机房精密空调系统设计方案

机房精密空调系统

设计方案

目录

第一章精密空调系统配置 (2)

1.1 机房设计要求 (2)

1.2 机房负荷计算 (2)

第二章系统设计 (5)

2.1 系统概述 (5)

2.2 系统设计依据 (5)

2.3 系统设计原则及系统特点 (6)

第三章Liebert.PEX系列产品介绍 (7)

3.1 Liebert.PEX系列描述 (7)

3.2 Liebert.PEX机组的特点 (7)

3.3 Liebert.PEX机组的设计 (7)

3.4 Liebert.PEX机组的节能设计 (9)

第四章施工方案 (11)

4.1 空调及机柜摆放示意图 (11)

4.2 空调室内室外机安装原则 (11)

4.3 空调相关工程建议 (11)

4.3.1防水工程 (11)

4.3.2地板工程 (11)

4.3.3天花工程 (12)

4.3.4墙柱面工程 (12)

4.3.5门窗工程 (12)

4.3.6电气安装 (12)

第五章机房动力环境监控系统 (12)

5.1 系统内容 (12)

5.2 各子系统内容 (17)

第一章精密空调系统配置

1.1 机房设计要求

根据中心机房的实际情况，我们建议选用恒温恒湿机房专用精密空调。它可以保证电脑机房拥有一个恒久的良好的机房环境。机房环境特点：机房中的环境设备在运行中散热量大而且集中，散湿量极小。即机房设备散热量的95%是显热，热量大，湿量小，热湿比极大。在这种情况下，空气处理可近似作为一个等湿降温过程。在这种情况下的焓差小，要消除余热必然是大风量。此外，因为计算机设备、网络设备24小时不间断运行，所以需要空调系统一年四季不间断地运行。同时，根据机房的围护结构特点（主要是墙体、顶面、地面，包括：楼层、朝向、外墙、内墙及墙体材料，及门窗型式、单双层结构及缝隙、散热）、人员的发热量，照明灯具的发热量，新风负荷等各种因素，计算出计算机房所需的制冷量，因此选定空调的容量。数据中心机房空气环境设计参数：

机房的环境是靠空调机来实现的。但是，保证机房的洁净度则要求做到以下几点：

1. 机房要密封墙体围护结构清洁。

2. 机房要保持正压，防止脏空气侵蚀。新风做到两级净化，即初效、亚高效过滤器，

从而使输入机房的空气质量大大提高。

3. 空调机设中效过滤器，并定期更换，从而保证机房循环中不断对空气净化。

4. 该方案设计可以保证，空气洁净度达到国标要求。机房专用空调采用下送风、

上回风的送风方式。

1.2 机房负荷计算

具体情况：XXXX机房，房间面积约为142m2，机房机柜安装服务器、存储设备、核心交换机等重要设备。

机房负荷分析：

负荷构成：主机房空调负荷包括冷负荷、热负荷和湿负荷。冷负荷是指在某一时刻为保持机房具有稳定的温度、湿度，需要向机房空气中供应的冷量；热负荷是指为补偿房间失热量而需要向房间供应的热量；湿负荷是指为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量。其中，冷负荷主要由以下部分组成见表：

按照空调设计中负荷计算的要求，精确空调负荷的确定方法如下：

机房主要热量的来源：

热负荷分析：

（1）计算机设备热负荷：

Q1=860*P*η1*η2*η3 （Kcal/h）

Q1：计算机设备热负荷

P：机房内各种设备总功耗

η1：同时使用系数

η2：利用系数

η3：负荷工作均匀系数通常，η1、η2、η3 取0.6—0.8之间，本设计考虑容量变化要求较小，取值为0.6。

（2）照明设备热负荷：

Q2=C*P （Kcal/h）

P：照明设备标定输出功率

C：每输出1W放热量Kcal/hw（白炽灯0.86口光灯1）根据国家标准《计算站场地技术要求》要求，机房照度应大于2001x，其功耗大约为20W/M2以后的计算中，照明功耗将以20 W/M2为依据计算。

（3）人体热负荷

Q3=P*N （Kcal/h）

N：机房常有人员数量

P：人体发热量，轻体力工作人员热负荷显热与潜热之和，在室温为21℃和24℃时均为102Kcal。

（4）围护结构传导热

Q4=K*F*(t1-t2) （Kcal/h）

K：转护结构导热系统普通混凝土为1.4—1.5

F：转护结构面积

t1：机房内内温度℃

t2：机房外的计算温度℃在以后的计算中，t1- t2定为10℃计算。屋顶与地板根据修正系数0.4计算。

（5）新风热负荷计算较为复杂，在此方案中，我们以空调本身的设备余量来平衡，不另外计算。

（6）其他热负荷

除上述热负荷外，在工作中使用的示波器、电烙铁、吸尘器等也将成为热负荷，由于这些设备功耗小，只粗略根据其输入功率与热功当量之积计算。

Q5=860*P

依据经验采用“功率及面积法”计算机房热负荷：

Qt=Q1+Q2

其中，Qt 总制冷量（KW）

Q1 室内设备负荷（=设备功率×0.8）

Q2 环境热负荷（=0.12～0.18kW/m2 ×机房面积）

根据目前机房内设备数量估算机房内负载约为30KW，所以室内设备热负荷为：

Q1 =30*0.8=24KW

环境热负荷为：

Q2=0.18kw/平方米×142平方米＝25.56KW

则Qt=Q1+Q2=24+25.56=49.56KW

注：电池发热量忽略不计。

此外，UPS的发热量也非常小，也可忽略不计。

实际工程热符合估算方法：

在实际工程方案设计中由于建筑物机构的复杂性，通常根据下表来选择机房单位面积的冷量需求，然后根据总面积计算出冷量需求。

主机房空调装机容量：

主机房空调装机容量应根据空调制冷负荷总量Q，预留15-20%余量。主机房空调设备配置时，可根据具体情况分期实施，分期实施时应在支持区为设备预留足够的空间。按此情况此机房空调设备应该配置不小于60 KW的总冷负荷。为了保证客户的投资回报率以及机房安全，我们建议配置两台P2040双系统的精密空调，一方面满足机房实际制冷量的需求，另一方面两台空调可以在一定程度上降低由于空调设备故障引起的机房温度短时间快速升高问题，给空调的维修预留充足的时间，从而保证机房设备的安全。