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机房空调容量计算

1.1 空调容量计算1. 空调配置数据1.1 气象资料y当地夏天的最高温度和冬天的最低温度:在中国采购的空调一般运行在-5℃~50℃大气温度范围内,超出这个范围的空调价格将大幅度增加并且交货期将超过2.5个月。

当地的温度与设备的温度要求的比较决定了空调是否需要加热功能。

y当地最高湿度和最低湿度:当地的湿度与设备的湿度要求将决定了空调是否需要加湿器。

1.2 机房数据y机房面积和高度:机房的面积大小和高度是影响机房结构散热的因素之一。

y墙壁结构:墙壁厚度、墙壁材料、窗户面积是影响机房结构散热的因素之一。

墙壁一般有毛坯结构、砖结构、混凝土结构,其各自的传热系数不一样。

1.3 机房内设备信息y机房内设备散热量:经验表明,网络设备、计算机终端等散热量是其功耗的82%;而电源、UPS 等动力设备散热量是其功耗的20%y机房内人员数量:人员也会发出热量,大约125大卡/人。

机房内人员数量较多时,也会影响空调选型1.4 机房要求温度:对于通讯设备而言,一般要求20℃~30℃的室内温度。

1.5 是否需要空调主备机切换:为了保证通信设备的安全运行,我国规定了通信机房需要主备机空调配置。

2 . 空调制冷量算法1.1 详细计算公式如下Q总=Q设+Q传Q设=机房内所有设备发热量Q传=F(T外-T内) λ/hQ-----热量 WF------传热面积㎡T外------室外温度℃(当地最高温度)T内------室内温度℃(要求温度)λ ------墙壁传热系数W/(M. ℃)h ------墙壁厚度 m空调制冷量=Q总*1.2 (考虑20%的裕量)附:一般机房墙壁结构分为砖结构和混凝土结构两种,传热系数分别是:砖λ=0.87W/(m.℃)混凝土λ=0.79W/(m.℃)1.2 估算方法与我国气候条件相同的国家,空调制冷量可以按照所需空调机房面积每平方米250W—300W估算,所用国家气候不同要对此值进行修正(如当地温度过高此值要加大)。

附:空调的容量的单位换算关系1KW=860大卡1匹=2616W(匹是压缩机功率单位,表示冷量不确切)1冷吨=3000大卡(美国)=3300大卡(日本)Q=0.82VA(千卡/小时)Q:设备发热量V:设备直流电源电压(V)A:设备忙时平均耗电电流(A)0.82:每瓦电能变为热能的换算系数0.86与电能在机房内变成热能的系数 0.95的乘积。

实际的空调容量考虑:①机房的面积,②设备的发热量Q。

例1:已知条件:新建25平方米基站机房,设备直流电源电压为-48V,基站主设备功耗:1200W,传输设备功耗:200W,无其余设备,求该机房需要多大容量的空调?估算:Q传=25×300=7500WQ设=0.82×48×(1200+200)/48=1148WQ总=7500+1148=8648W换算成空调制冷量,则为 8648/2616=3.3匹考虑到今后设备的扩容或机房共享需求,该机房应配置2台3匹空调。

1.2 蓄电池容量计算一般情况下按10小时放电率下所能放出的容量作为电池额定容量。

电池容量的常用计算公式如下:Q≥K*I*T/[η×(1+α×(t-25))]其中 Q---- 电池额定容量I----- 放电电流(所有直流用电设备电流)K----保险系数(取值范围1.2~1.67)T----放电小时数η----放电容量系数α----电池温度系数t----电池所在地最低环境温度,有采暖设备时按15℃考虑,无采暖设备时按5℃考虑。

放电容量系数η放电时间数0.5 1 2 3 4 6 8 10 ≥20 (h)放电终1.65 1.7 1.75 1.7 1.75 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 ≥1.85止电压放电容0.48 0.45 0.4 0.58 0.55 0.450.61 0.75 0.79 0.88 0.94 1 1 量系数η电池温度系数α(1/℃)放电时间数≥10 1≤放电时间数<10 放电时间数<10.006 0.008 0.01注意:(1)当电池仅能放出其额定容量的60%时,其寿命即算终止。

如考虑在电池寿命终止时还能满足放电要求,那么要在用以上方法计算时K取值1.67。

例2:新建25平方米基站机房,设备直流电源电压为-48V,基站主设备功耗:1200W,传输设备功耗:200W。

要求蓄电池放电时间为6小时,问题:该机房需配置多大的蓄电池?计算:首先查表得,蓄电池容量计算系数为:6.74蓄电池容量为Q≥K*I*T/[η×(1+α×(t-25))]=1.67×(1400/48) ×6/[0.88×(1+0.008×(5-25))]=395Ah考虑到今后设备的扩容或机房共享需求,该机房应配置2组300 Ah蓄电池。

也可通过“通信电源计算公式表格”直接计算1.3 配电屏容量的计算直流配电屏按终期负荷容量选择:额定输出电流大于终期最大直流负荷。

交流配电屏按终期负荷容量选择:I c≥P max×10003×380×COS≈1.9P maxIc :交流配电屏的额定电流(A)Pmax:交流负荷的最大功率(KW)COSф:功率因数,一般取0.8。

例3:新建25平方米基站机房,设备直流电源电压为-48V,基站主设备功耗:1200W,传输设备功耗:200W,配置3匹空调2部,300Ah蓄电池2组,问题:该机房需配置多大容量的交流配电屏?计算:①基站的交流功耗Pmax=开关电源系统负荷(SDC)+空调负荷+照明负荷及其他负荷SDC=P/η=(无线设备耗电量+传输设备耗电量+蓄电池充电电流)×额定电压/ 转换效率/ηη:开关电源系统的转换效率一般转换效率在0.93左右蓄电池充电电流:按10小时率充电电流计算,通常取:0.1KQ其中,K取1或1.25,Q为蓄电池容量,本案例中,蓄电池充电电流=0.1×1×600=60A空调的交流负荷:按1匹空调相当于交流负荷1kW近似计算照明及其他负荷,按照0.5kW估列②SDC=P/η=[(1200+200)+60×48]/0.93=4602W=4.6KW③空调功耗:1×3×2=6kW④照明功耗:0.5KWPmax=4.6+6+0.5=11.1KW交流配电屏容量≈ 11.1*1.9=20.9KW建议配置25KW交流配电屏。

1.4 整流器容量的计算额定输出电流: If =Ifzmax +I BIfzmax:忙时最大负荷电流(A)I B浮充时,蓄电池补充电流(A)(请向蓄电池供应商咨询〕额定输出电压为蓄电池组浮充电压(一般为52.8V±05V)基站按照N+1冗余备份计算:整流模块数量=向上取整[(I设备耗电+ I蓄电池充电)/单台模块容量]+1例4:新建25平方米基站机房,设备直流电源电压为-48V,基站主设备功耗:1200W,传输设备功耗:200W,配置3匹空调2部,300Ah蓄电池2组,高频开关电源选用中达电通MCS3000D。

问题:该机房需如何配置整流模块?计算:从本期容量来看,额定输出电流I=忙时最大负荷电流+蓄电池充电电流=1400/48+60=89.2A中达电通MCS3000D单块整流模块容量为50A因此整流模块数量=向上取整(89.2/50)+1=3考虑到今后设备的扩容或机房共享需求,建议该机房配置4块50A整流模块。

1.5 直流电源线截面积的计算S=2×I×L/(r×△U)S:导线截面积(mm2〕I:导线负荷电流〔A〕L:导线回路长度(m〕K:导线的导电率(m/欧*mm2)△U:导线允许压降〔V〕全程压降:-48V系统全程压降≤3.2V,24V系统全程压降≤2.6导线的导电率铜线铝线钢线K 57 34 7对基站而言,全程压降=△U整流器_蓄电池+△U整流器_无线设备+△U整流器_传输设备+△U蓄电池内阻+△U整流器内阻通常,△U蓄电池内阻取0.1V;△U整流器内阻取0.3V,其余内阻在△U整流器_蓄电池、△U整流器_无线设备及△U整流器_传输设备之间分配。

通常,△U整流器_蓄电池的压降≤1.7V。

例5:新建25平方米基站机房,设备直流电源电压为-48V,基站主设备功耗:1200W,传输设备功耗:200W,300Ah蓄电池2组,整流器——蓄电池之间的电源线为8m,整流器——无线设备的电源线长度7m,计算这两种电源线的横截面积。

计算:首先,计算导线的负荷电流:I整流器_蓄电池=1400/48=29.2AI整流器_无线设备=1200/48=25A取△U整流器_蓄电池=1.0V(取≤1.7V,一般去1.0~1.2V),△U整流器_无线设备=0.6V,则,S整流器_蓄电池=2×I×L/(r×△U)=2×29.2×8/(57×1.0)=8.2 mm2S整流器_无线设备=2×I×L/(r×△U)=2×25×7/(57×0.6)=10.23 mm2查电缆载流量表,看是否满足载流需求,考虑环境因素,取环境温度为25℃,4根电缆并排敷设,则,S整流器_蓄电池=8.2 mm2/1/0.82=10 mm2S整流器_无线设备=10.23 mm2/1/0.82=12.48 mm2S整流器_蓄电池只要不小于10 mm2,S整流器_无线设备只要不小于12.48 mm2均可,因此,整流器—无线设备的电源线横截面积为16 mm2;实际工程中,考虑到今后设备的扩容,通常取S整流器_蓄电池=95 mm2。

1.6 整流器直流输出端子的容量计算直流输出端子的容量,需根据接入设备的耗电量确定•应不小于设备最大耗电电流的1.25倍。

若无线设备功耗1200W,-48V供电,则整流器直流输出端子容量应为多少?计算:I=1200/48=25A,因此整流器输出端子容量≥25×1.25=31.25,因此直流输出端子的容量为32A或63A均可。

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