机房精密空调制冷量计算方法与配置选型指南

机房精密空调制冷量计算，到底该怎么算？

机房里的设备一天到晚在跑，发热量可不小。要是精密空调的制冷量选小了，温度压不住，设备容易出问题；选大了又浪费。所以，算清楚机房到底需要多少冷量，是选型的第一步。

下面节能猫就结合常见的两种计算方法，跟大家聊聊机房热负荷和制冷量的事儿。

方法一：把各项热负荷加起来

机房里的热量来源不止一个，得一项一项拆开看。

**设备热负荷**

这是大头。公式是 Q1=P×η1×η2×η3，单位是千瓦。P 是机房内各种设备的总功耗，η1 是同时使用系数，η2 是利用系数，η3 是负荷工作均匀系数。这几个系数通常取 0.6 到 0.8 之间。考虑到制冷量要留点冗余，一般把 η1×η2×η3 整体取 0.8 来算。

**照明热负荷**

Q2=(C×S)/1000。C 是照明功耗，按国家标准要求，机房照度应大于 200lx，功耗大约 20W/m²。S 是机房面积。

**建筑维护结构热负荷**

Q3=K×S/1000。K 是建筑维护结构热负荷系数，一般取 50W/m² 机房面积。

**人员散热负荷**

Q4=P×N/1000。N 是机房常有人员数量，P 是人体发热量。轻体力工作人员在室温 21℃ 和 24℃ 时，显热与潜热之和均为 130W/人。

**新风热负荷**

这项计算比较复杂，通常不单独算，而是靠空调本身的设备余量来平衡。

把上面几项加起来，就是机房总热负荷：Qt=Q1+Q2+Q3+Q4。不过建筑维护结构、人员、新风这几项算起来繁琐，实际工程中经常查表确定。数据中心在规划阶段很多数据定不下来，所以更常用的是下面这种简化算法。

方法二：设计估算加事后调整

数据中心机房的主要热负荷，来自设备发热量和维护结构。要确定空调容量和配置，得先了解主设备的数量和用电情况。

如果照明、维护结构、新风、人员这些负荷不具备精确计算的条件，可以按经验测算：

Qt=Q1+Q2

Qt 是总制冷量（kW），Q1 是室内设备负荷，等于设备功率×1.0；Q2 是环境热负荷，等于 0.12～0.18kW/m²×机房面积。南方地区可以选 0.18，北方地区通常选 0.12。

这个方法是对复杂科学计算的工程简化。算出来的热量往往会比实际热量偏大，但机房专用空调会自动控温、决定运行时间，多余的配置可以当作冗余，对效率和耗电量影响不大。

举个例子，把配置思路走一遍

假设数据中心的 IT 类设备为 100kW，且固定不变。再假定热负荷密度平均为 4kW/机柜，那么机柜数量就是 100kW÷4kW=25 台。

按国家标准 GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》，设备尚未选形时，面积可按下式计算：A=FN。F 是单台设备占用面积，可取 3.5～4.5m²/台；N 是主机房内所有设备总台数。取中间值 4m²/台，机房面积就是 25×4=100m²。

假定环境热负荷系数取 0.15kW/m²，总热负荷 Qt=100kW+100×0.15=115kW。

送风方式按国家标准，采用地板下送风，机柜按冷热通道布置。

空调选择方面，机房空调通常分直接制冷（DX）和非直接制冷（包括各类水制冷系统）。以直接制冷系统为例，不同厂家型号不同，配置时每台制冷量要能覆盖计算热负荷。按国家标准建议，数据中心通常采用 N+M（M=1，2，…）配置，提高可靠性和安全性。比如采用 N+1 方式，就是 2+1 配置三台，两用一备。

算完之后，选型还要注意什么？

制冷量算出来只是第一步。实际选型时，还要看机房的送风方式、机柜布局、当地气候条件，以及未来有没有扩容计划。冗余配置虽然会增加一些初期投入，但对机房稳定运行来说，这笔账划得来。

节能猫作为机房精密空调、恒温恒湿空调和洁净室空调的生产厂家，一直在这块深耕。如果你在制冷量计算或空调选型上拿不准，欢迎跟节能猫聊聊，我们一起把方案做扎实。