Тепловыделения от компьютера для расчета кондиционирования: Как рассчитать тепловыделение компьютера

Расчет теплопритоков и теплопоступлений — Мир Климата и Холода

Расчет теплопритоков (теплопоступлений) – одна из основных и часто встречающихся задач в области систем вентиляции и кондиционирования. Данный расчет проводится для каждого помещения в отдельности и необходим для определения мощности системы кондиционирования на объекте.

В данной статье будут рассмотрены все основные виды теплопритоков и дана методика их расчета. Более подробно этот вопрос рассматривается в УКЦ «УНИВЕРСИТЕТ КЛИМАТА» на курсе МП1 «Расчет теплового баланса, влагопоступлений, воздухообмена, построение I-d диаграмм. Мультизональное кондиционирование. Примеры решений».

Программа для расчета теплопритоков онлайн позволяет произвести необходимые расчеты непосредственно на нашем сайте. В качестве исходных данных требуются параметры помещения (площадь, температура воздуха, количество людей и наличие оборудования) и строительные характеристики здания (материал стен, ориентация окон и т.д.).

При расчете систем кондиционирования учитывают следующие виды теплопритоков:

1. Теплопритоки от солнечной радиации
2. Теплопритоки через ограждающие конструкции
3. Теплопритоки от людей
4. Теплопритоки от компьютеров и другого оборудования
5. Теплопритоки от освещения
6. Теплопритоки от вентиляции

Теплопритоки (теплопоступления) от солнечной радиации

Теплоприток от солнечной радиации – как правило, основное (самое большое) слагаемое в общей сумме теплопритоков. Данный теплоприток определяется интенсивностью солнечного излучения, которое проникает через остекление и нагревает различные поверхности в помещении.

Теплоприток от солнечной радиации (солнечные теплопоступления) зависят от:

• Географической широты расположения объекта: чем южнее, тем выше теплоприток
• Ориентации окон по сторонам света: теплоприток выше на юге, востоке, юго-востоке; ниже на севере.
• Затененности остекления: если солнце закрывают соседние здания, деревья или козырек, то приток ниже.
• Тонировка стекла.

Наиболее полная и научно-обоснованная методика расчета теплопритока от солнечной радиации приведена в Пособии 2.91 к СНиП 2.04.05-91 «Расчет поступления теплоты солнечной радиации в помещения» и занимает несколько страниц. Мы же используем упрощенную методику определения солнечных теплопоступлений на базе Таблицы 1 из этого пособия:

Q_ос = q·S_ос, где:

• q – удельная плотность теплового потока солнечной радиации, определяемая по таблице 1 в зависимости от широты и ориентации окон,
• S_ос – площадь окон в помещении.

Теплопритоки (теплопоступления) через стены и другие ограждающие конструкции

На сегодня теплопритоки через ограждающие конструкции – это самое маленькое слагаемое в сумме теплопритоков благодаря активному развитию отрасли строительных материалов и появлению по-настоящему энергосберегающих технологий.

К ограждающим конструкциям в помещении относят наружные стены, окна и кровлю, если этажом выше нет других помещений. Теплоприток через ограждающие конструкции зависит от следующих факторов:

1. Толщина и материал стен
2. Толщина и структура оконных блоков
3. Толщина и материал кровельного пирога для помещений на последнем этаже.

Теплоприток через ограждающие конструкции определяется как сумма теплопритоков через ограждения (стена/окно/кровля), каждое из которых рассчитывается по формуле:

Q_ок = S_ок · dT / r, где:

• S_ок – площадь рассматриваемой стены/окна/кровли (м²),
• dT – разность наружной и внутренней температуры (°С),
• r – термическое сопротивление ограждающей конструкции (°С·м²/Вт).

Величина r берется из технических данных производителя материала стен или рассчитывается по формуле:

1 / r = 1 / α₀ + δ₁ / α₁ + … + δ_m / α_m + 1 / α_n, где:

• α₀ – коэффициент теплоотдачи наружного материала стены,
• δ₁, δ₂ … δ_m – толщина слоев, образующих стену,
• δ₁, δ₂ … δ_m – теплопритоводность материалов слоев, образующих стену,
• α_n – коэффициент теплоотдачи внутреннего материала стены

Упрощенно для окон можно принимать r=0,4 °С·м²/Вт; для энергоэффективных стен r=5 °С·м²/Вт.

Теплопритоки (теплопоступления) от людей

Так как температура тела человека выше температуры воздуха в помещении, то каждый человек выделяет определенное количество тепла. Это количество зависит от:

• Физической нагрузки: чем выше нагрузка, тем больше тепла выделяет человек,
• Температуры воздуха в помещении: чем холоднее, тем больше тепла выделяет человек.

Более точные методики учитывают тот факт, что женщины и дети выделяют меньше тепла, чем мужчины.

В среднем, один человек выделяет 100-150Вт тепла. Но при увеличении физической нагрузки и снижении температуры эта цифра может возрасти до 300 Вт. Считается, что женщины выделяют на 15% тепла меньше, дети – на 25% тепла меньше.

Величина теплопритока от людей определяется по формуле:

Q_л = q_л · n, где:

• q_л – теплоприток одного человека (Вт),
• n – количество людей.

Если учитывать особенности женщин и детей, то формула несколько усложнится:

Q_л = q_л · n_муж + 0,85 · q_л · n_жен + 0,75 · q_л · n_дет

Теплопритоки (теплопоступления) от компьютеров и другого оборудования

Тепловыделение современного компьютера составляет около 300 Вт. Для более мощных компьютеров, например, у программистов или дизайнеров, выделяют до 500 Вт.

Теплопоступления от сервера также составляют 300-500-700 Вт, но если в ИТ-стойке установлено несколько серверов, то мощность такой стойки составляет от 2 до 10 кВт (подробнее читайте нашу рубрику «Кондиционирование ЦОД»).

Тепловыделение другого оборудования определяют по техническим характеристикам, но чаще всего при расчете теплопритоков его учитывают не полностью, а с понижающим коэффициентом, так как оборудование работает не постоянно. Например, для принтера в офисе принимают понижающий коэффициент 0,5, а для того же принтера дома мощно принять коэффициент 0,1.

Общая формула теплопритока от каждой единицы оборудования выглядит следующим образом:

Q_об = k · q, где:

• k – коэффициент загрузки (тот самый понижающий коэффициент)
• q – теплоприток от этого оборудования (зачастую можно принимать потребляемую мощность).

Теплопритоки (теплопоступления) от освещения

Наиболее просто теплоприток от освещения определить по суммарной мощности установленных светильников, так как вся подведенная к ним энергия в конечном итоге превратится в тепловую. Именно такой способ на сегодня видится наиболее перспективным ввиду появления различных типов светильников с различным КПД: у ламп накаливания энергопотребление значительно выше, чем у светодиодных светильников при том же уровне освещенности.

Если же данных о мощности светильников нет, то можно воспользоваться следующими более общими закономерностями в зависимости от типа светильников в помещении:

• Для ламп накаливания Q_осв = 25 · S,
• Для люминесцентных ламп Q_осв = 10 · S,
• Для светодиодных ламп Q_осв = 5 · S,

где S – площадь помещения в м².

Теплопритоки (теплопоступления) от вентиляции и инфильтрации

В любом помещении присутствует вентиляция (осознанный воздухообмен за счет работы естественной или принудительной системы вентиляции) или инфильтрация (утечки и перетечки воздуха). Теплоприток от вентиляции и инфильтрации определяется по формуле:

Q_вент = 0,338 · G · dT, где:

• G – расход воздуха (м³/ч),
• dT — разность наружной и внутренней температуры (°С).

Важно помнить, что если приточная установка оборудована охладителем воздуха, то теплоприток от вентиляции учитывать не следует: он учтен при расчете мощности этого охладителя.

В более общем случае это правило звучит следующим образом: суммарный теплоприток (с учетом вентиляции) снимается охладителем воздуха в приточной системе и кондиционерами. В каких именно пропорциях – решает инженер-проектировщик. Этот нюанс очень хорошо и детально поясняют в УКЦ «УНИВЕРСИТЕТ КЛИМАТА» курсе МП1 «Расчет теплового баланса, влагопоступлений, воздухообмена, построение I-d диаграмм. Мультизональное кондиционирование. Примеры решений».

Правильный расчет теплопритоков позволяет правильно определить тепловую нагрузку помещения, выбрать наиболее подходящий кондиционер и построить эффективную систему кондиционирования в масштабе всего здания. Методика, приведенная в данной статье, поможет вам в решении этой задачи.

Теплопоступления и теплопотери

Теплопоступления и теплопотери

Теплопоступления от ламп и осветительных приборов.

В настоящее время в основном используются два типа осветительных приборов: лампы накаливания и люминесцентные лампы.

Теплопоступления от ламп накаливания (Qосв) определяются по формуле:

Q_осв=h·N_осв,

где h=0,92–0,97 — коэффициент перехода электрической энергии в тепловую;

N_осв — установочная мощность ламп.

Световая нагрузка должна быть задана. Если она неизвестна, то для предварительных расчетов для хорошо освещенных помещений можно принимать

Nосв = 50–100 Вт/м².

При использовании люминесцентных ламп принимают h=0,5–0,6.

В некоторых помещениях, особенно в таких, как магазины, выставочные залы, торговые залы и пр., нагрузка от осветительных приборов составляет существенную часть в общей тепловой нагрузке. В торговом деле освещение является определяющим условием для успешных продаж, и освещение организовано, главным образом, внутри помещения. Кроме того, в современных учреждениях освещение поддерживается в рабочем состоянии на протяжении целого рабочего дня. Однако необходимо учитывать, что тепловыделения от осветительных приборов могут и не совпадать по времени с тепловыделениями от солнечной радиации и др. Поэтому, в зависимости от месторасположения светильников и принятой схемы кондиционирования воздуха, необходимо определить количество тепла, подлежащего ассимиляции от электросветильников.

Чтобы определить количество выделяемого в окружающее пространство тепла, необходимо также учитывать тип осветительных приборов, устанавливаемых на подвесном потолке.

Приведем три типичных случая:

Помещения с подвесным невентилируемым потолком. Элементы освещения встроены в подвесном потолке (рис. 1). При такой установке 50% выделяемого тепла уходит непосредственно в помещение, а остальные 50% вначале задерживаются на некоторое время в самом подвесном потолке и только затем поступают в помещение. Таким образом, все 100% выделенного тепла поступают в помещение.

Помещения с вентилируемым подвесным потолком. Подвесной потолок используется как вытяжной короб, а окружающий воздух помещения поступает в короб через специальные отверстия или решетки (рис. 2). Около 40% выделяемого тепла поступает непосредственно в помещение. Из оставшихся 60% часть тепла уносится обменным воздухом (около 30–40%), а остальное тепло (20–30%) впоследствии тоже поступает в помещения, что в сумме составляет 60–70% от всего выделенного тепла.

Прямое поступление тепла в помещение составляет до 30%, из остальной части выделенного тепла (70%) около 40–50% отбирается вытяжным воздухом, в то время как 20–30% возвращается в помещение, поэтому количество тепла, поступающего в помещение, составляет 50% от общего.В помещении с вентилируемым потолком и с вытяжкой через плафон (рис. 3).

В отношении некоторых учреждений могут применяться коэффициенты одновременности использования освещения с учетом отсутствия служащих.

Упрощенная экспресс-методика расчета теплопритоков.

Данная экспресс-методика в основном используется для разработки СКВ на базе несложного (в проектном отношении) климатического оборудования, такого, как: кондиционеры сплит-систем, а также кондиционеры оконного типа и моноблочного исполнения.

Для подбора необходимого по холодопроизводительности кондиционера надо рассчитать тепло, поступающее в помещение от солнечной радиации, освещения, людей, оргтехники и т. д.

Основные теплопритоки в помещение складываются из следующих составляющих:

1) Теплопритоки, возникающие за счет разности температур внутри помещения и наружного воздуха, а также солнечной радиации Q1, рассчитываются по формуле:

Q₁=V·q_уд ,

где V=S·h — объем помещения;

S — площадь помещения;

h — высота помещения;

q_уд — удельная тепловая нагрузка, принимается:

30–35 Вт/м³ — если нет солнца в помещении,

35 Вт/м³ — среднее значение;

35–40 Вт/м³ — если большое остекление с солнечной стороны;

2) Теплопритоки, возникающие за счет находящейся в нем оргтехники Q₂.

В среднем берется 300 Вт на 1 компьютер в полной комплектации (или 30% от мощности оборудования).

3) Теплопритоки, возникающие от людей, находящихся в помещении Q₃.

Обычно для расчетов принимается:

1 человек — 100 Вт (для офисных помещений),

100–300 Вт (для ресторанов, помещений, где люди занимаются физическим трудом),

Q = Q₁+ Q₂ + Q₃.

К подсчитанным теплопритокам прибавляется 20% на неучтенные теплопритоки:

Q_общ = (Q₁ + Q₂ + Q₃)·1,2 Вт.

В случае использования в помещении дополнительного тепловыделяющего оборудования (электроплит, производственного оборудования и т. п.) соответствующая тепловая нагрузка должна быть также учтена в данном расчете.

Принципы выбора систем кондиционирования воздуха и вентиляции.

Задача выбора системы кондиционирования или вентиляции должна решаться на основе технико-экономического сравнительного анализа нескольких возможных вариантов (2-х, 3-х и более).

Для этого необходимо всесторонне рассмотреть и оценить объект по предъявляемым к нему требованиям, основными среди которых являются:

Санитарные требования:

• Необходимо поддерживать определенную температуру или температуру и влажность.

Следует отметить, что поддержание влажности существенно удорожает проект.

• Подавать в помещения свежий воздух (естественным или механическим путем) или использовать рециркуляционные системы.

• Удалять воздух через местные отсосы или общеобменной вытяжкой (в производственном корпусе), либо с использованием естественной вытяжки (в жилых помещениях).

Архитектурно-строительные требования:

• Возможность установки наружного блока кондиционера на фасаде здания, а внутреннего блока кондиционера — в помещении (шкафные кондиционеры) или в подшивном потолке (сплит-система с притоком свежего воздуха).

Возможность установки центрального кондиционера на техническом этаже или крышного кондиционера Roof-Top на крыше здания.

• Возможность проложить по зданию или помещению коммуникации воздуховодов, трубопроводов (особенно в реконструируемых зданиях).

Противопожарные требования по категориям помещений:

нормальные условия — помещения категории «Д» или пожароопасные «В», или взрывопожароопасные «А» и «Б» и соответствующие этим категориям проектные решения (установка обратных и огнезадерживающих клапанов, раздельная установка блоков оборудования, различные схемы прокладки коммуникаций).

Эксплуатационные требования:

допустимо ли обслуживание и управление системой с центрального пульта управления или необходимо управлять (регулировать параметры) автономно (например, в случае, когда одна часть помещений ориентирована на юг, другая — на север) и необходимо обеспечить раздельные режимы работы оборудования на группы помещений.

Надежность системы.

Особенно важны требования к надежности в прецизионном кондиционировании при точном поддержании микроклиматических параметров различных технологических процессов.

Экономические требования.

Необходимо оптимизировать цену, сравнивая в проекте оборудование различных производителей и различного класса. Для объекта необходимо разработать несколько принципиальных вариантов систем на базе различных типов оборудования и провести их сравнительную оценку.

Проектирование систем кондиционирования воздуха.

Разработка системы кондиционирования офисного помещения на базе кондиционеров сплит-систем

Исходные данные:

Подбор кондиционеров сплит-систем рассмотрим на примере офисного помещения площадью S=20 м², высотой =3 м, в котором находятся 2 компьютера и постоянно работают 3 человека.

В помещении есть возможность естественного проветривания, поэтому нет необходимости проектировать приточно-вытяжную вентиляцию, а целесообразно установить кондиционер сплит-системы, работающий на рециркуляционном воздухе.

Компрессорно-конденсаторный блок такого кондиционера устанавливается за пределами помещения на улице, а в помещении устанавливается внутренний блок сплит-системы. Между собой внутренний и наружный блоки связаны фреоновыми трубопроводами в изоляции.

Для выбора кондиционера по холодопроизводительности необходимо рассчитать теплоизбытки в помещении, в которые входит тепло от людей, от оргтехники, от освещения и т. д.

Теплопоступления для рассматриваемого помещения рассчитываем по экспресс-методике:

Q₁ = S·h·q = 20·3·35 = 2100 Вт

Q₂ = 300·2 = 600 Вт

Q₃ = 100·3 = 300 Вт

Q_общ= 2100 + 600 + 300 = 3000 Вт

Модель кондиционера сплит-системы выбираем из типового ряда по ближайшему (с учетом запаса) значению холодопроизводительности.

Для обеспечения круглогодичной работы кондиционера остановим свой выбор на оборудовании фирмы DELONGHI, т. к. кондиционеры этой фирмы эффективно работают в режиме «теплового насоса» в холодное время года. Ряд технических решений, реализованных в конструкции кондиционеров DeLonghi, обеспечивает работу при низких температурах наружного воздуха (до t_н=–20°С).

Технические решения, реализованные в данных моделях, включают:

1) Микропроцессор и все системы контроля и управления расположены во внутреннем блоке. За счет этого существенно повышается надежность работы автоматики, т. к. все элементы находятся в зоне положительных температур.

2) Автоматическое снижение скорости вращения вентилятора внешнего блока позволяет сохранить арактеристики работы конденсатора при низких температурах.

3) Система управления не допускает образования льда на внешнем блоке. Микропроцессор включает режим разморозки в момент возможного образования инея (у других кондиционеров режим разморозки включается после появления ледяного нароста, и большая часть электроэнергии тратится на растопку льда).

4) Подогрев картера компрессора во внешнем блоке обеспечивает пуск и безопасную работу зимой.

5) Внешний блок кондиционера изготовлен из морозоустойчивых материалов.

В рассматриваемом нами офисном помещении нет фальш-потолка, поэтому нет возможности установить сплит-систему скрытой установки. Мы остановимся на модели СР-30 настенного типа, т. к. по холодопроизводительности N_х=3,5 кВт—это ближайшее (с учетом запаса) значение к рассчитанным теплоизбыткам помещения. Модели «СР» отличаются изящным дизайном и идеально подходят к интерьеру современного офиса.

Комфортные условия в помещении в большой степени зависят от правильного распределения воздушного потока. Если выходящий из кондиционера поток холодного воздуха направлен вниз и попадает на человека, это неблагоприятно сказывается на его здоровье. Кондиционер СР-30 имеет специальную конструкцию воздухораздающего устройства. На выходе воздуха из внутреннего блока кондиционера установлены подающие шторки, конструкция которых позволяет направить поток воздуха горизонтально, что способствует равномерному распространению охлажденного воздуха по всему помещению.

Внутренний блок кондиционера устанавливаем на стене на высоте h=2,5 м, т. е. выше рабочей зоны помещения.

Наружный блок устанавливается на улице, на стене здания под окном (для удобства монтажа и обслуживания кондиционера).

Между внутренним и наружным блоками прокладываются фреоновые трубопроводы и электрический соединительный кабель. От внутреннего блока трубки вместе с кабелем опускаются вниз по стене до отметки установки наружного блока. Для прохождения трассы через наружную стену в ней сверлится отверстие Ø60 мм, и через него трубопровод выводится на улицу для подключения к наружному блоку. Затем отверстие герметизируется. Если монтаж кондиционера ведется в уже отремонтированном помещении, то трубопроводы и кабель закрываются декоративными коробами. Если же монтаж кондиционера ведется до ремонта помещения, то есть возможность все коммуникации спрятать в стене. Для этого делается штроба 100 ґ 60 мм, в которой прокладываются все трубки и кабель, и после окончания монтажа кондиционера штроба заштукатуривается.

При работе кондиционера в режиме охлаждения во внутреннем блоке образуется конденсат, поэтому необходимо предусмотреть отвод конденсата (дренажа) от внутреннего блока. Дренаж можно подключить к системе существующей канализации, если она находится где-нибудь поблизости. При этом дренажную трассу необходимо проложить с постоянным уклоном (10 мм на 1 м длины), а если это выполнить невозможно, необходимо установить на дренажной линии специальный дренажный насос, который обеспечит необходимый напор в системе отвода конденсата.

Для подключения кондиционера сплит-системы к однофазной электросети (220 В, 50 Гц) необходимо установить для него в распределительном щите персональный автоматический выключатель и проложить трехжильный кабель до места установки кондиционера.В нашем примере (Рис. 4) рассматриваемое помещение находится слишком далеко от системы канализации, и нет возможности проложить дренажную трассу с постоянным уклоном, поэтому дренажная трубка выводится на улицу. Дренаж прокладывается вместе с фреоновым трубопроводом и закрывается одним декоративным коробом. Через отверстие в стене вместе с фреоновым трубопроводом дренажная трубка выводится на улицу. Мы остановили свой выбор на модели СР-30, которая может работать при отрицательных температурах, поэтому не исключена возможность включения его в режим охлаждения, когда на улице температура воздуха будет ниже 0°С. Для предотвращения замерзания конденсата и образования ледяной пробки на выходе дренажной трубки из стены устанавливается специальный обогреватель дренажа. Конструкция этого устройства основана на работе саморегулирующегося нагревательного кабеля.

Для модели СР-30, потребляемая мощность которой 1,2 кВт, устанавливается однофазный автоматический выключатель на 10 А. Величина тока отсечки выключателя должна составлять не менее 7-ми значений номинальных токов.

 

 

Расчёт систем кондиционирования и вентиляции. Тепловой баланс.

Расчёт системы кондиционирования и вентиляции начинается с составления теплового баланса помещения. На данном этапе необходимо учесть основные критерии, оказывающие непосредственное воздействие на воздушную среду помещения.

Определим все поступления и потери тепла в объёме помещения. Тепловые нагрузки можно условно разделить на два основных типа:

1) Внешние тепловые нагрузки.

— Изменение состояния воздуха внутри помещения, возникающее из-за разности температур уличного воздуха и внутреннего. Данные изменения могут носить как положительный характер (теплопоступления), так и отрицательный (теплопотери). Происходит это за счёт теплообмена через ограждающие конструкции (окна, стены, полы, кровля, перекрытия и т.д.)

— Поступление тепла за счёт солнечного излучения. Данный вид нагрузок всегда только положительный и выражается в виде ощутимого человеком тепла. Такие теплопоступления должны быть учтены в летний период года. В зимний период их можно принять незначительными. Также стоит учесть, что есть они только в дневное время.

— Приток наружного воздуха за счёт естественного теплообмена. В общем случае, конструкции помещений таковы, что всегда остаётся возможность притока воздуха через щели и зазоры. Данный вид нагрузок носит переменный характер. Зимой это приток воздуха с отрицательной температурой, летом – наоборот.

2) Внутренние тепловые нагрузки.

— Тепловыделения от технологического оборудования и бытовых приборов ( компьютеры, печи, промышленное оборудование и пр. ), расположенных внутри помещения.

— Тепловыделения от ламп освещения. Данный тип тепловыделений стоит не учитывать, если установлены энергосберегающие лампы или светодиодные.

— Теплопоступления от людей в помещении.

— Специфичные источники тепла для данного помещения (производственные линии, продукты горения и т.д, от остывающей пищи).

Нагрузки второго типа всегда положительны, поэтому летом их нужно компенсировать работой системы кондиционирования. В зимний же период они позволят снизить затраты на работу системы отопления.

Расчет теплопритоков помещения

При подборе кондиционера очень важно правильно выполнить расчет теплопритоков помещения. Ведь от этого зависит не только его микроклимат, но и срок службы кондиционера, ведь не грамотный подбор может привести к повышенному износу и уменьшению ресурса работы оборудования.

Расчет теплопритоков помещения можно осуществлять разными способами, — существует несколько методик. Одни более подробны, и пользуются ими чаще при расчете систем вентиляции и кондиционирования промышленных зданий, другими, — очень упрощенными методиками расчета теплопритоков, пользуются менеджеры при продажах кондиционеров. Ниже приведенный расчет теплопритоков помещения учитывает все основные теплопритоки, недооценка которых на наш взгляд нежелательна.

Для долговечной надежной работы кондиционера важно, чтобы его холодопроизводительность была немного больше, чем величина реальных теплопритоков помещения.

В первую очередь, учитывают внешние теплопоступления. Это, прежде всего, солнечная радиация, проникающая через оконные проемы. Количество тепловой энергии, поступающей таким образом, зависит от расположения окна относительно сторон света, его площади и наличия / отсутствия на нем солнцезащитных элементов:

Q_окн = q_окн F_окн k, где
q_окн— удельная тепловая мощность от солнечной радиации в зависимости от ориентации окна Вт/м²;

ориентация окна	СВ	В	Ю-В	Ю	Ю-З	З	С-З	С
q, Вт/м2	190	250	240	240	350	470	370	0

F_окн — площадь остекленной части окна, м²;
k — коэффициент, учитывающий наличие солнцезащитных элементов на окне;

	Отсутствие защиты	Жалюзи	Шторы	Внешний навес
k	1	0,5	0,4	0,3

Теплопритоки от нагретого защитного сооружения:
Q_ЗС = q_ЗС F_ЗС, где
q_ЗС — удельная тепловая мощность теплопередачи защитного сооружения, Вт/м²;

Защитное сооружение	q, Вт/м2
Внешняя стена легкой конструкции (север)	30
Внешняя стена легкой конструкции	60
Внешняя стена тяжелой конструкции (север)	20
Внешняя стена тяжелой конструкции	30
Внутренняя стена	30
Крыша без утепления	60
Крыша с утеплением	25
Потолок	10
Пол	10

F_ЗС — площадь защитного сооружения, м².
Для постоянно открытой наружной двери теплоприток принимают 300 Вт.

Вторая группа теплопритоков, это тепловыделения от внутренних источников в помещении, — от людей, освещения, электрооборудования.

Тепловыделения от людей:
Q_л = q_л n , где
n — количество людей в соответствующем состоянии;
q_л — тепловыделение одного человека, Вт/чел;

Состояние человека	q, Вт
Отдых	80
Легкая работа	125
Работа средней тяжести	170
Тяжелая работа, занятие спортом	250

Тепловыделения от электрооборудования:
Q_э = N_э m i, где
m — количество единиц оборудования;
N _э— электрическая мощность единицы оборудования, Вт;
i — коэффициент превращения электрической энергии в тепловую;

Оборудование	i
Лампы накаливания	0,9
Лампы люминисцентные	0,4
Электродвигатели	0,3
Автономные холодильники и витрины	1

Для компьютера тепловыделения принимают 300 Вт.
Расчет теплопритоков помещения можно считать завершенным.
Суммарная величина теплопритоков помещения будет составлять:
ΣQ = Σ Q_окн+ ΣQ _ЗС + ΣQ _л + Σ Q_э

Затем проводится подбор кондиционера. Холодопроизводительность выбранного кондиционера должна на 10-20% превышать суммарную величину теплопритоков помещения:
Q_конд = (1,1-1,2) Σ Q

Надеемся, что данная информация для Вас была полезной. Но лучше всегда воспользоваться помощью специалиста при выборе-подборе климатического оборудования.

Расчет мощности кондиционера — калькулятор для автоматического расчета мощности и энергопотребления кондиционера online

Основные параметры				Дополнительные параметры
Площадь помещения, м²				Учитывать вентиляцию
Высота потолка, м				Кратность воздухообмена	0. 5   1.0   1.5   2.0   2.5 &nbsp 3.0 &nbsp
Инсоляция (освещенность солнцем)	Слабая    Средняя   Сильная			Гарантированные 20°С
Количество людей	0   1   2   3   4 &nbsp			Верхний этаж
Количество компьютеров	0   1   2   3   4			Большое окно
Количество телевизоров	0   1   2			Площадь остекления, м²
Мощность другой бытовой техники, кВт
				ПОСМОТРЕТЬ ВАРИАНТЫ
Мощность охлаждения Q:
Расчет потребляемой мощности и затрат на электроэнергию
Коэффициент EER
Потребляемая мощность:
Погода в летний период	Экстремально жаркая (как в 2010 году)   Жаркая   Умеренно теплая   Прохладная
Тариф на электроэнергию (дневной), тенге/кВт·ч

Расчет кондиционера для серверной

Важное по теме: мы производим расчет и подбор кондиционера для серверной бесплатно! Предлагаем различные варианты охлаждения. Имеется в наличии широкий ассортимент кондиционеров для серверных от 8 до 52 кВт. Комплектация оптимальна, подача воздуха: вверх и под фальшпол. Срок поставки 2-3 дня. Доставка по Москве за наш счет. Детальная смета на монтаж. Выезд инженера и составление сметы также за наш счет.

Этапы самостоятельного расчета кондиционера для серверной:

В идеале, расчет системы кондиционирования для серверного помещения должен быть произведен проектной организацией. Тогда можно с уверенностью сказать, что все аспекты и особенности помещения учтены, а подобранная система охлаждения будет максимально точно справляться с поставленными задачами. Но на практике все несколько иначе. Поэтому если расчет мощности кондиционера для серверной Вы производите самостоятельно — обязательно учитывайте следующие параметры:

1. Учет тепловыделения всего оборудования.

Необходимо учесть суммарное тепловыделение от всего оборудования, находящегося в серверном помещении и выделяющего тепло. Помимо непосредственно серверов, тепло выделяют: источники бесперебойного питания (ИБП), мониторы, бытовая техника (бывает и такое) и тд.

Способов расчета здесь два:

• Первый: в паспортах и прилагаемой технической документации на оборудование, присутствуют данные о его мощности. Способом простого суммирования мы получаем сведения о суммарной мощности, что и будет являться суммарным теплопритоком всего учтенного оборудования. Способ простой, но есть НО!!! Зачастую фактическое тепловыделение от оборудования несколько меньше, чем номинал. Происходит это, как правило, из-за неодновременности работы оборудования в серверной. И действительно, редкое явление — круглосуточный неизменный показатель постоянной тепловой нагрузки. Поэтому чаще пользуются методом учета максимальной пиковой электрической нагрузки.

 

• Как это делается? Второй способ: электрическими измерительными клещами делается замер силы тока от силового питающего кабеля «приходящего» в серверную комнату. Полученную цифру умножаем на напряжение сети (220V, 380V или 400V). Данный результат считается равным тепловой мощности серверной. Т.е. 30 А  * 380 V = 11 400 кВа = 11,4 кВт. Суммарная мощность тепловыделяющего оборудования = 11, 4 кВт.

2. Площадь помещения.

Рассчитываем по следующей схеме: 10 Вт на каждый м² площади. Важно!!!  За основу берется не общая площадь помещения, а рассчитывается площадь стен, потолка и пола. Стены – Н (высота стен*ширину стен). Пол, потолок – (длинна*ширину). Суммируем эти данные и получаем общую площадь помещения.

 Если в серверной есть окна, то в среднем это около 20 Вт на каждый м² площади остекления. При больших количествах солнечного света, рекомендуем прибавлять еще 0,1 кВт к полученному результату. Т.е. 3 окна * 20 Вт + 10 Вт=70 Вт (теплоприток от естественного освещения).

3. Люди в серверной.

Если в серверной будут постоянно присутствовать люди, то учитываем это так:

• 15 Вт на человека, находящегося в спокойном состоянии;
• 17,5  Вт — при легком движении;
• 20 Вт — при физической нагрузке.

Мы берем усредненный показатель 17,5 Вт на человека, поскольку в любом помещении, где работают люди, процесс рабочей активности постоянен.  

4. Приточно-вытяжная вентиляция в серверной.

Если в серверной комнате есть приточно-вытяжная вентиляция,  то учитываем ее следующим образом: либо берем данные расхода воздуха из технической документации на приточку, либо с помощью анемометра измеряем скорость воздуха. Замер скорости воздуха анемометром  делается вблизи одной из решеток, через которые происходит приток воздуха. Данный результат, который выражается в м/с, и может быть в пределах от 1 м/с до 5 м/с, умножаем на количество решеток. Если замер скорости движения воздуха происходит в подающем воздуховоде, то полученную цифру умножаем на сечение воздуховода. В обоих случаях получаем расход воздуха в помещении.

Пример:

Данные анимометра 3 м/с * 0,05 м² (сечение воздуховода) = 0,15 м³/с. Это будет показатель расхода воздуха на все серверное помещение.

Далее, полученную цифру показателя расхода воздуха умножаем на разницу температур между притоком и уставкой прецизионного кондиционера, а так же на теплоемкость воздуха.

Температура входящего воздуха от приточно-вытяжной вентиляции, например, 23С минус температура, которая планируется к поддержанию в серверном помещении, например, 20С. Получаем 3С. Умножаем 0,15 м3/с на 3С, получаем 0, 45 м3/с.  Полученную цифру (0, 45 м3/с) умножаем на коэффициент теплоемкости воздуха, который стандарно равен 1200 и  получаем цифру  540 Вт. Таким образом, мы посчитали дополнительный теплоприток в серверную от приточно-вытяжной вентиляции. Он равен 5,4  кВт.

5. Отопление в помещении серверной.

Если в помещении есть отопление, которое в силу тех или иных причин, не может быть отключено (отключение отопления редкое  явление, но имеет место быть), то можно воспользоваться упрощенной схемой расчета, а именно  10 Вт/ м². Но лучше, теплопритоки от существующей системы центрального отопления просчитать проектным расчетом.

Разберем на примере:

Серверная комната площадью 21, 9 м2 (стены, пол, потолок)* 0,1 кВт = 2,19 кВт.

Суммарный теплоприток от всего оборудования 34, 8 кВт.

Окно (умеренно солнечная сторона)  — 1 шт  — 0,2 кВт.

 Постоянно работающие люди  — 2 человека – 0,175 кВт *2 = 0,35 кВт.

Приточно-вытяжная вентиляция — 2 м/с*0,05метра (сечение воздуховода) = 0,1 м³/с.

Приток t = 25°C минус  уставка 18 °C = 7 °C.

Расход воздуха 0,1 м3/с *1200 (коэффициент теплоемкости)*7С = 8,4 кВт. Теплоприток от вентиляции 8,4 кВт.

Отопление 0,1 кВт*21,9м²=2,19 кВт

Итого: 2,19 кВт+ 34,8 кВт + 0,2 кВт + 0,35 кВт + 8,4 кВт + 2,19 кВт = 48, 13 кВт. Таким образом, суммарное тепловыделение Вашей серверной = 48, 13 кВт. Соответственно фактическая холодопроизводительность прецизионного кондиционера должна быть не ниже 48 кВт.

Важно!!! При выборе кондиционера для серверной, обращайте внимание на показатель фактической холопроизводительности покупаемой установки. Т.е. 48 кВт по холоду машина должна давать при поддержании нужных Вам условий температуры и влажности в серверном помещении.

Дело в том, что холодопроизводительность большинства кондиционеров рассчитывается на определенные температурные условия, например, t 24°C, отн. влажность 50% или t 27 °C, отн. влажность 40-60%. Соответственно, кондиционер, холодопроизводительность, которого 48 кВт при температуре уставки в серверной, например, 18 °C, будет давать холода примерно 36 кВт.  Поэтому, при заказе прецизионной техники, помимо сведений о суммарном теплопритоке, обязательно уточняйте какие именно температурно-влажностные условия должны поддерживаться в помещении серверной. Это важно для правильного подбора прецизионной установки!

Низкотемпературные комплекты для прецизионных кондиционеров.

Для осуществления круглогодичного кондиционирования обслуживаемых помещений, прецизионные кондиционеры оборудованы низкотемпературными комплектами, посредством которых становится возможной работа блоков при отрицательных температурах наружного воздуха, стандартные условия до — 40°C.  Низкотемпературный комплект состоит из регулятора скорости вращения вентилятора, обогрева картера компрессора и обогрева дренажа. Обогрев дренажа необходим только в случае отвода конденсата на улицу, а в случае подключения дренажного трубопровода в канализацию здания он не нужен.

Ну и последнее, для обеспечения беспрерывности в работе кондиционеров применяется система резервирования, которая реализуется по следующим схемам:

1)    100% резервирование, т.е. два попеременно работающих кондиционера, холодопроизводительность каждого из которых равна суммарному теплопритоку серверной.

2)    50% резервирование.

В обоих случаях при резервировании, оборудование работает по переменному принципу: когда работает один — второй отдыхает. Таким образом, срок службы кондиционеров увеличивается.

Пример технического подбора на прецизионный кондиционер Hiref (Италия). 

Так как общий теплоприток по серверной был определен как 48 кВт, ближайшая модель это TADR 0532, ощутимой холодопроизводительностью 54, 11 кВт при расчетных t 25°C (внутри серверной), отн влажность 40%, температура наружного воздуха +35°C -40°C. Установка прецизионных блоков по схеме N+1 (рабочий/резервный).

​​​​​

«Расчёт теплового баланса, поступления влаги, воздухообмена, построение J- d диаграмм. Мульти зональное кондиционирование. Примеры решений» : Самоп

Онлайн-калькулятор расчета холодопроизводительности

Чтобы самостоятельно подобрать мощность домашнего кондиционера, воспользуйтесь упрощенной методикой расчета по площади охлаждаемой комнаты, реализованной в калькуляторе. Нюансы работы онлайн-программы и вводимые параметры описаны ниже в инструкции.

Примечание. Программа годится для вычисления производительности бытовых охладителей и сплит-систем, устанавливаемых в небольших офисах. Кондиционирование помещений в промышленных зданиях – задача более сложная, решаемая с помощью специализированных программных комплексов либо расчетной методики СНиП.

Инструкция по использованию программы

Теперь объясним пошагово, как рассчитать мощность кондиционера на представленном калькуляторе:

1. В первые 2 поля введите значения площади комнаты в квадратных метрах и высоту потолка.
2. Выберите степень освещенности (инсоляции) сквозь оконные проемы. Проникающий внутрь помещения солнечный свет дополнительно нагревает воздух – данный фактор нужно учитывать.
3. В следующем выпадающем меню выберите количество жильцов, пребывающих в комнате длительное время.
4. На остальных вкладках сделайте выбор числа телевизоров и персональных компьютеров, находящихся в зоне кондиционирования. В процессе работы указанная бытовая техника тоже выделяет тепло и подлежит учету.
5. Если в помещении установлен холодильник, введите в предпоследнее поле значение электрической мощности бытового прибора. Характеристику легко узнать из инструкции по эксплуатации изделия.
6. Последняя вкладка позволяет учесть приточный воздух, поступающий в зону охлаждения благодаря вентиляции. Согласно нормативным документам, рекомендуемая величина кратности для жилых помещений составляет 1—1.5.

Для справки. Кратность воздухообмена показывает, сколько раз в течение одного часа происходит полное обновление воздуха комнаты.

Разъясним некоторые нюансы правильного заполнения полей и выбора вкладок. Указывая число компьютеров и телевизоров, учитывайте одновременность их работы. Например, один жилец редко использует оба электроприбора одновременно.

Соответственно, для определения нужной мощности сплит-системы выбирается единица бытовой техники, которая потребляет больше энергии, — компьютер. Теплоотдача ТВ-приемника не учитывается.

В калькуляторе заложены следующие значения теплоотдачи от домашних приборов:

• телевизор – 0.2 кВт;
• персональный компьютер – 0.3 кВт;
• поскольку холодильник превращает в тепло около 30% потребляемой электроэнергии, программа включает в вычисления 1/3 от введенной цифры.

Компрессор и радиатор обычного холодильника отдают теплоту окружающему воздуху

Совет. Тепловыделения вашей техники могут отличаться от указанных величин. Пример: потребление игрового компьютера с мощным видеопроцессором достигает 500—600 Вт, ноутбука – 50—150 Вт. Зная заложенные в программе цифры, легко подобрать нужные значения: для игрового ПК выберите 2 стандартных компьютера, вместо ноутбука возьмите 1 ТВ-приемник.

Калькулятор позволяет исключить теплопоступления от приточного воздуха, но выбирать данную вкладку не совсем правильно. Воздушные потоки в любом случае циркулируют по жилищу, принося тепло из других комнат, например, кухни. Лучше перестраховаться и включить их в расчет кондиционера, дабы его производительности хватило на создание комфортной температуры.

Основной результат расчета мощности измеряется в киловаттах, дополнительный – в Британских Тепловых Единицах (BTU). Соотношение следующее: 1 кВт ≈ 3412 BTU или 3.412 kBTU. Как подобрать сплит-систему на основании полученных цифр, читайте далее.

Что такое СКВ промышленных помещений

Больше не значит лучше

Системы кондиционирования воздуха в производственных помещениях (СКВ) необходимы для обеспечения необходимых параметров воздуха в производственных помещениях. Кондиционирование воздуха в помещениях осуществляется вместе с вентиляцией, а иногда и с отоплением. Однако самые совершенные системы могут справиться со всеми тремя функциями.

Согласно данным строительных компаний, около 15% средств, потраченных на возведение дата-центров и предприятий со сложными технологическими процессами идет на организацию кондиционирования воздуха в помещениях. Современное кондиционирование производственных помещений – дорогостоящая задача на которую уходит до 60% средств, используемых на поддержание здания.

Расчетная методика и формулы

Со стороны скрупулезного пользователя вполне логично не доверять цифрам, полученным на онлайн-калькуляторе. Чтобы проверить результат расчета мощности агрегата, воспользуйтесь упрощенной методикой, предлагаемой изготовителями холодильного оборудования.

Итак, требуемая производительность бытового кондиционера по холоду рассчитывается по формуле:

Расшифровка обозначений:

• Qтп – тепловой поток, проникающий в комнату с улицы через строительные конструкции (стены, полы и потолки), кВт;
• Qл – тепловыделения от жильцов квартиры, кВт;
• Qбп – теплопоступления от бытовой техники, кВт.

Теплоотдачу домашних электроприборов выяснить просто – загляните в паспорт изделия и отыщите характеристику потребляемой электрической мощности. Практически вся израсходованная энергия преобразуется в тепло.

Важный момент. Исключение из правила – холодильные установки и агрегаты, работающие в режиме старт / стоп. В течение 1 часа компрессор холодильника выделит в помещение количество тепла, равное 1/3 максимального потребления, указанного в инструкции по эксплуатации.

Компрессор домашнего холодильника почти всю потребленную электроэнергию преобразует в тепло, но работает в периодическом режиме
Теплопоступления от людей определены нормативными документами:

• 100 Вт/ч от человека, находящегося в состоянии покоя;
• 130 Вт/ч — в процессе ходьбы либо выполнения легкой работы;
• 200 Вт/ч — при тяжелых физических нагрузках.

Для вычислений принимается первая величина – 0.1 кВт. Остается определить количество теплоты, проникающей снаружи через стены по формуле:

• S – квадратура охлаждаемой комнаты, м²;
• h – высота перекрытия, м;
• q – удельная тепловая характеристика, отнесенная к объему помещения, Вт/м³.

Формула позволяет выполнить укрупненный расчет теплопритоков через наружные ограждения частного дома либо квартиры с использованием удельной характеристики q. Ее значения принимаются следующим образом:

1. Комната расположена с теневой стороны здания, площадь окон не превышает 2 м², q = 30 Вт/м³.
2. При средней освещенности и площади остекления берется удельная характеристика 35 Вт/м³.
3. Помещение находится на солнечной стороне либо имеет множество светопрозрачных конструкций, q = 40 Вт/м³.

Определив теплопоступления от всех источников, сложите полученные цифры, используя первую формулу. Сравните результаты ручного вычисления с показателями онлайн-калькулятора.

Большая площадь остекления предполагает увеличение холодильной мощности кондиционера

Когда необходимо учесть поступление тепла от вентиляционного воздуха, холодопроизводительность агрегата увеличивается на 15—30% в зависимости от кратности обмена. При обновлении воздушной среды 1 раз в течение часа умножьте результат вычисления на коэффициент 1.16—1.2.

Системная плата как источник тепловыделения.

Для большинства не секрет, что системная плата обеспечивая работу узлов на ней установленных сама потребляет электроэнергию и выделяет тепло. Тепло выделяют северный и южный мосты чипсета, источники питания узлов компьютера, да и просто расположенные на ней компоненты электронных схем. Причем это тепловыделение тем больше чем производительнее Ваш компьютер. И даже в процессе работы тепловыделение меняется в зависимости от загруженности его узлов.

Чипсет.

Наибольшее тепловыделение имеет чип северного моста, который обеспечивает работу процессора с шинами. И часто и работу с модулями память (в некоторых моделях современных процессоров эту функцию выполняют они сами). Поэтому их мощность тепловыделения может доходить от 20 до 30 Вт. Производитель обычно не указывает их тепловыделение, как вообще суммарное тепловыделение системной платы.

Косвенным признаком высокого тепловыделения является наличие инвертора для его питания в непосредственной близости от него и усиленной системы охлаждения (вентилятор, тепловые трубки). Не забывайте, питание и охлаждение должны обеспечивать нормальную работу чипсета при максимальной производительности.

Сейчас на одну фазу такого источника питания приходится до 35 Вт выходной мощности. Фаза источника питания имеет в своем составе пару транзисторов MOSFET, дроссель и один или несколько оксидных конденсаторов.

Память.

Современные модули быстродействующей памяти тоже имеют достаточно большое тепловыделение. Косвенным признаком этого является наличие отдельного источника питания и наличие дополнительного теплоотвода (металлических пластин) установленного на чипы памяти. Мощность тепловыделения модулей память зависит от его емкости и рабочей частоты. Она может достигать 10 — 15 Вт на модуль (или 1,5 — 2,5 Ватт на чип память находящийся на модуле в зависимости от производительности). Источник питания памяти рассеивает мощность 2 — 3 Вт на модуль памяти.

Процессор.

Современные процессоры имеют потребляемую мощность до 125 и даже 150 Вт (потребляемый ток доходит до 100 А), поэтому они питаются от отдельного источника питания содержащего до 24 фаз (ветвей) работающих на одну нагрузку. Мощность рассеиваемая источником питания процессора для таких процессоров доходит до 25 — 30 Вт. В документации на процессор часто указывается параметр TDP (thermal design power) характеризующий тепловыделение процессора

Видеокарта.

На современных системных платах нет дополнительных источников питания для видеокарт. Они располагаются на самих видеокартах поскольку их мощность существенно зависит от режима работы и применяемых графических процессоров. Видеокарты имеющие дополнительные источники питания (инверторы), питаются через дополнительный отвод БП напряжением +12 В.

Элементная база системной платы, как источник тепла.

В связи с ростом количества внешних устройств, растет и количество внешних портов, которые могут использоваться для подключения внешних устройств не имеющих собственных источников питания (например внешние HDD на USB портах). На один USB порт до 0,5 А, а таких портов может быть до 12. Поэтому на системной плате сейчас часто устанавливаются дополнительные источники питания для их обслуживания.

Нельзя забывать что тепло выделяет, в той или иной мере, все радиоэлементы установленные на системной плате. Это специализированные чипы, резисторы, диоды и даже конденсаторы. Почему даже? Потому что считается что на конденсаторах работающих на постоянном токе мощность не выделяется (если не считать незначительной мощности вызванной токами утечки). Но в реальной системной плате нет чистого постоянного тока — источники питания импульсные, нагрузки динамические и всегда присутствуют переменные токи в их цепях. И тогда начинает выделяться тепло мощность которого зависит от качества конденсаторов (величины ESR) и величины и частоты этих токов (их гармоник). А число фаз инверторного источника питания процессора достигло 24 и нет предпосылок к их снижению на качественных системных платах.

Суммарная мощность тепловыделения системной платы (только ее одной!) может достигать в пике — 100Вт.

Тепловыделение встроенных на системной плате источников питания .

Дело в том что сейчас, с ростом мощности потребляемой узлами компьютера (видео карта, процессор, модули памяти, чип сеты северного и южного моста) их питание осуществляется от специальных источников питания расположенных на материнской плате. Эти источники представляют сбой многофазные (от 1 до 12 фаз) инверторы работающие от источника 5 — 12В и питающие заданным током (10 — 100 А) потребители при выходном напряжении 1 — 3В. Все эти источники имеют КПД порядка 72 — 89 % в зависимости от применяемой в них элементной базы. У разных производителей применяются разные методы отвода выделяющегося тепла. От простого отвода тепла на материнскую плату с помощью пайки транзисторов ключей MOSFET на печатный проводник на плате, до специальных охладителей на тепловых трубках с использованием специальных вентиляторов.

Встроенный источник питания представляет собой обычный инвертор, при многофазном включении это несколько (количество соответствует числу фаз) синхронизированных и сфазированных, работающих на одну нагрузку инверторов.

Пример оценки тепловыделения в цепочке «процессор — многофазный инвертор — блок питания».

Расчет мощности тепловыделения в цепочке «процессор — многофазный инвертор — блок питания»выполняют исходя из мощности конечного потребителя в цепочке «процессора».

Дело в том что сейчас, с ростом мощности потребляемой узлами компьютера (видео карта, процессор, модули памяти, чип сеты северного и южного моста) их питание осуществляется от специальных источников питания расположенных на материнской плате. Эти источники представляют сбой многофазные (от 1 до 12 фаз) инверторы работающие от источника 5 — 12В и питающие заданным током (10 — 100 А) потребители при выходном напряжении 1 — 3В. Все эти источники имеют КПД порядка 72 — 89 % в зависимости от применяемой в них элементной базы. Встроенный источник питания представляет собой обычный инвертор, при многофазном включении это несколько (количество соответствует числу фаз) синхронизированных и сфазированных, работающих на одну нагрузку инверторов. У разных производителей применяются разные методы отвода выделяющегося тепла. От простого отвода тепла на материнскую плату с помощью пайки транзисторов ключей MOSFET на печатный проводник на плате, до специальных охладителей на тепловых трубках с использованием специальных вентиляторов. Примерный расчет тепловыделения по цепочке питания.

Рассмотрим эту цепочку.

Результатом рассмотрения будет ответ на вопрос: «Какая мощность выделяется на источнике питания устройства расположенного на системной плате?»

Возьмем для примера процессора AMD Phenom™ II X4 3200, который имеет потребляемую мощность в пике (TDP) – 125 Вт. Это, как уже писалось выше, с достаточно высокой точностью его тепловыделение.

Многофазный инвертор от которого питается указанный выше процессор, практически не зависимо от количества фаз, при КПД = 78% (обычно), выделяет тепла 27,5 Вт в пике.

Итого общее тепловыделение в цепи питания процессора AMD Phenom™ II X4 3200 и источника его питания (инвертор) в пике достигает 152,5 Вт.

Доля тепловыделения в БП приходящаяся на этот процессор составит (с учетом КПД БП) более 180 Вт в пике нагрузки процессора.

Для расчета доли мощности (тока) питания приходящегося на данную цепь для БП используется суммарная мощность — 152,5 Вт. Чтобы переводить данную мощность надо знать от каких напряжений питается данная цепь. А это зависит не столько от процессора и блока питания (БП), сколько от конструкции материнской платы. В случае если питание осуществляется от напряжения 12В рассчитывают по суммарной мощности потребляемой в данной цепи, переведя эту мощность в ток и получим, при напряжении цепи 12В, суммарный ток потребляемой от БП для цепи питания процессора равен — 12,7А.

Пример для комнаты 20 кв. м

Покажем расчет мощности для кондиционирования небольшой квартиры – студии площадью 20 м² с высотой потолков 2.7 м. Остальные исходные данные:

• освещенность – средняя;
• число жильцов – 2;
• плазменная ТВ-панель – 1 шт.;
• компьютер – 1 шт.;
• потребление электроэнергии холодильником – 200 Вт;
• кратность воздухообмена без учета периодически работающей кухонной вытяжки – 1.

Тепловыделения от жильцов составляют 2 х 0.1 = 0.2 кВт, от бытовой техники с учетом одновременности – 0.3 + 0.2 = 0.5 кВт, со стороны холодильника – 200 х 30% = 60 Вт = 0.06 кВт. Комната средней освещенности, удельная характеристика q = 35 Вт/м³. Считаем приток теплоты от стен:

Qтп = 20 х 2.7 х 35 / 1000 = 1.89 кВт.

Окончательный расчет мощности кондиционера выглядит так:

Q = 1.89 + 0.2 + 0.56 = 2.65 кВт, плюс расход холода на вентиляцию 2.65 х 1.16 = 3.08 кВт.

Движение воздушных потоков по дому в процессе проветривания

Важно! Не путайте общеобменную вентиляцию с проветриванием жилища. Воздушный поток, поступающий через открытые окна, слишком велик и меняется от порывов ветра. Охладитель не должен и не может нормально кондиционировать комнату, куда свободно проходит неконтролируемый объем уличного воздуха.

Выбор кондиционера по мощности

Сплит-системы и охлаждающие агрегаты других типов выпускаются в виде модельных рядов с изделиями стандартной производительности – 2.1, 2.6, 3.5 кВт и так далее. Часть производителей обозначает мощность моделей в тысячах Британских Тепловых Единиц (kBTU) – 07, 09, 12, 18 и т. д. Соответствие климатических установок, выраженных в киловаттах и BTU, показано в таблице.

Справка. От обозначений в kBTU пошли народные названия охлаждающих блоков различной холодо, «девятка» и прочие.

Зная требуемую производительность в киловаттах и британских единицах, подбирайте сплит-систему в соответствии с рекомендациями:

1. Оптимальная мощность бытового кондиционера лежит в диапазоне —5…+15% от расчетной величины.
2. Лучше дать небольшой запас и округлить полученный результат в сторону увеличения – до ближайшего в модельном ряду изделия.
3. Если определенная расчетом холодопроизводительность превышает мощность охладителя из стандартного ряда на сотую долю киловатта, округлять в большую сторону не следует.

Пример. Результат вычислений – 2.13 кВт, первая модель в ряду развивает холодильную мощность 2.1 кВт, вторая – 2.6 кВт. Выбираем вариант №1 – кондиционер на 2.1 кВт, что соответствует 7 kBTU.

Пример второй. В предыдущем разделе мы посчитали производительность агрегата для квартиры – студии – 3.08 кВт и попали между модификациями 2.6—3.5 кВт. Выбираем сплит-систему большей производительности (3.5 кВт или 12 kBTU), поскольку откат к меньшей не уложится в 5%.

Для справки. Заметьте, что потребление электроэнергии любым кондиционером втрое меньше его холодильной мощности. Агрегат на 3.5 кВт «потянет» из сети порядка 1200 Вт электричества в максимальном режиме. Причина кроется в принципе действия холодильной машины – «сплит» не вырабатывает холод, а переносит тепло на улицу.

Подавляющее большинство климатических систем способно работать в 2 режимах – охлаждение и нагрев в холодный период года. Причем производительность по теплу выше, поскольку двигатель компрессора, потребляющий электричество, дополнительно подогревает фреоновый контур. Разница мощности в режиме охлаждения и нагрева показана выше в таблице.

РАССМОТРИМ ПРИМЕР:

Необходимо установить тепловой баланс отдельно стоящего электрошкафа с размерами 2000x800x600мм, изготовленного из стали, имеющего степень защиты не ниже IP54. Потери тепловой энергии всех компонентов в шкафу составляют Pv = 550 Вт.

В разное время года температура внешней среды может значительно меняться, поэтому рассмотрим два случая.

Рассчитаем поддержание температуры внутри шкафа Ti = +35оС при внешней температуре

в зимний период: Ta = -30оС

в летний период: Ta = +40оС

1. Рассчитаем эффективную площадь электрошкафа.

Поскольку площадь измеряется в м2, то его размеры следует перевести в метры.

A = 1,8·H · (W + D) + 1,4 · W · D = 1,8 · 2000/1000 · (800 + 600)/1000 + 1,4 · 800/1000 · 600/1000 = 5,712 м2

2. Определим разницу температур для разных периодов:

в зимний период: ∆T = Ti – Ta = 35 – (-30) = 65оK

в летний период: ∆T = Ti – Ta = 35 – 40 = -5оK

3. Рассчитаем мощность:

в зимний период: Pk = Pv – k · A · ∆T = 550 – 5.5 · 5.712 · 65 = -1492 Вт.

в летний период: Pk = Pv – k · A · ∆T = 550 – 5.5 · 5.712 · (-5) = 707 Вт.

Для надежной работы устройств по поддержанию климата, их обычно «недогружают» по мощности около 10%, поэтому к расчетам добавляют порядка 10%.

Таким образом, для достижения теплового баланса в зимний период следует использовать нагреватель с мощностью 1600 — 1650 Вт (при условии постоянной работы оборудования внутри шкафа). В тёплый же период следует отводить тепло мощностью порядка 750-770 Вт.

Нагрев можно осуществлять, комбинируя несколько нагревателей, главное набрать в сумме нужную мощность нагрева. Предпочтительнее брать нагреватели с вентилятором, так как они обеспечивают лучшее распределения тепла внутри шкафа за счет принудительной конвекции. Для управления работой нагревателей применяются термостаты с нормально замкнутым контактом, настроенные на температуру срабатывания равную температуре поддержания внутри шкафа.

Для охлаждения применяются различные устройства: вентиляторы с фильтром, теплообменники воздух/воздух, кондиционеры, работающие по принципу теплового насоса, теплообменники воздух/вода, чиллеры. Конкретное применение того или иного устройства обусловлено различными факторами: разницей температур ∆T, требуемой степенью защиты IP и т.д.

В нашем примере в тёплый период ∆T = Ti – Ta = 35 – 40 = -5оK. Мы получили отрицательную разницу температур, а это значит, что применить вентиляторы с фильтром не представляется возможным. Для использования вентиляторов с фильтром и теплообменников воздух/воздух необходимо, чтобы ∆T была больше или равна 5оK. То есть чтобы температура окружающей среды была ниже требуемой в шкафу не менее чем на 5оK (разница температур в Кельвинах равна разнице температур в Цельсиях).

Расчет тепловой нагрузки — приток тепла для расчета кондиционера

W. Tombling Ltd. Wembley House Dozens Bank West Pinchbeck Spalding Lincolnshire PE11 3ND UK Телефон +44 (0) 1775 640 049 Факс +44 (0) 1775 Почта [email protected]

Вы здесь: — главная > индекс охлаждения > индекс кондиционирования > определение необходимого размера кондиционера Здание или помещение получает тепло от многих источников.Внутри пассажиров, компьютеры, копировальные аппараты, оборудование и освещение выделяют тепло. Теплый воздух от наружу проникает через открытые двери и окна или как «утечка» через состав. Однако самый большой источник тепла — солнечное излучение, бить по крыше и стенам, проливать через окна, нагревать внутренние поверхности. Сумма всего тепла источников известен как приток тепла (или тепловая нагрузка) здания и выражается либо в БТЕ (Британские тепловые единицы) или кВт, (киловатт). Чтобы кондиционер охладил комнату или здание, его мощность должна быть больше, чем приток тепла. это перед покупкой кондиционера важно выполнить расчет тепловой нагрузки, чтобы убедиться в этом. достаточно большой для предполагаемого применения. Расчет тепловой нагрузки Есть несколько разных методов расчета тепла. нагрузка на заданную площадь: Быстрый расчет для офисов Для офисов со средней изоляцией и освещением 2/3 жильцов, 3/4 персональных компьютеров и копировальный аппарат, следующие расчетов хватит: Тепловая нагрузка (БТЕ) ​​= Длина (фут.) x Ширина (фут) x Высота (фут) x 4 Тепловая нагрузка (БТЕ) ​​= Длина (м) x Ширина (м) x Высота (м) x 141 За каждого дополнительного пассажира добавьте 500 БТЕ. При наличии дополнительных значительных источников тепла для например, окна от пола до потолка, выходящие на южную сторону, или оборудование, которое производит много тепла, вышеуказанный метод занижает тепловую нагрузку. В этом случае Вместо этого следует использовать следующий метод. Более точный расчет тепловой нагрузки для любого типа помещения или здания Тепловыделение помещения или здания зависит от: Размер охлаждаемой площади Размер и положение окон, а также наличие затенения Количество людей Тепло, выделяемое оборудованием и механизмами Тепло, выделяемое освещением Путем расчета тепловыделения от каждого отдельного предмета и сложив их вместе, можно определить точное значение тепловой нагрузки. Шаг первый Вычислите площадь охлаждаемого пространства в квадратных футах и ​​умножьте на 31,25 . Площадь БТЕ = длина (фут) x ширина (фут) x 31,25 Шаг второй Рассчитайте приток тепла через окна. Если окна не затенены, умножьте результат на 1,4 Северное окно BTU = Площадь окон, выходящих на север (кв.м.) x 164 Если нет затенения, северное окно BTU = Северное окно BTU x 1,4 Южное окно BTU = Площадь окон, выходящих на южную сторону (кв.м.кв.) x 868 Если затенение отсутствует, Южное окно BTU = Южное окно BTU x 1,4 Сложите результаты вместе. Общее окно BTU = северное окно + южное окно Шаг третий Подсчитайте тепло, выделяемое жителями, из расчета 600 БТЕ на человека. Житель БТЕ = количество человек x 600 Четвертая ступень Рассчитайте количество тепла, выделяемого каждым элементом оборудования — копировальными аппаратами, компьютерами, печами и т. Д. Найдите мощность в ваттах для каждого предмета, сложите их и умножьте на 3.4 BTU оборудования = общая мощность оборудования x 3,4 Шаг пятый Рассчитайте количество тепла, выделяемого освещением. Найдите общую мощность для всего освещения и умножить на 4,25 BTU освещения = общая мощность освещения x 4,25 Шаг шестой Сложите вышеперечисленное, чтобы найти общую тепловую нагрузку. Общая тепловая нагрузка БТЕ = Площадь БТЕ + Общее окно БТЕ + Житель БТЕ + Оборудование БТЕ + Освещение БТЕ Шаг седьмой Разделите тепловую нагрузку на холодопроизводительность кондиционера в БТЕ, чтобы определить, сколько кондиционеров нужно. Необходимое количество кондиционеров = Общая тепловая нагрузка БТЕ / Холодопроизводительность БТЕ Онлайн-калькулятор тепловыделения Расчет размера необходимого кондиционера вручную может показаться сложная задача. Чтобы упростить процесс, мы создали онлайн-калькулятор, для доступа к нему щелкните изображение калькулятора напротив. Заявление об ограничении ответственности. Если у вас есть сомнения по поводу размера кондиционера требуется, вам следует обратиться к надежному инженеру по кондиционированию воздуха. Указанные выше методы расчета упрощены; такие факторы поскольку уровни изоляции и конструкция здания не учитывались. Над следует рассматривать только как приблизительный метод расчета. В. Томблинг Ltd. не принимает на себя никаких обязательств или претензий, связанных с их использованием. Вы здесь: — главная > индекс охлаждения > индекс кондиционирования > определение необходимого размера кондиционера Если вы нашли эту страницу полезной, найдите, пожалуйста, минутку , чтобы рассказать о ней другу или коллеге. Copyright 2003/6, W. Tombling Ltd.

Справочная таблица оборудования шкафа / Вт | Решения EIC

Эта диаграмма предназначена для помощи в оценке приблизительного тепловыделения оборудования, размещенного в вашем шкафу. Во многих случаях детали / спецификации проекта недоступны на этапе проектирования. Эта диаграмма предназначена для приблизительной оценки тепловыделения. Эта цифра может значительно варьироваться в зависимости от эффективности оборудования, напряжения, фазы и продолжительности работы.Вы должны подтвердить фактическое тепловыделение вашего оборудования у производителя оборудования или следовать инструкциям, приведенным в нашей электронной книге «Общие сведения о тепловой нагрузке», чтобы получить точное значение тепловыделения.

ОБОРУДОВАНИЕ	ДИАПАЗОН ВАТТ
РЕГИСТРАТОР (8 КАНАЛОВ)	15-30 Вт
NVR (9 КАНАЛОВ)	25-50 Вт
СЕТЕВОЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ 5 ПОРТОВ — (10/100/1000 Мбит / с)	20 — 75 Вт
НАСТОЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР	80 — 250 Вт
ТИПОВЫЙ КОМПЬЮТЕРНЫЙ МОНИТОР 21 ″	40 — 80 Вт
ПЛК	235 — 350 Вт
VFD (3 л.с. — КПД 90-95%)	115 — 225 Вт
VFD (15 л.с. — КПД 90-95%)	560 — 1,120 Вт
ИБП 300 Вт (4 ВЫХОДА)	165 — 300 Вт
ИБП 330 Вт (8 ВЫХОДОВ)	350 — 500 Вт

*** Эта таблица предназначена только для справки.Фактическое тепловыделение вашего оборудования может не соответствовать тому, что указано в этой таблице. Заказчик несет ответственность за подтверждение правильности тепловыделения, используемого для определения охлаждающего раствора. ***

Определение тепловыделения вашего оборудования имеет решающее значение для правильного выбора системы охлаждения. Правильное решение для кондиционирования воздуха может помочь обеспечить оптимальную производительность оборудования, предотвращая простои или поломки оборудования. Если вы не уверены в потребляемой мощности / тепловыделении вашего электронного оборудования, обратитесь за помощью к опытным специалистам по продажам EIC.

Как рассчитать требования к охлаждению для центра обработки данных

16 апреля 2019 г.

Выработка тепла — нормальный побочный эффект работы любого электрического оборудования, включая оборудование центра обработки данных. Однако в центре обработки данных чрезмерное нагревание может повредить ваши серверы. Серверы могут отключиться, если температура поднимется слишком высоко, а регулярная работа при температурах, превышающих допустимые, может сократить срок службы вашего оборудования.

Связанная проблема — высокая влажность. Если уровень влажности слишком низкий, это может привести к электростатическому разряду, внезапному току электричества между двумя объектами, который может повредить оборудование. Если уровень влажности поднимется слишком высоко, это может вызвать конденсацию и коррозию вашего оборудования. Загрязняющие вещества, такие как пыль, также с большей вероятностью собираются на оборудовании при высокой влажности, что снижает передачу тепла. Чтобы предотвратить эти проблемы, поддерживайте в центре обработки данных нужную температуру, чего вы можете достичь с помощью системы охлаждения.

Указания по температуре

Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) публикует рекомендации по температурам, при которых можно надежно управлять центром обработки данных. Самая последняя рекомендация для большинства классов оборудования информационных технологий (ИТ) — температура от 18 до 27 градусов Цельсия (° C) или от 64 до 81 градусов по Фаренгейту (° F), точка росы (DP) -9˚C DP. до 15˚C DP и относительной влажности (RH) 60 процентов.Эти рекомендации применимы к оборудованию категорий ASHRAE от A1 до A4.

ASHRAE также предоставляет конкретные рекомендации для различных классов оборудования. Эти рекомендации применимы, когда оборудование включено, и относятся к ИТ-оборудованию, а не к силовому оборудованию.

• Для класса A1 рекомендуемая температура составляет от 15 до 32 ° C. Рекомендуемые диапазоны точки росы и относительной влажности составляют от -12 C, относительная влажность от 8 до 17 C и относительная влажность 80 процентов.
• Для класса A2 рекомендуемая температура составляет от 10 до 35 ° C.Рекомендуемые диапазоны точки росы и относительной влажности составляют от -12 C, относительная влажность от 8 до 21 C и относительная влажность 80 процентов.
• Для класса A3 рекомендуемая температура составляет от 5 до 40 ° C. Рекомендуемые диапазоны точки росы и относительной влажности составляют от -12 C, относительная влажность от 8 до 24 C и относительная влажность 85 процентов.
• Для класса A4 рекомендуемая температура составляет от 5 до 45 ° C. Рекомендуемые диапазоны точки росы и относительной влажности составляют от -12 C, относительная влажность от 8 до 24 C и относительная влажность 90 процентов.
• Для класса B рекомендуемая температура составляет от 5 до 35 ° C.Рекомендуемые диапазоны точки росы и относительной влажности: от 8 до 28 ˚C DP и 80 процентов.
• Для класса C рекомендуемая температура составляет от 5 до 40 ° C. Рекомендуемые диапазоны точки росы и относительной влажности составляют от 8 до 28 ° C DP и 80 процентов.

В предыдущих версиях своих рекомендаций ASHRAE рекомендовало более узкий температурный диапазон. Рекомендации в первую очередь касались надежности и времени безотказной работы, а не затрат на электроэнергию. Поскольку центры обработки данных начали уделять больше внимания методам энергосбережения, ASHRAE опубликовала классы, позволяющие более широкий диапазон температур.

Некоторое старое оборудование может быть разработано для более старых версий стандарта ASHRAE. Когда в центре обработки данных используется как старое, так и новое оборудование, может быть сложнее выяснить, какие рекомендации использовать. Если у вас смешанное оборудование, вам необходимо определить диапазон температуры и влажности, который будет работать для всего оборудования в вашем учреждении.

Расчет общих требований к охлаждению для центров обработки данных

После того, как вы выберете идеальный температурный диапазон, вам необходимо определить тепловую мощность вашей системы, чтобы вы могли определить, какая холодопроизводительность вам нужна.Для этого вы оцениваете тепловую мощность всего ИТ-оборудования и других источников тепла в вашем центре обработки данных. Эта информация подскажет вам, какая мощность охлаждения вам нужна.

Определение этого поможет вам выбрать систему охлаждения, которая может надежно удовлетворить ваши потребности, позволяя избежать перерасхода ненужной мощности. Используя метод, описанный ниже, любой может рассчитать потребности центра обработки данных в охлаждении, чтобы защитить его оборудование и данные. Вот как рассчитать требования к охлаждению для вашего центра обработки данных.

Измерение тепловой мощности

Теплота, или энергия, может быть выражена с помощью различных единиц измерения, включая британские тепловые единицы (БТЕ), тонны, калории и джоули. Тепловую мощность можно измерить с помощью БТЕ в час, тонн в день и джоулей в секунду, что равно ваттам.

Наличие такого множества различных мер для выражения тепла и тепловыделения может вызвать некоторую путаницу, особенно если несколько единиц измерения используются вместе. В настоящее время наблюдается тенденция к тому, чтобы сделать ватт стандартным способом измерения тепловой мощности.БТЕ и тонны начинают выводиться из обращения.

У вас все еще могут быть данные, в которых используются другие измерения. Если у вас есть данные, в которых используется несколько единиц, вам необходимо преобразовать их в общий формат. Вы можете преобразовать их в эталон ватт, или вы можете захотеть преобразовать их в любое измерение, наиболее часто встречающееся в ваших данных. Вот как можно сделать некоторые конверсии, которые могут вам понадобиться:

• Чтобы преобразовать БТЕ в час в ватты, умножьте на 0,293.
• Чтобы перевести тонны в ватты, умножьте на 3 530.
• Чтобы преобразовать ватты в БТЕ в час, умножьте на 3,41.
• Чтобы преобразовать ватты в тонны, умножьте на 0,000283.

Энергия, потребляемая от сети переменного тока ИТ-оборудования, почти вся преобразуется в тепло, в то время как мощность, передаваемая по линиям передачи данных, незначительна. Из-за этого тепловая мощность единицы оборудования в ваттах равна потребляемой мощности единицы. Иногда в технических данных также указывается тепловая мощность в БТЕ в час, но вам нужно использовать только одно из этих чисел в своих расчетах.Обычно проще всего использовать ватты.

Есть одно исключение из этого правила — маршрутизаторы для передачи голоса по Интернет-протоколу (VoIP). До одной трети энергии, потребляемой этими маршрутизаторами, может быть отправлено на удаленные терминалы, в результате чего их тепловая мощность будет ниже, чем потребляемая ими мощность. Разницы между тепловыделением и мощностью маршрутизаторов VoIP обычно недостаточно, чтобы существенно повлиять на ваши расчеты, но вы можете включить ее, если хотите получить более точный результат.

Определение тепловой мощности всей системы

Чтобы рассчитать общую тепловую мощность системы, например центра обработки данных, вам просто нужно сложить тепловую мощность всех компонентов системы.В центре обработки данных эти компоненты включают ИТ-оборудование и другие устройства, такие как системы бесперебойного питания (ИБП), системы распределения энергии и блоки кондиционирования воздуха. Также сюда входят освещение и люди. Есть несколько простых правил, которые вы можете использовать для определения тепловой мощности этих компонентов.

Тепловая мощность ИБП и систем распределения электроэнергии состоит из фиксированных потерь и потерь, пропорциональных рабочей мощности. Эти потери относительно постоянны для всех марок и моделей этого типа оборудования.Вы также можете использовать стандартные значения для тепловой мощности освещения и значений. Эти значения являются приблизительными, но они достаточно согласованы, чтобы не вызвать значительных ошибок в расчетах требований к охлаждению.

Вентиляторы и компрессоры в установках кондиционирования воздуха выделяют значительное количество тепла, но это тепло отводится наружу, а не в центр обработки данных. Благодаря этому кондиционеры не увеличивают тепловую нагрузку центра обработки данных. Однако выделяемое ими тепло влияет на их эффективность.Вы должны учитывать эту потерю эффективности при выборе кондиционера.

Другие данные, которые вам понадобятся для расчета охлаждающей нагрузки, — это площадь пола в центре в квадратных футах и ​​номинальная мощность электрической системы.

Вы можете провести углубленный термический анализ, чтобы определить точную тепловую мощность каждого компонента в вашем центре обработки данных, но быстрая оценка с использованием перечисленных выше стандартов — это все, что вам нужно для расчета требований к охлаждению вашего центра обработки данных или серверной комнаты.Результат, полученный с использованием оценки, будет находиться в пределах типичной погрешности более подробного анализа. Кроме того, преимуществом является то, что любой может проводить расчет по оценкам без специальной подготовки.

Чтобы рассчитать общую тепловую мощность для вашего центра обработки данных или серверной комнаты, начните со следующих расчетов.

• Сложите мощность нагрузки всего вашего ИТ-оборудования. Это число равно тепловой мощности.
• Используйте следующую формулу для системы ИБП с батареей: (0.04 x рейтинг энергосистемы) + (0,05 x общая мощность IT-нагрузки). Если используется система с резервированием, не включайте мощность резервного ИБП.
• Используйте следующую формулу для системы распределения питания: (0,01 x номинал энергосистемы) + (0,02 x общая мощность IT-нагрузки).
• Чтобы рассчитать тепловую мощность вашего освещения, используйте площадь пола в квадратных футах или квадратных метрах. Затем используйте одну из следующих формул: 2,0 x площадь пола в квадратных футах или 21,53 x площадь пола в квадратных метрах.
• Чтобы рассчитать количество тепла, производимого людьми в вашем центре обработки данных, умножьте максимальное количество людей, которые могут одновременно находиться на объекте, на 100.

Затем сложите промежуточные итоги перечисленных выше вычислений. Это даст вам общую мощность источника тепла в вашем помещении или помещении.

Запросить информацию

Прочие источники тепла

До сих пор мы не рассматривали возможность получения тепла от источников за пределами центра обработки данных, таких как солнечный свет через окна и тепло, которое проходит через внешние стены. Для многих небольших центров обработки данных и серверных комнат это не проблема, поскольку во многих из них нет окон или внешних стен.Однако в некоторых небольших центрах обработки данных все это есть. В более крупных центрах обработки данных обычно есть окна, стены и крыша, которые выходят наружу и пропускают дополнительное тепло.

Если значительная часть стен или потолка вашего центра обработки данных или комнаты выходит на улицу или имеет значительное количество окон, проконсультируйтесь с консультантом по HVAC. Специалист по HVAC может оценить максимальную тепловую нагрузку помещения. Добавьте нагрузку, определенную консультантом по HVAC, к общей тепловой мощности, рассчитанной вами ранее.

Увлажнение

Вам также необходимо учитывать дополнительное увлажнение при расчете требований к охлаждению. Системы кондиционирования воздуха предназначены не только для отвода тепла, но и для контроля влажности. В идеальной ситуации система будет поддерживать постоянное количество воды в воздухе, устраняя необходимость в дополнительном увлажнении. Однако функция охлаждения воздуха в большинстве систем кондиционирования воздуха создает значительную конденсацию и, следовательно, снижает влажность.Вам необходимо использовать дополнительное увлажняющее оборудование, чтобы компенсировать эту потерю влажности. Это увлажняющее оборудование увеличивает тепловую нагрузку, которую вам необходимо компенсировать за счет увеличения мощности вашего охлаждающего оборудования.

Однако при некоторых условиях система кондиционирования воздуха может не вызывать конденсации. Во многих коммутационных шкафах и небольших информационных помещениях система кондиционирования воздуха использует воздуховоды для отделения основной части возвратного воздуха от основной массы приточного воздуха. При такой настройке не образуется конденсат и дополнительное увлажнение не требуется.Вместо этого кондиционер может работать на 100% мощности.

Однако в большом центре обработки данных с большим количеством перемешиваемого воздуха система кондиционирования должна обеспечивать воздух с более низкими температурами, чтобы компенсировать рециркуляцию отработанного воздуха с более высокой температурой. Это вызывает значительное осушение и необходимость дополнительного увлажнения, что приводит к снижению производительности системы кондиционирования воздуха. Чтобы приспособиться к этому, вам необходимо увеличить размер вашей системы кондиционирования до 30 процентов.

Итак, если у вас небольшая система с канальным возвратом воздуха, вам, вероятно, не нужно учитывать влажность. Однако, если у вас есть более крупная система, которая смешивает воздух, вам может потребоваться увеличить размер вашей системы кондиционирования до 30 процентов.

Прочие требования к завышению габаритов

Вам также потребуется увеличить мощность вашей системы охлаждения, чтобы учесть возможные отказы оборудования и рост нагрузки.

Ни одно оборудование не является безупречным, и в какой-то момент часть вашего охлаждающего оборудования выйдет из строя.Вы не можете позволить себе повышать температуру в вашем центре обработки данных из-за технической проблемы с кондиционером. Вам необходимо будет периодически отключать каждый охлаждающий агрегат для проведения технического обслуживания. Вы можете спланировать эти потребности, добавив к вашей системе охлаждения избыточную мощность. Эмпирическое правило — добавлять столько резервной емкости, сколько позволяет ваш бюджет. У вас должно быть как минимум n + 1 резервирование, что означает, что у вас на один модуль больше, чем вам нужно.

Вам также следует добавить дополнительную емкость, чтобы учесть потенциальный рост нагрузки в будущем.Объем данных, которые генерируют компании, быстро увеличивается, и вместе с ним растет спрос на хранилище данных. Заблаговременное увеличение охлаждающей способности позволит вам быстрее удовлетворять растущий спрос и быстрее расширяться в будущем. Величина превышения размера, которую вы должны добавить для потенциального роста, зависит от прогнозов для вашего центра обработки данных.

Определение размеров оборудования для воздушного охлаждения

После того, как вы определите свои требования к охлаждению с учетом всех перечисленных выше факторов, вы сможете точно определить размер системы кондиционирования воздуха.Эти факторы:

• Охлаждающая нагрузка или тепловая мощность вашего оборудования
• Тепловая мощность вашего освещения
• Тепловая мощность персонала
• Холодильная нагрузка вашего здания, если необходимо
• Любой завышение размера из-за эффекта увлажнения
• Превышение номинального размера для резервирования
• Превышение размера для потенциального будущего роста

Когда у вас будут все вышеперечисленные номера, относящиеся к вашему центру обработки данных, просто сложите их.Результат — охлаждающая способность, необходимая вашему центру обработки данных.

Часто требуемая охлаждающая способность примерно в 1,3 раза превышает ожидаемую ИТ-нагрузку плюс любые резервные мощности, особенно для небольших серверных. Рассчитанная вами охлаждающая нагрузка может отличаться от указанной, особенно если вы управляете большим центром обработки данных.

Запросить дополнительную информацию

Способы охлаждения

Существует множество различных продуктов и методов, которые можно использовать для поддержания надлежащей температуры в вашем центре обработки данных.Выбор лучших продуктов для вас будет зависеть от вашей охлаждающей нагрузки, конфигурации вашего предприятия и других факторов. Вы можете выбрать одну из следующих технологий охлаждения:

• Чиллеры: Чиллеры охлаждают серверы, отводя тепло от одного элемента и передавая его другому элементу.
• Системы локализации холодных коридоров: Некоторые решения для управления воздушным потоком ориентированы на удержание холодного воздуха. Решения по изоляции холодных коридоров отделяют поток приточного воздуха от охлаждающих устройств, что позволяет более точно контролировать температуру и повышать эффективность.
• Системы локализации горячих коридоров: Решения по локализации горячих коридоров удерживают горячий отработанный воздух и возвращают его непосредственно в кондиционер, предотвращая его смешивание с приточным воздухом. Возвращение более теплого воздуха к кондиционерам улучшает их работу.
• Панели-заглушки: Панели-заглушки закрывают пространство между стойками, предотвращая рециркуляцию воздуха между стойками и помогая поддерживать постоянную температуру.
• Напольные плитки с направленным потоком или с высоким потоком: Напольные плитки с направленным потоком и высоким потоком помогают направлять воздух к вашему оборудованию, повышая эффективность вашей системы и помогая вам максимально эффективно использовать охлаждающую способность.
• Охлаждение с нисходящим потоком: Системы охлаждения с нисходящим потоком направляют холодный воздух вниз из нижней части агрегата. Горячий отработанный воздух поступает через верхнюю часть устройства, а затем проходит через внутренние механизмы охлаждения, прежде чем попасть в центр обработки данных.
• Охлаждение в ряду: Агрегаты охлаждения в ряду устанавливаются в непосредственной близости от оборудования, которое они охлаждают. Вы можете установить внутрирядные блоки на полу или потолке. Решения для охлаждения внутри ряда позволяют создать систему охлаждения с высокой степенью масштабируемости и позволяют быстро снимать высокие тепловые нагрузки из-за их близости к вашему оборудованию.
• Портативное охлаждение: Портативные холодильные агрегаты позволяют сделать вашу систему охлаждения более гибкой. Вы можете в любой момент добавить охлаждающую способность именно там, где это необходимо. Вы можете использовать портативные охлаждающие устройства как для точечного, так и для локального охлаждения.
• Теплообменники дверцы стойки: Теплообменники дверцы стойки крепятся непосредственно к серверным стойкам. Они забирают тепловую мощность серверной стойки и обменивают ее с воздухом перед тем, как отвести ее в центр обработки данных. Они могут иметь активные, пассивные или микроканальные теплообменники.
• Охлаждение в стойке: Вы можете устанавливать блоки кондиционирования воздуха прямо на стойку, что обеспечивает исключительно точное охлаждение.

То, как вы спроектируете систему охлаждения, также может существенно повлиять на эффективность и действенность охлаждения. То, как вы настраиваете центр обработки данных и размещаете охлаждающее оборудование, влияет на эффективность вашей системы охлаждения. Вы также можете спроектировать свою систему так, чтобы использовать преимущества естественного охлаждения, если позволяет климат, в котором расположен ваш центр обработки данных.

Работа с DataSpan

Правильный расчет требований к охлаждению имеет решающее значение для надежной и рентабельной работы оборудования вашего центра обработки данных. Избыточная температура и влажность могут вызвать отключение оборудования и сократить его общий срок службы. К счастью, вы можете рассчитать тепловую нагрузку в помещении или в центре обработки данных, используя довольно простой процесс, не требующий специальной подготовки или знаний. Вам просто нужно учитывать охлаждающую нагрузку вашего оборудования, источники тепла, связанные со зданием, освещение, людей, эффекты увлажнения, избыточность и потенциальный рост в будущем.

Работа с экспертами по центрам обработки данных, такими как специалисты DataSpan, — еще одна разумная стратегия для обеспечения оптимального охлаждения вашего центра обработки данных. Мы предлагаем новейшие технологии охлаждения, а также можем помочь вам спроектировать, установить и обслужить вашу систему охлаждения. Мы будем работать в соответствии с вашим графиком, чтобы завершить установку и обслуживание таким образом, чтобы свести к минимуму перебои в работе. Работа с экспертами DataSpan — верный способ убедиться, что вы получите оптимизированную, эффективную и надежную систему.

В DataSpan мы предлагаем индивидуальные решения по охлаждению, отвечающие уникальным целям вашей компании. Хотите узнать больше о том, как мы можем помочь вам оптимизировать охлаждение вашего центра обработки данных? Свяжитесь с нами сегодня по телефону 800-660-3586 или щелкните здесь, чтобы найти местного представителя DataSpan.

Калькулятор нагрузки HVAC — Highseer

Простой в использовании инструмент HVAC для расчета необходимой тепловой мощности (в БТЕ)

Этот инструмент основан на методе квадратного фута, с добавленными вычислениями для наиболее важных включенных значений, таких как изоляция, окна и другие факторы.

Система предварительно настроена на внутреннюю температуру 72 градуса и наружную температуру 95 градусов.

Выберите свой регион и введите высоту зоны, а также площадь (длина, умноженная на ширину). В инструменте предварительно установлены различные коэффициенты с наиболее часто используемыми значениями, но их можно изменить по желанию, нажав кнопку «Дополнительные факторы», чтобы открыть эти дополнительные поля.

Поскольку большинство кондиционеров поставляются с шагом ½ тонны (6000 БТЕ / час), эта система должна быть достаточно близка к фактическим единицам, которые будут использоваться.

Примечание : Этот инструмент предоставляется строго как быстрый метод вычисления общих условий размера и стоимости. Методы квадратного фута считаются практическим правилом для использования в быстрых вычислениях. Точную тепловую нагрузку можно определить с помощью анализа полной тепловой нагрузки.

Заявление об отказе от ответственности

Рекомендуемые нагрузки в БТЕ были определены добросовестно и предназначены только для общих информационных целей. Мы не несем ответственности и не гарантируем полноту, надежность или точность этой информации.В некоторых приложениях может быть несколько других уникальных факторов, которые существенно влияют на эти значения или даже искажают их. Вы всегда должны консультироваться с лицензированным инженером-проектировщиком для получения наиболее точных измерений и значений, которые могут быть действительно получены только после того, как будет проведена тщательная проверка рабочей площадки и определены все связанные факторы.

Разрешить сценарии!

ЕСЛИ ВЫ ВИДИТЕ ЖЕЛТУЮ ПОЛОСКУ ПОД АДРЕСНОЙ БАНКОЙ, ВЫ ДОЛЖНЫ НАЖАТЬ ЕГО, ЧТОБЫ РАЗРЕШИТЬ СЦЕНАРИИ. Этот сценарий не причинит вреда вашему компьютеру и не регистрирует никакой информации о вас. Для использования этого калькулятора в вашем браузере должен быть включен JavaScript.

(PDF) Компьютерная оценка нагрузки систем кондиционирования для нежилых и жилых зданий

AU JT 18 (4): 161-172 (апрель 2015 г.)

163 Технический отчет

I. Нежилое Нагрузка охлаждения зданий

Оценка

Обычно компоненты нагрузки для

оценки грузоподъемности в системе кондиционирования воздуха

для здания определяются следующим образом:

Внешние нагрузки: Внешние нагрузки состоят из следующих

: —

а.Ощутимые нагрузки через непрозрачную оболочку

узлов (т. Е. От крыш, стен, полов)

b. Ощутимые нагрузки через прозрачные или

светопрозрачные конструкции конверта

(т.е. из-за

световых люков, окон, застекленных проемов

)

c. Ощутимые нагрузки из-за вентиляции и

инфильтрации (т.е. из-за утечки воздуха)

d. Скрытые нагрузки через вентиляцию и инфильтрацию

.

Явное усиление тепла — это тепло, поступающее в здание

за счет теплопроводности через внешние стены,

этажи, потолки, двери и окна из-за разницы температур

с обеих сторон; тепло

, полученное от солнечного излучения непосредственно через

стекла окон, вентиляторов или дверей, и тепло

, поглощаемое стенами и крышами; он дал

тепла выключено светом; тепло, выделяемое

обитателями, и тепло, переносимое наружным воздухом

в результате инфильтрации и вентиляции

через щели в дверях, окнах, стульях,

книжных полках и т. д. и через их частые

открывания.

Скрытый приток тепла — это приток тепла за счет

влаги в наружном воздухе, поступающей за счет инфильтрации и вентиляции

, и притока тепла

за счет конденсации влаги от

человек.

В отношении упомянутой выше внешней нагрузки

ощутимая нагрузка может быть рассчитана в виде

различных компонентов нежилого здания

следующим образом:

a. Крыши, внешние стены и проводимость

через стекло: уравнение для расчета

охлаждающей нагрузки, связанной с крышами, стенами и проводимостью

через стекло, приведено в (1)

       - (1)

где:

U — коэффициент теплопередачи для крыши или стены

или стекла, A — площадь крыши, стены или стекла

рассчитывается согласно планам здания, CLTD — это

разницы температур охлаждающей нагрузки для крыши,

стен или стекла (ASHRAE, 2011).

Коэффициент теплопередачи, используемый в этой работе

, составляет 0,62 Вт для крыши (),

для стены () и 4,6 Вт  для стеклянного окна толщиной 12 мм

(), (ASHRAE, 2011).

Следовательно, суммирование ощутимых нагрузок для

стены, крыши и стеклянного окна может быть получено

.

г. Перегородки, потолок и полы: уравнение

для расчета охлаждающей нагрузки для

перегородок, потолка и полов, как указано в

(2)

           (2)

U  Коэффициент теплопередачи для крыши или стены или стекла

(ASHRAE, 2001).

A площадь перегородки, потолка или пола, рассчитанная

из планов здания

  Наружная расчетная температура

 Расчетная внутренняя температура кондиционируемого помещения

(предполагаемая постоянная)

U -значения, использованные в этой исследовательской работе

согласно ASHRAE, (2011) включают:

1,47 Вт для перегородок, 0,62 Вт для

потолок

для пола

 и  измеряются с помощью термометра.

г. Вентиляция и инфильтрация воздуха: вентиляция

и инфильтрация воздуха — это количество наружного воздуха

, необходимое для поддержания качества воздуха в помещении

для людей (ASHRAE, 2001) и подпитки

для воздуха, покидающего пространство из-за

выхлопных газов оборудования. , эксфильтрация и нагнетание давления

, в то время как инфильтрационный воздух — это количество

некондиционированного воздуха, поступающего в кондиционируемое пространство

из-за открытия примерно

пространства.Уравнение для расчета охлаждающей нагрузки

из-за вентиляции и инфильтрации воздуха составляет

, как указано в (3)

       (3)

где:

ACH  Расход приточного воздуха / Объемный воздух

Расход, рассчитанный как воздухообмен в час

d. Солнечная нагрузка через стекло: уравнение для

вычисляет охлаждающую нагрузку из-за излучающих

явных нагрузок от прозрачных / полупрозрачных элементов

, таких как оконное стекло

, световые люки и пластиковые листы

, как указано в (4)

      (4)

где:

A = площадь крыши, стены или стекла, рассчитанная из

планы зданий

SHGC Коэффициент теплоотдачи от солнечной энергии.

CLF Коэффициент нагрузки солнечного охлаждения.

Методы расчета пиковой нагрузки HVAC — история и сравнение

История и сравнение методов расчета пиковой нагрузки HVAC
Билл Смит, президент Elite Software

В этой статье обсуждаются методы расчета нагрузки HVAC (отопление, вентиляция и кондиционирование) как коммерческих, так и жилых помещений, а также объясняется, почему результаты между методами часто так различаются.Эта статья предназначена для понимания как непрофессионала, так и профессионала в области HVAC. В помощь неспециалисту приведем несколько определений.

Когда большинство людей слышат слово «груз», они, естественно, думают о грузе дров, который они везут в дом, или о грузе грязи в самосвале, или, возможно, даже о грузе, удерживаемом балкой или конструктивным элементом. Все эти грузы представляют собой «вес», который нужно как-то переносить или поддерживать. Такие нагрузки измеряются в фунтах, кипах или килограммах, в зависимости от используемых единиц.

Итак, что такое тепловая и охлаждающая нагрузки? Что касается оборудования для отопления и охлаждения (системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха), нагрузка — это скорость теплопередачи. Не единичное количество тепла, а количество тепла, которое необходимо постоянно (по крайней мере, в течение часа наихудшего случая) удалять или добавлять для поддержания желаемой температуры в помещении. В самое холодное время зимы пиковая тепловая нагрузка — это количество тепла, которое необходимо добавить в течение часа, чтобы сохранить тепло в помещении. В британской системе единиц США эта скорость теплопередачи выражается в британских тепловых единицах в час, которая обычно обозначается аббревиатурой британских тепловых единиц в час.В метрической системе эквивалентной единицей является ватт, а один ватт равен 3,41 британских тепловых единиц. В самое жаркое время лета пиковая охлаждающая нагрузка — это количество тепла, которое необходимо отвести за час для поддержания комфортной температуры в помещении. Опять же, единицы измерения охлаждающей нагрузки — это британские тепловые единицы или ватты.

Что вызывает тепловые и охлаждающие нагрузки? Летняя охлаждающая нагрузка — это приток тепла в здание. Солнце обеспечивает все тепло, поступающее через фасад здания.А внутри самого здания тепло генерируется людьми, освещением, оборудованием и приборами. Зимняя тепловая нагрузка — это потеря тепла, вызванная потерей тепла из теплой физической массы здания в холодный воздух, окружающий здание. Тепло теряется через стены, окна, крышу, а также через трещины и щели, через которые холодный воздух проникает в здание.

Важно знать пиковую нагрузку на отопление и охлаждение в здании, чтобы можно было подобрать оборудование HVAC соответствующего размера.Система HVAC меньшего размера не сможет поддерживать желаемую температуру в помещении. Негабаритная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха будет неэффективной и не сможет поддерживать комфортные условия, особенно с контролем влажности в летние месяцы.

Различия в методах расчета нагрузки HVAC

Расчет нагрузки

HVAC чаще всего выполняется с использованием компьютерных программ, хотя некоторые методы все еще можно выполнить вручную. Многие люди часто встревожены, узнав, что различные компьютерные программы и ручные вычисления могут так сильно отличаться по результатам вычислений.В конце концов, если каждый расчет выполняется с одинаковыми внешними и внутренними температурами, одинаковыми типами строительных материалов, площадями и количеством крыш, стен, стекла, людей, света, оборудования и т. Д., Почему результаты должны отличаться более чем на один? несколько процентов?

Комплексная задача

Физика, связанная с передачей тепла и энергии между зданиями, жильцами и окружающей средой, довольно сложна. Самые современные и лучшие математические модели этой проблемы требуют значительных входных данных и тысяч вычислений в итеративном процессе.Вычисления настолько сложны, что исследователи в течение многих лет были вынуждены создавать различные упрощенные процедуры, которые можно выполнять вручную или в разумные сроки на персональном компьютере. Цена этих упрощений из лучших теоретических математических моделей — точность.

Теоретически одна обобщенная процедура расчета нагрузки HVAC должна работать для всех типов зданий. Не будет необходимости в отдельных процедурах для разных типов строений, будь то жилых или коммерческих по своему характеру.Фактически, такой обобщенный метод был разработан в последние годы и называется методом теплового баланса (HB). И его можно использовать на зданиях любого типа. Однако существуют различные проблемы с HB, обсуждаемые позже, которые делают его менее популярным для расчета пиковых нагрузок, чем многие из менее сложных методов, разработанных только для жилых или коммерческих зданий.

Ранние исследователи HVAC узнали, что можно было бы упростить методы расчета, если бы можно было сделать общие выводы о рассматриваемых зданиях.Это привело к появлению методов расчета нагрузки HVAC, которые были разработаны только для жилых или коммерческих зданий.

В частности, жилые дома считались более простыми в строительстве и эксплуатации. Владельцы домов традиционно считались менее требовательными, чем владельцы коммерческих зданий, тем более что коммерческие здания обычно стоят намного дороже, чем дома. По этим причинам процедуры расчета нагрузки систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в жилых помещениях традиционно были гораздо менее сложными, чем коммерческие процедуры.

Помимо отдельных методов для коммерческих и жилых зданий, еще одним важным фактором, влияющим на методы расчета нагрузки на протяжении многих лет, является использование компьютеров. До того, как персональные компьютеры стали широко доступны, простые процедуры были еще важнее, поскольку выполнение вычислений вручную было медленным и утомительным. Многие процедуры до сих пор имеют упрощения, чтобы сделать возможным ручные вычисления.

Методы расчета коммерческой нагрузки

Для расчета пиковых нагрузок на отопление и охлаждение коммерческих зданий за прошедшие годы было разработано множество методов.ASHRAE имеет TETD (общая эквивалентная разница температур), CLTD (разница температур охлаждающей нагрузки), TFM (метод передаточной функции), HB (тепловой баланс) и RTS (временные ряды излучения). В ACCA есть метод Manual N, обновленный вариант метода ASHRAE CLTD.

Существуют два других метода расчета, которые в основном используются для почасового анализа энергопотребления 8 760 часов в год, которые также иногда используются для расчета пиковой нагрузки. Все различные компьютерные программы, такие как EnergyPro, eQUEST, EnergyGauge USA, REM / Rate и другие, основанные на Министерстве энергетики США 2.Программа 1e использует так называемый метод весового коэффициента (WF). Самая современная и сложная программа энергетического анализа была разработана правительством США и называется EnergyPlus. Он использует метод теплового баланса (HB).

В целом, методы анализа энергии, WF и HB, являются более сложными, чем большинство методов, используемых только для пиковых нагрузок нагрева и охлаждения, таких как TETD и CLTD. Хотя методы WF и HB в первую очередь предназначались для анализа 8760 часов в час, они также могут определять пиковые нагрузки на отопление и охлаждение в течение года для всех типов зданий, как коммерческих, так и жилых.

Методы расчета жилищной нагрузки

В

ACCA есть процедура расчета нагрузки жилых помещений под названием Manual J. Она обновлялась с годами и сейчас находится на восьмом издании. По мере того, как ACCA обновляет свои процедуры, она не создает новых имен для процедур. Название останется как Руководство J, и изменится только номер издания. Текущий жилой метод ACCA обычно называется MJ8.

ASHRAE уже много лет предлагает процедуры расчета нагрузки на жилые дома.В отличие от ACCA, ASHRAE создает новое имя для процедуры, когда она претерпевает серьезные изменения или заменяет более раннюю процедуру. В 1985 году ASHRAE использовала метод расчетной эквивалентной разницы температур (DETD), а с 1989 по 2001 годы процедуры назывались методом CLTD для жилых помещений. В 2005 году ASHRAE представила как метод коэффициента нагрузки жилого дома (RLF), так и метод теплового баланса жилого дома (RHB).

В то время как ASHRAE представила два новых метода для жилых помещений в 2005 году, в Справочнике по основам ASHRAE (HOF) в 2005 и 2009 годах представлены таблицы и показаны примеры расчетов с использованием только метода RLF.Фактически, ASHRAE 2009 HOF утверждает, что RHB — это ориентированная на исследования реализация метода HB, и ожидается, что однажды RHB будет встроен в стороннее программное обеспечение. На момент написания этой статьи в апреле 2011 года не существовало программного обеспечения, реализующего метод ASHRAE RHB.

Как объяснялось выше для коммерческих процедур, сложные методы WF (весовой коэффициент) и HB (тепловой баланс), используемые в нескольких программах энергетического анализа зданий, также могут использоваться для расчета пиковых нагрузок на жилые здания.

Различия результатов

Как только вы поймете, что во все популярные методы расчета нагрузки HVAC были внесены существенные упрощения, легко понять, почему часто будут существенные различия в результатах этих процедур. Со временем эти различные методы стали применяться к одним и тем же зданиям, иногда результаты различались на 40%. Неизбежно возникает вопрос, какие результаты являются наиболее точными?

Наибольшая разница между методами расчета всегда возникает при неправильном применении одного метода.Например, вход в сложное здание, такое как больница, как можно равнее в компьютерную программу ASHRAE RTS и в программу ACCA MJ8, приведет к совершенно разным результатам, при этом нагрузки RTS будут намного выше. Это легко понять, поскольку программа RTS рассчитывает час за часом, а программа MJ8 использует упрощенные средневзвешенные коэффициенты для нагрузок на крышу и стены. В таком примере нет никаких проблем с признанием того, какие результаты более точны.

Давайте рассмотрим более реалистичный случай, когда процедуры ACCA MJ8 используются в том же доме, что и процедуры ASHRAE RLF.В этом случае у вас есть две специфические для жилых помещений процедуры, используемые надлежащим образом в предполагаемом типе здания, доме. Кроме того, обе процедуры основаны в первую очередь на использовании справочных таблиц, поэтому вычисления по-прежнему можно выполнять вручную. Будут ли отличаться результаты этих процедур? Абсолютно!

Если предположить, что все области, температуры и другие данные были введены как можно равнее, разница результатов между MJ8 и RLF будет намного меньше, чем между разными методами, такими как RTS и RLF.Тем не менее, нагрузки по-прежнему будут выше с MJ8, потому что у него есть почасовые коэффициенты нагрузки на стекло (но не на крыши и стены), в то время как метод RLF использует усредненные коэффициенты нагрузки (без уникальных часовых коэффициентов нагрузки) для всех внешних поверхностей здания, включая стекло.

Два приведенных выше примера иллюстрируют относительно простые причины различий в результатах между методами. Некоторые процедуры расчета нагрузки имеют очевидные различия в методах. Метод, использующий более сложную технику, обычно более точен.

Другие причины различий результатов

Есть много трудностей при попытке сравнить методы расчета нагрузки HVAC. Если предположить, что все количества компонентов нагрузки (крыша, стены и площадь остекления, количество людей, освещение, оборудование и т. Д.) Уравновешены, и что все расчетные температуры в помещении и на улице равны, все равно существует большая изменчивость для многих других элементов ввода.

Например, один метод, такой как процедура CLTD, предлагает только семь типов стен в категориях A – G.Вы можете присвоить стене любой U-фактор, который вам нравится, но каждая стена в мире должна попадать в одну из семи категорий, которые в первую очередь отличаются тепловой массой стены. Другие методы, такие как HB, позволяют плавно и бесконечно изменять типы стен с различной тепловой массой.

При использовании метода CLTD многие стены реального мира могут быть законно выбраны в качестве одной из двух категорий типов стен CLTD, поскольку они явно не относятся к той или иной категории.То же самое происходит с кровлями по методу CLTD, где предусмотрено всего 13 типов кровли.

Метод MJ8 является производным от метода CLTD и, таким образом, имеет аналогичные ограничения для категорий крыш и стен. Метод ASHRAE RLF имеет еще более ограниченный выбор для крыш и стен. Этот конечный выбор «типа» вызывает резкие различия в нагрузках, рассчитанных для крыши или стены с одним и тем же коэффициентом U и одинаковыми перепадами температуры внутри и снаружи. Чем проще метод расчета нагрузки, тем меньше категорий «тип» предусмотрено для крыш и стен.

Также существует вероятность большой диспропорции в нагрузках на стекло, потому что необходимо иметь дело как с передающей, так и с солнечной составляющей. Многие методы, основанные на таблицах, сильно упрощают, особенно с учетом усиления солнечной энергии. Даже довольно сложные методы могут показать значительные различия в солнечной энергии стекла.

Больше, чем фактические различия в методах расчета, наиболее частые причины различий в отчетах о расчетах нагрузки из разных компьютерных программ в одном здании — это расхождения в количестве.Иногда случаются явные ошибки на крыше, стенах и остеклении. То же самое и с подсчетом людей, света и оборудования. Непонимание того, как обращаться со свежим воздухом с точки зрения вентиляции или инфильтрации, также вызывает значительные различия.

Даже когда опытные пользователи программного обеспечения для расчета нагрузки сравнивают результаты для одного и того же здания, будут различия. Как обсуждалось выше, существуют суждения о выборе типа строительного материала, с которыми эксперты могут не согласиться, но при этом могут отстаивать свой выбор с равной достоверностью.

Какой метод наиболее точный?

Первый вопрос, который часто задают многие, — какой метод расчета нагрузки HVAC наиболее точен? Все согласны с тем, что метод теплового баланса наиболее точно отражает истинную физику, связанную с притоком и потерями тепла в зданиях. И все же в настоящее время не существует специализированной компьютерной программы для жилых или коммерческих предприятий с пиковой нагрузкой, в которой используется метод HB. Только программное обеспечение EnergyPlus использует метод теплового баланса, а EnergyPlus используется в основном для анализа энергопотребления здания, а не анализа пиковых нагрузок.

Есть две основные причины, по которым HB еще не широко используется в программном обеспечении для расчета пиковой нагрузки HVAC. Во-первых, это сложность метода HB. Разработчик должен быть готов ввести больше данных и подробностей для всех компонентов нагрузки. Это отнимает много времени и требует дополнительных размышлений и инженерных решений. Во-вторых, что наиболее важно, процедуры HB «смешивают» все составляющие нагрузки (стены крыши, стекла и т. Д.) В процессе расчета. В конце процесса расчета отображается только одно число в виде прироста или потери тепла.Невозможно увидеть, какой эффект был от окон, людей или света и т. Д. Все смешано, или, скорее, «сбалансировано», прежде чем будет получен окончательный результат.

Поскольку принимается так много экономических решений относительно того, использовать ли определенные строительные материалы или нет, проектировщики HVAC часто считают необходимым иметь возможность просмотреть детали компонентов расчета нагрузки HVAC. Все методы расчета нагрузки, отличной от HB, сохраняют эту возможность. Метод радиантных временных рядов (RTS) наиболее близок по точности к методу HB, но при этом предоставляет подробную информацию о нагрузке на компоненты.

На данный момент метод RTS доступен только как метод, спонсируемый ASHRAE, в основном для использования в коммерческих зданиях. Метод RTS достаточно надежен, чтобы, как и метод HB, теоретически можно было использовать как в коммерческих, так и в жилых зданиях. Однако метод RTS в значительной степени опирается на концепцию временного ряда проводимости (CTS), которая помогает моделировать временную задержку теплопередачи для различных строительных материалов. Очень легкие материалы с плохой изоляцией могут передавать все тепло от испытательного теплового «импульса» всего за четыре часа, тогда как хорошо изолированным тяжелым материалам может потребоваться полные 24 часа для передачи всего тепла от испытательного импульса.Серия CTS для материала описывает эту реакцию на тепло.

ASHRAE предоставляет около 35 рекомендуемых значений CTS для преимущественно коммерческих комбинаций строительных материалов. Для правильного использования метода RTS для расчета пиковых нагрузок в жилых домах, значения CTS должны быть получены для большего количества материалов крыш и стен жилых домов, а это еще не было сделано.

Если метод HB является признанным наиболее точным методом, но имеет упомянутые выше недостатки, из-за которых он так редко используется для расчетов пиковых нагрузок, какие методы расчета пиковых нагрузок являются наиболее точными из доступных сегодня?

Для коммерческих зданий, по мнению автора, метод ASHRAE RTS является лучшим в целом методом, поскольку достигается высокая точность при одновременном сохранении деталей вкладов нагрузки от всех различных внутренних и внешних компонентов.Хорошие результаты можно получить с помощью более старых и простых методов, таких как методы ASHRAE CLTD и TFM, а также коммерческий метод ACCA Manual N. Таким образом, предпочтение метода RTS никоим образом не означает, что следует избегать других методов. Опытный дизайнер, использующий эти методы, с большой вероятностью может рассчитать более точные результаты с помощью этих методов, чем новичок, использующий метод RTS.

Для жилых домов наилучшим общим методом является 8-е издание Руководства ACCA J.Ему определенно не хватает изощренности по сравнению с методами ASHRAE HB и RTS, но эти методы еще не полностью разработаны для использования в жилых домах. Метод ACCA Manual J оттачивается на протяжении многих лет для жилых зданий и имеет очень успешный послужной список.

Сравнение жилых методов

Это не редкость для отдельных проектировщиков HVAC иметь любимый метод расчета нагрузки HVAC, который они используют для всех зданий.Инженеры-консультанты часто любят использовать коммерческие методы ASHRAE во всех своих проектах, как жилых, так и коммерческих. Подрядчики HVAC, с другой стороны, часто любят использовать метод ACCA MJ8 во всех своих проектах, как коммерческих, так и жилых. Оба типа профессионалов HVAC, как правило, имеют долгую историю использования предпочитаемого ими метода и знают, как его адаптировать для различных типов проектов.

Я собираюсь рискнуть и сформулировать некоторые общие обобщения, основанные исключительно на моем собственном анекдотическом опыте и на том, что я слышал от тысяч дизайнеров HVAC, обслуживаемых Elite Software более 31 года.Важно понимать, что эти обобщения не имеют научной основы и могут быть полностью ошибочными.

Опытные пользователи любого метода расчета нагрузки могут тонко корректировать вводимые данные, что может повлиять на высокие или низкие результаты. Все мои наблюдения основаны на том, что опытный пользователь вводит данные в максимально возможной степени и не пытается повлиять на результаты.

В отличие от коммерческих методов, где существует большая конкуренция между методами, ручной J-метод на протяжении многих лет был чрезвычайно доминирующим с его количеством пользователей по сравнению с чем-либо еще.На мой взгляд, метод ACCA MJ8 дает наиболее точную информацию о размерах оборудования для домов, даже несмотря на то, что он использует один из более упрощенных методов (упрощенный вариант CLTD). Благодаря многим успешным пользователям Manual J на ​​протяжении многих лет я приобрел большое доверие к Manual J. Таким образом, текущий метод MJ8 — это то, с чем я буду сравнивать все другие домашние методы.

Отзывы, которые я получил от очень немногих людей, которые проводили сравнения ASHRAE RLF с MJ8, указывают на разумную близость результатов, при этом RLF обычно немного ниже.В случае расчета пиковой нагрузки жилых домов с использованием программы на основе DOE2 для дома и с использованием метода весовых коэффициентов, метод MJ8 будет иметь тенденцию к увеличению на 15-20%. То же самое происходит при сравнении с методом теплового баланса. MJ8 имеет тенденцию быть выше в том же диапазоне.

Когда MJ8 сравнивается с методом ASHRAE CLTD или RTS в доме, эти два коммерческих метода, как правило, на 15-25% выше, чем MJ8. У инженеров-консультантов по этому поводу часто возникают противоречия.Они знают, что коммерческие методы ASHRAE имеют встроенные допущения для коммерческих зданий, но задаются вопросом, имеет ли это большое значение. Многие инженеры предпочитают использовать более высокие нагрузки из коммерческих методов ASHRAE и считают, что с использованием этих методов в домах проблем нет.

В заключение о методах проживания в жилых помещениях возникает множество вопросов о том, как MJ8 сравнивается с MJ7. Когда MJ8 был впервые выпущен в 2003 году, многие расчеты MJ8 были выше, чем MJ7 для того же дома.Оказалось, что то, как пользователи интерпретировали вводы в воздуховод в MJ8, привело к тому, что эти нагрузки были намного выше, чем в MJ7. В Приложении C к MJ8 добавлены дополнительные входы для воздуховодов, которые, как правило, снижают приток тепла в воздуховод. После дальнейшего тестирования было обнаружено, что MJ8 и MJ7 имели тенденцию соглашаться в пределах плюс-минус 5%, причем MJ8 иногда был ниже или выше, чем MJ7.

В то время как результаты MJ8 близко сравниваются с результатами MJ7 по эквивалентным строительным материалам, новые материалы — это то место, где MJ8 превзошел MJ7.MJ8 включает на сотни типов крыш, стен и стеклянных материалов больше, чем MJ7. С некоторыми современными типами материалов, такими как изолированные бетонные формы, MJ7 просто не может хорошо рассчитать их, в то время как MJ8 может. Помимо проблем с материалами, в MJ8 были уточнены приросты и потери инфильтрации и каналов. Таким образом, хотя общие результаты по проектам, которые могут быть реализованы обоими методами, невелики, MJ8 все же был большим улучшением по сравнению с MJ7.

Сравнение коммерческих методов

При сравнении методов расчета коммерческой нагрузки возникает больше разногласий по поводу того, какой метод лучше, чем с методами для жилых помещений.Три самых популярных коммерческих метода — это ASHRAE CLTD, TFM и RTS. У ACCA есть коммерческий метод под названием Manual N, который является разновидностью метода CLTD, поэтому все комментарии, касающиеся метода ASHRAE CLTD, применимы к методу ACCA Manual N.

В настоящее время метод HB не используется ни в одной специализированной коммерческой программе расчета пиковых нагрузок, но он используется в программе анализа энергии EnergyPlus, которая иногда используется очень небольшим процентом проектировщиков в качестве программы пиковых нагрузок.Метод WF, используемый во всех производных программах DOE2, также используется небольшим процентом проектировщиков для расчета пиковых нагрузок

Метод ASHRAE CLTD — самый старый из популярных в настоящее время коммерческих методов, он был впервые представлен еще в 1977 году. Это было дополнительно объяснено в руководстве по ASHRAE GRP-158 1979 года. Фактически это упрощение метода TFM во многом так же, как RTS — упрощение метода HB. Основы метода TFM были впервые опубликованы в 1972 году в ASHRAE HOF.Однако метод TFM более интенсивен с точки зрения математики, чем CLTD, поэтому потребовалось гораздо больше времени, чтобы разработать полезную форму для проектировщиков HVAC.

Являясь упрощенным методом, полученным из TFM и допускающим табуляцию, метод CLTD мог использоваться дизайнерами с линейками слайдов, ранними калькуляторами, карандашом и бумагой. Кроме того, это было достаточно просто, чтобы его можно было автоматизировать на очень ранних небольших персональных компьютерах с памятью 64 КБ (в те дни они назывались микрокомпьютерами). Elite Software была первой, кто внедрил CLTD на персональных компьютерах еще в 1979 году.В середине 90-х персональные компьютеры приобрели достаточно памяти и вычислительных возможностей, чтобы можно было реализовать метод TFM.

Метод CLTD пользовался популярностью с 1977 года, и если он был получен из TFM, не должен ли настоящий метод TFM стать более популярным, чем CLTD? На мой взгляд, метод TFM не стал более популярным, чем метод CLTD. Carrier эксклюзивно внедрил TFM в свое программное обеспечение, а Trane предложила его в качестве опции вместе с CLTD и другими методами.

Elite Software никогда не применяла метод TFM, так как было много расхождений с результатами CLTD по солнечным солнечным нагрузкам, особенно с южной ориентацией. Некоторые люди утверждали, что TFM, будучи более ориентированным на математику, в таких случаях следует доверять CLTD, но многие инженеры считали, что снижение солнечных нагрузок TFM, иногда на 40% ниже, чем CLTD, было неправдоподобным. Это противоречие было настолько большим, что Elite Software никогда не реализовывала метод TFM в своем программном обеспечении.

Помимо вопросов о точности солнечной нагрузки на стекло, еще одной причиной, по которой многие дизайнеры HVAC по-прежнему предпочитали метод CLTD, было то, что его можно было проверить вручную. Дизайнер все еще мог проверить вручную расчеты любой компьютерной программы, использующей метод CLTD. При использовании метода TFM вычисления были настолько сложными, что у дизайнера не было практического способа проверить их вручную. Результаты компьютерной программы, использующей метод TFM, по сути, были результатами «черного ящика», которые нужно было принимать только на веру.

Со временем проектировщики HVAC стали более комфортно принимать результаты, которые нельзя было проверить вручную. Это помогло повысить популярность TFM, но также открыло дверь для принятия других улучшенных методов, которые нельзя было легко проверить вручную.

В 2001 ASHRAE HOF были представлены методы HB и RTS. Как упоминалось ранее, метод HB теоретически является наиболее точным методом расчета пиковых нагрузок. Elite Software изучила эти методы и выяснила, почему два метода были введены одновременно, чего ASHRAE никогда раньше не делала.HB был разработан для обеспечения максимальной точности, в то время как RTS был получен из HB для сохранения вкладов компонентных нагрузок в конечных результатах, которые не сохраняет метод HB.

В ходе обсуждения с различными разработчиками методов HB и RTS компания Elite Software смогла определить, что большинство инженеров-консультантов предпочитают RTS. И что не менее важно, было обнаружено, что результаты загрузки стекла из RTS не так сильно отличаются от CLTD, как TFM отличается от CLTD. Таким образом, неофициальная уверенность в точности результатов RTS была высокой, и Elite Software стала первой компанией-разработчиком программного обеспечения, внедрившей метод RTS в коммерчески доступное программное обеспечение в 2004 году.

По моим наблюдениям на протяжении многих лет и по широкому спектру проектов и местоположений, метод CLTD имеет тенденцию вычислять в целом выше, чем TFM, обычно около 10-15%. Как упоминалось ранее, конкретные расчеты для солнечного стекла могут быть выше на целых 40%. Методы CLTD и RTS сравниваются довольно близко, и оба метода могут отличаться друг от друга на плюс или минус 5-10%. Это тесное совпадение происходит при близком сопоставлении типов материалов CLTD с типами материалов RTS, т.е.е. сначала выберите строительный материал CLTD, а затем сопоставьте его с материалом RTS.

Если вы пойдете в другом направлении от RTS к CLTD, RTS допускает такие большие вариации и чувствительность к вариациям материала, что вы не всегда можете получить хорошее совпадение с материалом CLTD. Основным преимуществом RTS по сравнению с CLTD является обеспечение коэффициентов поглощения, излучения, Delta R и H-вне. Эффекты этих факторов встроены в таблицы CLTD и не являются специфическими вводными данными пользователя, как в случае RTS.

По сравнению с пиковыми нагрузками, полученными с помощью метода DOE2 WF и метода EnergyPlus HB, мне всегда кажется, что эти методы вычисляют меньше, чем CLTD, TFM и RTS, обычно на 10-25% ниже. Это очень легко объяснить зимними отопительными нагрузками. Программы энергетического анализа при использовании в качестве программ пиковой нагрузки всегда учитывают любые солнечные затраты, нагрузку на людей, освещение и оборудование, чтобы помочь компенсировать зимние потери тепла.

Методы удельной пиковой нагрузки более консервативны и не учитывают какие-либо нагрузки, компенсирующие зимние потери тепла.На мой взгляд, консервативный подход оправдан, так как пиковая потеря тепла зимой может легко произойти в темноте ночи, когда никого нет дома и не работает освещение или оборудование.

Почему энергетические программы, использующие методы WF и HB, как правило, всегда рассчитывают низкие пиковые нагрузки охлаждения по сравнению с MJ8, CLTD, TFM и RTS, понять труднее. Одна из причин, по которой это трудно анализировать, заключается в том, что энергетические программы не дают хорошего выхода из нагрузок отдельных компонентов. Таким образом, вы не можете сравнивать различия в нагрузках на крышу, стены и стекло в худших условиях наружного проектирования.

Другая причина, по которой я считаю, что пиковые нагрузки энергетических программ часто различаются, заключается в том, что проектировщику сложнее контролировать экстремальные верхние и нижние значения наружной температуры. Многие дизайнеры не следят за тем, чтобы внешние расчетные температуры были одинаковыми, сравнивая пиковые нагрузки от энергетической программы с выделенной программой пиковых нагрузок. Энергетические программы, как правило, используют менее экстремальные температуры наружного воздуха, и это снижает рассчитываемые ими пиковые нагрузки.

Каковы бы ни были причины этих различий, многие проектировщики не доверяют расчету размеров оборудования HVAC на основе пиковых нагрузок на отопление и охлаждение, полученных с помощью программного обеспечения, изначально разработанного для анализа энергопотребления зданий.Я согласен с этим беспокойством, поскольку существует высокий риск занижения размеров оборудования HVAC, если его размер основан на расчетах пиковой нагрузки из различных программ анализа энергии. Это относится к размерам оборудования как в жилых, так и в коммерческих целях.

На мой взгляд, метод ASHRAE RTS — лучший из доступных на сегодняшний день коммерческих методов расчета пиковых нагрузок, поскольку он обеспечивает как высокую точность, так и вклад нагрузки компонентов (крыша, стена, стекло и т. Д.)) составление отчетов. Возможно, в будущем кто-то разработает подход, который позволит методу HB сохранять компоненты нагрузки в конечных результатах. Возможно, дизайнеры дойдут до того места, где детали загрузки компонентов не так важны для них. Возможно, будет разработана совершенно новая теория, более точная, чем HB, и с сохранением нагрузок на компоненты. Но до тех пор я считаю, что RTS — лучший метод расчета пиковой нагрузки коммерческого ОВК, доступный сегодня.

Сводка

В жилом мире процедуры ACCA MJ8 остаются самым популярным методом определения размеров жилого помещения.Процедуры MJ8 технически не продвинуты по сравнению со специализированными коммерческими методами, такими как TFM и RTS. И MJ8, конечно, не настолько продвинут, как методы, позволяющие проводить анализ пиковых нагрузок как в жилых, так и в коммерческих целях, а также анализ энергии, такие как методы WF и HB.

Но то, что MJ8 делает для этого, — это годы специального анализа теплопередачи в жилых зданиях. Это позволило разработать сотни таблиц коэффициентов нагрузки, которые очень хорошо представляют, что происходит при пиковых нагрузках HVAC на жилые конструкции.По мере того, как ACCA продолжает совершенствовать свои процедуры, я думаю, что в ближайшие годы метод Manual J претерпит большие изменения, поскольку он догонит теорию расчетов с более продвинутыми коммерческими методами и методами анализа энергии.

Как упоминалось ранее, метод ASHRAE RTS — отличный метод, поскольку он использует лишь небольшой компромисс по сравнению с методом HB для сохранения вкладов нагрузки компонентов. Я думаю, что у метода RTS очень долгое будущее, и требуются лишь небольшие уточнения.

Об авторе :

Билл Смит — президент, владелец и основатель Elite Software. Г-н Смит написал первую коммерчески доступную программу расчета нагрузки с использованием процедур ASHRAE CLTD в 1979 году. Elite Software была первой компанией, которая продала программу ACCA Manual J, основанную на 6-м издании в 1984 году. Г-н Смит приглашает вас прокомментировать эту статью, и будет продолжать обновлять его по мере дальнейшего развития событий.

Руководство по расчету воздушного охлаждения в серверной комнате

— Netcom

26 января Руководство по расчету воздушного охлаждения серверной комнаты

Отправлено в 15:14 в Netcom от Марка

Как рассчитать размер кондиционера серверной комнаты

Как ИТ-специалисты, мы часто сталкиваемся с необходимостью выйти за границы ИТ, помимо обычной поддержки серверов и сетевой поддержки , и изучить другие дисциплины, например, при переоборудовании и настройке серверных комнат.Вот краткое руководство, которое покажет вам, как мы разрабатываем ваши требования к блоку кондиционирования воздуха для серверной комнаты или центра обработки данных.

Теоретически легко рассчитать размер кондиционера, необходимого для вашей серверной, вы складываете вместе все источники тепла и устанавливаете кондиционер, который может удалить это количество. На практике все гораздо сложнее. В этом руководстве не рассматриваются все детали возможных источников тепла; его следует использовать, чтобы дать вам представление о том, какое количество охлаждения вам может понадобиться.

Правила пожарной безопасности часто требуют, чтобы серверные помещения имели уровень изоляции намного выше, чем в обычном офисе. Обеспечение достаточного охлаждения необходимо для обеспечения надежной работы серверов, маршрутизаторов, коммутаторов и другого критически важного оборудования. Выход из строя кондиционера может иметь серьезные последствия для самого оборудования и для вашей компании. Раннее предупреждение о проблемах и резервная мощность в системе охлаждения крайне желательны.

Расчет тепловой нагрузки

Количество выделяемого тепла известно как приток тепла или тепловая нагрузка.Теплота измеряется либо в британских тепловых единицах (БТЕ), либо в киловаттах (кВт). 1 кВт эквивалентен 3412 BTU.

Тепловая нагрузка зависит от нескольких факторов, учитывая те из них, которые применяются в ваших обстоятельствах, и сложив их вместе, можно рассчитать достаточно точную меру общего тепла.

Факторы

включают:

• Площадь помещения
• Размер и положение окон, а также наличие жалюзи или шторы
• Количество проживающих в номере (при наличии)
• Тепло, выделяемое оборудованием
• Тепло, выделяемое при освещении

Площадь помещения

Требуемый объем охлаждения зависит от площади помещения.Для расчета площади в квадратных метрах:

Площадь помещения БТЕ = длина (м) x ширина (м) x 337

Размер и положение окна

Если, что довольно часто, в вашей серверной комнате нет окон, вы можете проигнорировать эту часть вычислений. Однако, если есть окна, вам нужно принять во внимание размер и ориентацию.

Южное окно BTU = окна, выходящие на юг Длина (м) x ширина (м) x 870
Северное окно BTU = окна, обращенные на север Длина (м) x ширина (м) x 165

Если на окнах нет жалюзи, умножьте результат на 1.5. Очевидно, что если вы находитесь в Южном полушарии, вы должны поменять местами коэффициенты преобразования, поскольку в этом случае тепло на окнах, выходящих на север, будет наибольшим. Сложите вместе все БТЕ для окон.

Windows BTU = Южное окно (а) BTU + северное окно (а) BTU

Жильцы

Специально построенные серверные комнаты обычно не имеют людей, работающих в них, но если люди действительно регулярно работают в вашей серверной комнате, вам придется это учитывать. Тепловая мощность составляет около 400 БТЕ на человека.

Всего жильцов БТЕ = Количество жильцов x 400

Оборудование

Очевидно, что большая часть тепла в серверной комнате генерируется оборудованием. Это сложнее подсчитать, чем вы могли подумать. Мощность оборудования — это максимальная потребляемая мощность, фактическая потребляемая мощность может быть меньше. Однако, вероятно, безопаснее переоценить мощность, чем недооценить ее.

Сложите вместе все мощности серверов, коммутаторов, маршрутизаторов и умножьте на 3.5.

БТЕ оборудования = Общая мощность всего оборудования x 3,5

Освещение

Возьмите общую мощность освещения и умножьте на 4,25.

Освещение BTU = Общая мощность для всего освещения x 4,25

Требуется общее охлаждение

Сложите все БТЕ вместе.

Общая тепловая нагрузка = Площадь помещения, BTU + Окна, BTU + Общее количество жителей, BTU + Оборудование, BTU + Освещение, BTU

Это количество необходимого охлаждения, поэтому вам понадобится один или несколько кондиционеров для обработки такого количества тепла.

Итак, какой размер блока мне нужен?

Малые кондиционеры имеют холодопроизводительность от 5000 до 11000 БТЕ. Небольшие блоки могут уместиться в окнах, выходящих во внешний мир.

Более крупные агрегаты могут рассчитываться в тоннах охлаждения. 1 тонна охлаждения эквивалентна 12 тысячам БТЕ.

Вы когда-нибудь думали об использовании естественного охлаждения?

Если вы читаете это из Великобритании, то знаете, что бывает большое время года, когда у нас погода менее жаркая.Использование циркуляции окружающего воздуха в периоды года, когда наружная температура достаточно низкая для охлаждения вашего оборудования, сэкономит вам деньги. Охлаждение окружающим воздухом не заменяет кондиционирование воздуха и охлаждение с термостатическим управлением, но может сэкономить деньги на кондиционировании воздуха в определенное время года.

Заявление об ограничении ответственности : Этот расчет предназначен только в качестве приблизительного ориентира. Полная точность не может быть гарантирована. Прежде чем вы выберете установку для кондиционирования воздуха, вам следует заказать аудит у квалифицированного специалиста по кондиционированию воздуха или установщика.