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你知道数据机房功率功耗如何计算吗?

发布时间 : 2021-12-06 点击次数:

    计算机房用电不用想都知道耗电率高,就按目前来说,我国大型数椐中心机房用电量比起先进国家差距比较大的,机房用电分配是:IT占44%,制冷占38%以上(有甚至的高达50%),其余电源、照明占18%左右。可以看出制冷耗电是影响PUE值的关键,空调冷是机房的耗电元凶。


什么是功率?什么是功耗?

功率:指的是设备在单位时间中所产生(输出)的能量的数量

功耗:指的是设备在单位时间中所消耗的能量的数量

功耗>功率


机房功率计算


机房功耗计算


1、机房工作站、存储等占地面积计算


机房面积计算公式:A(主机房面积)=F单台占用面积3.5

~5.5m2 /台(取中间值4.5)*N机柜总台数

主机房面积=4.5(m2/台)*30台

=135m2


2、机房整体面积

1) 机房工作站、存储等占地面积135.5M平方

2) UPS、配电及电池占地面积

UPS系统延时单台30分钟需选用12V-200AH电池32节,两台需要64节。


以上合计28M平方此数据为设备实际占地,无维修空间,维修空间的面积为设备实际占地面积的2-3倍倍。所以UPS、配电及电池占地面积约70M平方。


3)空调占地面积 空调选用4台空调,单台空调占地面积为2.1M平方,空调为全正面维护,实际占地为空调本身的一倍就可以约为4M平方。4台空调共16M平方。


4)机房总面积 机房工作站、存储等占地面积135M平方+UPS、配电及电池占地面积70M2+空调占地面积16M平方=221M平方消防占地面积为机房面积30M平方 机房总面积约为:251M平方


3、机房总用电量

实际总用电量=UPS用电功率+空调用电功率+照明+其他

UPS设备耗电:200KVA=200kw

精密空调耗电:制冷量/2.5=320kw/2.5=128kw

照明:P(每平米的照明功率)* S(机房面积)

20w*251平米=5kw

其他设备:10kw

实际总用电量=(200KW) +(128KW)+5KW+10KW =343KW

机房建设时要考虑余量一般为25%,实际配电总功率450KW


4、UPS电源选型指标

1) 机房内设备的用电量

机房计划安装30台机柜,每个机柜按照3kw功耗计算,机房内机柜设备的耗电将在3kw*30台=90kw。


2) 机房内其它设备(消防、监控、应急照明)

监控、应急照明和消防设备耗电大约在8000w左右。


不间断电源系统的基本容量可按下式计算:

E≥1.2P

式中E——不间断电源系统的基本容量(不包含冗余不间断电源设备)

P——电子信息设备的计算负荷[(kW/kV.A)]。

P=1)+2)=90kw+8kw=98KW


E≥1.2P

E≥1.2*98 KW

E≥110.4KVA

考虑UPS运行在60%和70%之间是最佳状态,建议在上面的计算结果除以0.7进行再一次放大。

110.4KVA/0.6≈184KVA。根据机型手册选择靠近功率的机型,因此选择200KVA的UPS。

为了电源端的安全可靠性,建议采用UPS机器配置1+1冗余方案,因此需要两台200KVA的UPS。

所以在选型上:选择两台200KVA UPS做1+1并机。


机房空调功率计算


1、冷量单位

〉千瓦(kw)—国际单位制,把制冷量统一到功率相同单位,是现在制冷界努力的方向

〉大卡(kcal/h)一习惯使用单位,与kw的换算关系为

1kcal/h=1.163w 1w=0.86kcal/h

1万大卡=11.6千瓦

〉冷吨(RT)----1吨0摄氏度的冰在24小时内变成0摄氏度水所吸收的热量。 1冷吨=3.517kw

〉匹(HP)---又称马力、匹马力,即表示输入功率,也常表示制冷量。表示功率时 1HP=0.735KW

〉表示制冷量时,实际含义为消耗1HP功率所产生的制冷量

1HP - - -2.2KW

2、空调选型指标

1)经验采用“功率及面积法”计算机房冷负荷

Qt=Q1+Q2

其中,Qt总制冷量(KW)

Q1室内设备负荷=UPS功耗×0.8

Q2环境冷负荷=0.12~0.18kW/m2 ×机房面积

Q1室内设备负荷=200KVA*0.8=160KW

Q2环境冷负荷=0.15kW/m2 *251 m2=37.5KW

Qt=Q1+Q2=160KW+37.5KW=197.5KW


所以:机房内所需制冷量197.5KW,建议在制冷量上做40%冗余。 采用320kw的制冷空调(制冷功率80KW空调4台)


2)ups机房空调选型计算公式

BTU/小时 = KCal×3.96

KCal = KVA×860

BUT/小时 = KVA(UPS容量)×860×3.96×(1-UPS效率) = KVA(UPS容量)×3400(1-UPS效率)

例:10KVA UPS一台整机效率85%其散热量计算如下:

10KVA×3400×(1-0.85)=5100 BTU/小时

1英热单位/时(Btu/h)=0.293071瓦(W)


3)IDC机房空调选型计算公式

Q=W×0.8×(0.7---0.95)+{(80---200)×S}/1000

Q为制冷量,单位KW;

W为设备功耗,单位KW;按用户需求暂按110KW;

0.8为功率因数;

0.7-0.95为发热系数,即有多少电能转化为热能;取0.7

80-200是每平方米的环境发热量,单位是W;

S为机房面积,单位是m2。


机房消防计算

防区的体积(容积)*海拔修正系数*设计浓度/七氟丙烷x°(环境温度)时的过热蒸气比容*(100-设计浓度)得出涉及用量 如下例 体积为100m3。正常环境温度为25℃,设计浓度为8.3,海拔修正系数为1 那么计算公式如下:

(一) 七氟丙烷25℃时的过热蒸气比容,按下式计算: S=K1+K2×T=0.1269+0.000513×25= 0.140 m3/Kg

(二) 防护区灭火设计用量或惰化设计用量按下式计算: W=K*V*C/S(100-C)=1.0×100×8.30/0.140×(100-8.30)= 64.78 Kg 得出用量为64.78kg



机房计算器

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