数据中心供配电系统与空调系统设计

一、配电系统

1、关于功率

视在功率:交流电路中有感性容性存能设备,电压与电流有相位差,有电源与储能设备的能量转换(千伏安KVA)。

有功功率:也叫平均功率,交流电的瞬时功率不是一个恒定值功率在一个周期内的平均值叫做有功功率(千瓦KW)。

无功功率:与电源交换能量的振幅值叫做无功功率(千乏Kvar)。

视在功率=(有功功率+无功功率)开根号

有功功率W =视在功率 VA×功率因数CosΦ

P =UI=VA

线电压 =380V

相电压 =220V

三相功率 =根号3*UIcosΦ

2、关于线缆

线缆截面规格如下:

v1.0平方毫米; v1.5平方毫米; v2.5平方毫米; v4.0平方毫米; v6.0平方毫米; v10.0平方毫米; v16.0平方毫米; v25.0平方毫米; v35.0平方毫米;v50.0平方毫米; v70.0平方毫米; v95.0平方毫米; v120.0平方毫米 v150.0平方毫米 v185.0平方毫米 v240.0平方毫; v300.0平方毫米 v400.0平方毫米。

线缆部分规格如下:

v普通电线 1*2.5

护套 2*2.5

电缆 3*1.5

电缆 4*16

电缆 5*16

电缆 3*16+2*6

电缆 4*16+1*6

3、配电口诀

口诀一

二点五下乘以九, 往上减一顺号走。 三十五乘三点五,双双成组减点五。条件有变加折算,高温九折铜升级。 穿管根数二三四,八七六折满载流。

口诀二

10下五; 100上二; 25、35四三界; 70、95两倍半; 穿管、温度,八九折;裸线加一半; 铜线升级算 。

二、空调系统

1、制冷量单位:匹、大卡、千瓦

1Hp(英制匹)=0.7457kW

1Ps(公制匹)=0.735kW

1Ps(公制匹)=2000大卡

制冷量1Ps换成国际单位=2000*1.162 =2324W

2、为什么要选用精密空调

普通空调出风温度过低,会导致在出风口附近空气中的水蒸汽饱和凝结出水滴,对附近的用电设备造成很大危险;

普通空调风量过小,不适合计算机设备的高热密度的发热特点,无法驱除机房的“热岛效应” ;

普通空调温度调节精度过低,温度调节精度为±3~5℃,温度的波动对设备稳定运行极其不利 ;

普通空调没有湿度控制功能。舒适性空调无法进行湿度控制。没有加湿功能,只能进行除湿,在冬季甚至过度除湿,湿度过低产生的静电极易产生设备故障;

普通舒适性空调过滤能力无法达到机房标准。舒适性空调只具备简单的过滤功能,其过滤器的过滤效果根本无法达到机房的要求。机房专用空调严格按照0.5 微米/升<18,000(B级)设计,配合以每小时30次的风量循环,保障机房洁净;

普通空调在北方地区无法实现低温(室外)运行。一般标称-5℃以下即无法制冷和加热,而机房是发热量很大的区域,即使在冬天也需要对设备进行降温 ;

普通空调维护量大,舒适性空调长期应用在非设计工况下,故障率高,能效比不断下降,越来越耗能。机房专用空调按照全年长期运行设计,维护量小;

普通空调在机房内应用,寿命短。在365天/24小时应用的情况下其寿命一般不超过3年(机房专用空调的设计寿命一般为连续运转10年);

普通空调耗电量大,机房专用空调选用的工业等级压缩机能效比高达3.3。而舒适性空调目前业界选用的高等级压缩机能效比约2.9,同时考虑到其他设计差异,如显热比指标,舒适性空调比同容量的机房专用空调多耗电20%-30%,不仅增加使用成本,也浪费能源;

普通空调的问题,将影响机房设备的安全运行,增加机房运行成本,需要应用机房专用空调予以解决。

3、空调系统的设计因素

外部设备发热量计算

主机发热量

照明设备热负荷

人体发热量

围护结构的传导热

从玻璃透入的太阳辐射热

换气及室外侵入的热负荷

其它热负荷

4、制冷设计简易估值

家庭普通房间每平方米所需的制冷量为115-145W/m2

客厅、饭厅每平方米所需的制冷量为145-175W /m2

普通办公室15-200W /m2

程控交换机房的热负荷强度约在165~222W/m2

中小型计算机房一般250~400W/m2

大型计算机房的热负荷强度会超过400W/m2

热负荷集中机房按450~650W/m2

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