1、計算機機房熱負荷計算作者：馮志強摘要：在實際工作中，計算機機房熱負荷的計算一般采取概略估算和簡易熱負荷計算兩種方式，初步確定對空調機制冷能力的要求。關鍵字：計算機房熱負荷導熱系數一、概略計算(也稱為估算)根據國內外機房熱指標情況:美國：計算機設備 230280(kcal/m2.h)人工照明(kcal/m2.h)工作人員(kcal/m2.h)圍護結構(kcal/m2.h)合計 300350(kcal/m2.h)設備產熱量占熱量的百分數 7780% 換氣次數 51109 次英國：計算機設備 216(kcal/m2.h)人工照明(kcal/m2.h) 能源世界中國建筑節能網圍護結構工作人員(kcal

2、/m2.h) (kcal/m2.h) 合計 354(kcal/m2.h)設備產熱量占熱量的百分數 61% 換氣次數 5180 次日本：計算機設備 300(kcal/m2.h)人工照明 2030(kcal/m2.h)工作人員 2(kcal/m2.h)圍護結構 30(kcal/m2.h)合計 350450(kcal/m2.h)換氣次數 40 次 根據以上國外資料,計算機房負荷按約 300kcal/m2.h 計算。按照 1kW(千瓦)860kca1h(千卡時),計算機房熱負荷按約 0.3kw/m2 計算。但對于小型機機房需要進行單獨計算。二、簡易熱負荷計算 計算機房空調負荷，主要來自計算機設備、外部

3、設備及機房設備的發熱量，大約占總熱量的80%以上，其次是照明熱、傳導熱、輻射熱等，這幾項計算方法與一般空調房間負荷計算相同。計算機制造商，一般能提供設備發熱量的具體數值。而有些計算機制造商，不能提出這方面的數據，因此，只能根據計算機的耗電量計算其發熱量。a.外部設備發熱量計算Q860N(kcalh)式中，N：用電量(kW)；能源世界中國建筑節能網：同時使用系數(0.20.5)；860：功的熱當量，即 lkW 電能全部轉化為熱能所產生的熱量。b.主機發熱量計算Q860P*h1*h2*h3 式中，P：總功率(kW)；h1：同時使用系數；h2：利用系數；h3：負荷工作均勻系數。 機房內各種設備的總功

4、率，應以機房內設備的最大功耗為準，但這些功耗并未全部轉換成熱量，因此，必須用以上三種系數來修正，這些系數又與計算機的系統結構、功能、用途、工作狀態及所用電子元件有關。總系數一般取 0.60.8 之間為好。c.照明設備熱負荷計算 機房照明設備的耗電量，一部分變成光，一部分變成熱。變成光的部分也因被建筑物和設備等所吸收而變成熱。照明設備的熱負荷計算如下：QCPkcalh式中，P：照明設備的標稱額定輸出功率(W)；C：每輸出 lW 的熱量(kcalh.W)，通常自熾燈為 0.86，日光燈為 1.0。d.人體發熱量 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

5、之和。-466 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 37ca1。在兩種情況下，其總熱負荷均為 102cal。能源世界中國建筑節能網e.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：QKF(t1-t2)kcalh式中，K：圍護結構的導熱系數(kcalm2h )；F

6、：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 0.40.7。常用材料導熱系數如下表所示：常用材料導熱系數材料普 通 石混 凝 膏輕 型 石 棉 砂混 凝 水 泥 漿軟 質 熟 石 玻 璃 磚鍍纖 維 膏纖維鋅玻璃 鋁板木材土板土板板鋼板導 熱 系 數 1.4 0.2 0.5 11.3 0.15 0.50.03 1.1 38 0.71800.10.25(kcal/m2h )1.50.7f.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

7、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。能源世界中國建筑節能網 透過玻璃進入室內的熱量可按下式計算：QKFq(kcalh)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(kcalm2h)。透入系數 K 值取決于窗戶的種類，通常取 0.360.4。 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。g.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。h.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：Q860Pl(kcalh)式中，860：功的熱當量(kca1h)；