房得热量、冷负荷及如何计算恒温恒湿机房内所需的冷量。

    一、机房得热量及冷负荷

    (一)机房得热量:

    在室内外热、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。根据性质不同,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、机房显热量来源:

    (1)、透过外窗进人室内的太阳辐射热量;

    (2)、通过围护结构传人室内的热量;

    (3)、设备散热量;

    (4)、人体散热量;

    (5)、照明散热量;

    (6)、新风散热量。

    2、机房潜热量来源:

    (1)、工作人员人体散热量;

    (2)、渗透空气及新风换气散热量。

    (二)机房冷负荷:

    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。

    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。在瞬时得热中的潜热得热及显热得热中的对流成分是直接散放到房间空气中的热量,它们立即构成瞬时负荷。机房内计算机的散热则大部分构成瞬时负荷,例如CPU散热片与CPU表面直接接触,CPU表面的热量通过热传导传递给CPU散热片,散热风扇产生气流通过热对流将CPU散热片表面的热量带走,而机箱内空气的流动也是通过热对流将CPU散热片周围空气的热量带走,直到机箱外。

    而显热得热中的辐射成分,如外窗的瞬时日射得热及照明辐射热,不能立即构成瞬时冷负荷,因为镭射热透过空气被室内各种物体的表面所吸收和储存,这些物体的温度会升高,一旦其表面温度高于室内空气温度时,它们又以对流方式将储存的热量散发给空气。

    二、如何计算恒温恒湿机房内所需的冷量

    为了确定空调机的容量,以满足机房温度、湿度、洁净度和送风速度的要求(简称四度要求)。必须首先计算机房的热负荷。

    (一)机房的热负荷主要来自两个方面:

    1、机房内部产生的热量,它包括:

    (1)、室内计算机及外部设备的发热量,机房辅助设施和机房设备的发热量(电热、蒸气水温及其它发热体)。这些发热量显热大、潜热小;照明发热(显热);

    (2)、工作人员的发热(显热小、潜热大);

    (3)、由于水分蒸发、凝结产生的热量(潜热)。

    2、机房外部产生的热量,它包括:

    (1)、传导热:通过建筑物本体侵入的热量,如从墙壁、屋顶、隔断和地面传入机房的热量(显热);

    (2)、放射热(也称辐射热):由于太阳照射从玻璃窗直接进入房间的热量(显热);

    (3)、对流产生的热量;

    (4)、从门窗等缝隙侵入的高温室外空气(也包含水蒸气)所产生的热量(显热、潜热);

    (5)、为了使室内工作人员减少疲劳和有利于人体健康而引入的新鲜空气所产生的热量(包括显热和潜热)。

    总之,人体放出的热量、缝隙风侵入的热量和换气带进的热量,不仅使室温升高,也会增加室内的含湿量,因此需要除湿。这部分热负荷称为潜热负荷,而机房内所有设备散发的热量只是室内的温度升高,这种热负荷称为显热负荷。与一般宾馆、办公室、会议室等潜热占有相当大比例所不同的是,计算机、程控机机房内的热负荷是以显热负荷为主。因此对于热负荷状况不同的场合应选用不同类型的空调机。通常用显热比(SFH)作为空调机的重要指标。

    (二)概略计算(也称为估算)

    在机房初始设计阶段,为了较快的选定空调机的容量,可采用此方法,即以单位面积所需冷量进行估算。

    1、计算机房(包括程控交换机房):

    (1)、楼层较高时:250~300kcal/m2h;

    (2)、楼层较低时:150~250kcal/m2h(根据设备的密度作适当的增减)。

    2、办公室(值班室):90kcal/m2h。

    (三)简易热负荷计算

    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。

    1、外部设备发热量计算:

    Q=860N¢(kcal/h)

    式中:

    (1)、N:用电量(kW);

    (2)、¢:同时使用系数(0.2~0.5);

    (3)、860:功的热当量,即lkW电能全部转化为热能所产生的热量。

    2、主机发热量计算:

    Q=860×P×h1×h2×h3

    式中:

    (1)、P:总功率(kW);

    (2)、h1:同时使用系数;

    (3)、h2:利用系数;

    (4)、h3:负荷工作均匀系数。

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