集装箱式机房-箱体功能实现方案说明-20170527

箱体功能实现方案说明

2017年5月

集装箱式机房-箱体功能实现方案说明

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目录

1 两箱系统自功耗供电计算 (2)

1.1 电池容量 .................................................................................................................... 2 1.2 开关电源配置 ............................................................................................................ 3 2两箱扩至三箱增加自功耗容量计算 (4)

2.1电池增加容量 ............................................................................................................. 4 2.2开关电源增加配置 ..................................................................................................... 5 3三箱扩至四箱增加电源配置计算 . (5)

3.1电池增加容量 ............................................................................................................. 5 3.2开关电源增加配置 ..................................................................................................... 5 4两箱扩至四箱增加电源配置计算 ........................................................................................ 6 5方案结论汇总表 .. (6)

根据客户需求可获取如下信息：

箱体的电源系统只满足箱体自身运行自功耗的供电，不提供集装箱内各机位安装负载（即总功耗约10KW的机柜）的供电；

箱体的自功耗包括：空调系统供电功耗（满足客户机位的10KW机柜的散热）、管理控制系统供电功耗、消防系统供电功耗、照明及配电系统供电功耗等；

市电断电后，箱体备电时长（T

备）满足T

备

=2小时；

已知单箱自功耗按5KW计算，则由两箱扩展至三箱，总自功耗增加5KW；由三箱扩展至四箱，总自功耗增加5KW；由两箱扩展至四箱，总自功耗增加10KW。技术方案所要解决的问题：

在停电2小时的情况下，是如何保证箱体温度的？摄像头、传感器等是如何实现的？

箱体的电源系统由开关电源（内置逆变器）和蓄电池组成，箱体换热采用纯直流空调系统，当市电停电时，纯直流空调系统由蓄电池直接供电。采用纯直流空调可减少二次变换带来的电能损耗，提高箱体内整体能源利用效率，同时我司方案将蓄电池摆放于空调下方，保证了蓄电池的工作环境，提高蓄电池使用寿命，且不占用机位，最大化利用箱体内空间。

摄像头及传感器等由交流/直流供电，功耗计算在管理控制系统内，当市电停电时，逆变器将蓄电池提供的48V直流电逆变成220V交流电，为需交流供电的器件供电。

以下方案详细阐述并推算，当市电停电时，为保证2小时箱体自功耗备电，所需配置的电池容量，并推算保证箱体运行及电池充电所需开关电源的容量。

1 两箱系统运行自功耗及配置供电系统计算

1.1 电池容量

由已知条件得知：

空调系统配置：两箱系统机位机柜总功率10KW，根据设计经验取其散热功耗是8KW，故需要配置8KW制冷量的空调系统。

箱体运行自功耗汇总在表1-1中，阐述了箱体供电系统要满足箱体运行的总自功耗。

表1-1 箱体功耗合计

序号箱体内需

供电设备

功耗（W）备注

1 空调系统1042×

2 英维克DC40直流空调（制冷量4330W，功耗

1042W，-44～-58V），实际配置4个，其中2

个正常工作，实现1+1备用。

2 管理控制

系统41 拓能科技DAS-382AS监控单元（额定工作电压

110～220V交流，额定功率小于10W），输出连

接温湿度传感器（0.5W）、地水传感器（0.5W）、

门禁（6W）、摄像头，录像机（AC 220V，≤20W）、

工业级3G/4G路由器（通讯状态：<4W）。

3 消防系统120 海湾GST-QKP01控制系统及琨鹏QMP90/4.2NH 管

网系统（AC220V，监视状态功耗≤20W，最大功

耗≤120W），连接点型感烟探测器、其它探测器

（如感温、火焰等）与管理控制系统通信。

4 照明及配

电系统

48×2×3 照明灯（AC220V 48W），每通道配置两个。

2533 合计自功耗，并给扩至四箱增加的传感器留有余

量，总负载自功耗取2600W。

负载电流 I

负载 = P

负载

/ U

额定

=2600W / 48V = 54.2A

电池容量Q =（K×I

负载×T

备

）/{η×[1+α×(t-25)]}

=（1.1×54.2×2）/{0.65×[1+0.008×(16-25)]}

= 197.7AH（取200AH）

注：电池容量公式参数阐述

K——安全系数1.1；

η——放电容量系数，当放电小时数≥10，取η=1；当放电小时数=4，取η=0.79；当放电小时数=3，取η=0.75 ；当放电小时数=2，取η=0.65；

α——电池温度系数（1/℃），当放电小时率≥10，取α=0.006；当10＞放电小时率≥1时，取α=0.008；当放电小时率＜1时，取α=0.01；

t——电池所在地最低环境温度数值。

得出结论：两箱内的电源系统保证2小时备电，需要的电池容量为200AH。1.2 开关电源配置

选定整流模块的功率P

单模块

= 3000W

电池充电电流 I

充 = Q /（0.84×T

充

）

= 200 /（0.84×10）