负荷计算

  机房空调系统的冷负荷主要是服务器等电子信息设备的散热。电子信息设备发热量大（耗电量的97%都转化为热量），热密度高，因此电子信息系统机房的空调设计主要考虑夏季冷负荷。

  机房空调系统夏季冷负荷应包括：机房内设备的散热、建筑围护结构得热、通过外窗进入的太阳辐射热、人体散热、照明装置散热、新风负荷、伴随各种散湿过程产生的潜热。

  1.机房内设备的散热

  a.外部设备发热量计算

  Q＝860N￠(Kcal／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lkW电能全部转化为热能所产生的热量。

  b.主机发热量计算　

  Q＝860P×h1×h2×h3式中，

  P：总功率(KW)；

  h1：同时使用系数；

  h2：利用系数；　

  h3：负荷工作均匀系数。

  机房内各种设备的总功率，应以机房内设备的最大功耗为准，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。

  2.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)Kcal／h式中，

  K：围护结构的导热系数(Kcal／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：

  3.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(kcal／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(kcal／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。具体数值应参考当地气象资料。

  4.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理。当室温为24℃时，其显热负荷为56cal，潜热负荷为46cal；当室温为21℃时，其显热负荷为65cal，潜热负荷为37ca1。在两种情况下，其总热负荷均为102cal。　

  5.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＝CPkcal／h式中，P：照明设备的标称额定输出功率(W)；

  C：每输出lW的热量(kcal／h.W)，通常自炽灯为0.86，日光灯为1.0。

  6.新风负荷

  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。

  机房热负荷应由上述各项热负荷之和确定后，可以初步确定对空调机制冷能力的要求。

  (天安源 施丹思 编辑)