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前言：

        只要是電子設備，在工作過程中都會產生熱量，在數據中心機房計算機處理信息的儀器中交流電源的能量幾乎全轉化成熱量了，也就是說，從設備的電源消耗就可推算出熱量的產生量，為了避免機房機柜設備溫度升高至無法接受的程度，必須使這些熱量擴散掉，否則熱量的積累將會導致故障，選擇適合的通風或冷卻系統，首先需要知道設備的產熱量和散熱空間。

        機房顯熱量來源：透過外窗進人室內的太陽輻射熱量、通過圍護結構傳人室內的熱量、設備散熱量、人體散熱量、照明散熱量、新風散熱量。

        機房潛熱量來源：工作人員人體散熱量、滲透空氣及新風換氣散熱量，人體內的熱是通過皮膚和呼吸器官放出來的，這種熱因含有水蒸汽，其熱負荷應是顯熱和潛熱負荷之和，人體發出的熱隨工作狀態而異。機房中工作人員可按輕體力工作處理。當室溫為24℃時，其顯熱負荷為56cal，潛熱負荷為46cal；當室溫為21℃時，其顯熱負荷為65cal，潛熱負荷為37cal。在兩種情況下，其總熱負荷均為102cal。

        計算步驟：首先收集“所需數據”列表中要求的信息。然后根據下面的數據定義進行發熱量計算，并將結果填寫到“發熱量分類匯總”列表中。將各分類匯總項相加，得到總發熱量。

        數據定義：IT設備總負載功率（W）—所有IT設備電源輸入功率之和，電源系統額定功率—UPS系統的額定功率。如果使用了冗余系統，請勿包括冗余UPS的功率。

        根據性質不同，得熱量又分為顯熱和潛熱，而顯熱又包括對流熱和輻射熱兩種成分，計算設備或其他IT設備通過數據線傳輸的能量可以忽略不計，因此，交流電源干線所消耗的能量基本上都會轉換為熱量，這樣一來，IT設備的發熱量就可以簡單地等同于該設備的電力消耗量（均以瓦特為單位）。

        （1）換氣及室外侵入的熱負荷 

        為了給在計算機房內工作人員不斷補充新鮮空氣，以及用換氣來維持機房的正壓，需要通過空調設備的新風口向機房送入室外的新鮮空氣，這些新鮮空氣也將成為熱負荷。通過門、窗縫隙和開關而侵入的室外空氣量，隨機房的密封程度，人的出入次數和室外的風速而改變。這種熱負荷通常都很小，如需要，可將其拆算為房間的換氣量來確定熱負荷。

        （2）圍護結構的傳導熱 

        通過機房屋頂、墻壁、隔斷等圍護結構進入機房的傳導熱是一個與季節、時間、地理位置和太陽的照射角度等有關的量。因此，要準確地求出這樣的量是很復雜的問題。 當室內外空氣溫度保持一定的穩定狀態時，由平面形狀墻壁傳入機房的熱量可按下式計算： 

        Q＝KF(t1-t2)kcal／h 式中，

        K：圍護結構的導熱系數(kcal／m2h℃)；

        F：圍護結構面積(m2)；

        t1：機房內溫度(℃)；

        t2：機房外的計算溫度(℃)。 

        當計算不與室外空氣直接接觸的圍護結構如隔斷等時，室內外計算溫度差應乘以修正系數，其值通常取0.4～0.7。

        常用材料導熱系數如下表所示： 材料導熱系數(kcal/m2h℃)材料導熱系數(kcal/m2h℃)

        普通混凝土1.4～1.5、石膏板0.2、輕型混凝土0.5～0.7、石棉水泥板1、砂漿1.3、軟質纖維板0.15、熟石膏0.5、玻璃纖維0.03、磚1.1、鍍鋅鋼板38、玻璃0.7、鋁板180、木材0.1~0.25

        （3）從玻璃透入的太陽輻射熱 

        當玻璃受陽光照射時，一部分被反射、一部分被玻璃吸收，剩下透過玻璃射入機房轉化為熱。被玻璃吸收的熱使玻璃溫度升高，其中一部分通過對流進入機房也成為熱負荷。 

        透過玻璃進入室內的熱量可按下式計算：Q＝KFq(kcal／h) 

        式中，K：太陽輻射熱的透入系數；

        F：玻璃窗的面積(m2)； 

        q：透過玻璃窗進入的太陽輻射熱強度(kcal／m2h)。

        透入系數K值取決于窗戶的種類，通常取0.36～0.4。 

        太陽輻射熱強度q隨緯度、季節和時間而不同，又隨太陽照射角度而變化。具體數值請參考當地氣象資料。

        （4）UPS熱量的產出由此公式計算得出：  

        產熱量（BTU/小時） = 負載功率（瓦特）x 無用功比例（由表1查出）x 3.41 （BTU轉換常數）  注意：當UPS工作在電池放電模式或正在給電池充電時，它的產熱量會增加，但這是很正常的。UPS輸出的這些能量并不需要特別注意，無須計算在通風冷卻系統的設計容量中。

        （5）工藝設備的散熱量計算公式為:  

        Q=1000n1n2n3n4SN/η （W） 

        Q---------工藝設備散熱總量   

        n1---------電機空量利用系數(安裝系數),即最大實耗功率與安裝功率之比,它反映了客定功率N的利用程度,一般為0.7~0.9 ； 

        n2---------同時使用系數，即房間內電動機同時使用的安裝功率與總安裝功率之比，根據工藝過程的設備使用情況而定，一般為0.5~0.8；   

        n3---------負荷系數，每小時的平均實耗功率與設計最大實耗功率之比，它反映了平均負荷達到一個新的水平最大負荷的程度，一般可取0.5左右；

        n4---------考慮排風帶走熱量的系數，一般可取0.5；  

        S---------蓄熱系數，即電機散熱的最大瞬時負荷與每小時實耗功率之比，三班班工作制取0.95,二班工作制取0.9,一班工作制取0.80；  

        N---------電動機的額定功率（安裝功率）；  

        η---------電動機效率（一般取85）； 

        那么，現在我想請問：如果有一個潔凈無排風潔凈室，二班工作制，室內有兩臺工藝設備，同時工作，每臺設備的安裝功率（N）都是6KW，n1(0.7~0.9)我們取0.8，n2（0.5~0.8）我們取1（因為是同時工作），n3我們取0.5, n4我們取1(因為是無排風)，S我們取0.9。那么這個潔凈室工藝設備的總散熱量應為： 

        Q=1000n1n2n3n4SN/η   

        Q=1000×0.8×1×0.5×1×0.9×(6×2)/85  

        Q=360×12/85

        Q=50.82 (W)

        （6）其它熱負荷 

        在機房中，除上述熱負荷外，在工作中使用示被器、電烙鐵、吸塵器等都將成為熱負荷。由于這些設備的功耗一般都較小，可粗略按其額定輸入功率與功的熱當量之積來計算。此外，機房內使用大量的傳輸電纜，也是發熱體。其計算如下： 

        Q＝860Pl(kcal／h) 式中，

        860：功的熱當量(kca1／h)； 

        P：每米電纜的功耗(W)；

        l：電纜的長度(m)。 

        總之，機房熱負荷應由上述a—h各項熱負荷之和來確定。

        數據中心或網絡機房散熱量計算案例
 

        某數據中心個面積為465平方米，額定功率為250kW，內有150個機架，最多有20位人員。在本例中，按照慣例假設該數據中心的功率負載為額定功率的30%，即75kW.在上述條件下，數據中心的總發熱量為108kW，約為IT設備負載的1.5倍。
 

        在本例中，總散熱量中數據中心內各項所占的百分比，請注意，由于該系統功率僅為額定功率的30%，所以對UPS和配電系統在總發熱量中所占比例的估計要高于其實際值。如果系統以滿負荷運轉，電源系統的效率將提高，它在整個系統發熱量中所占的比例將降低。如果對系統進行過度規劃，那么將付出效率大幅降低的高昂代價。