Типовой расчёт
Типовой расчет позволяет найти мощность кондиционера для небольшого помещения: отдельной комнаты в квартире или коттедже, офиса площадью до 50 – 70 м².
Расчет мощности охлаждения Q (в киловаттах) производится по следующей формуле:
Q = Q1 + Q2 + Q3, где
- Q1 — теплопритоки от окна, стен, пола и потолка
- Q1 = S * h * q / 1000, где S — площадь помещения (м²); h — высота помещения (м); q — коэффициент, равный 30 – 40 Вт/м³: q = 30 для затененного помещения; q = 35 при средней освещенности; q = 40 для помещений, в которые попадает много солнечного света. Если в помещение попадают прямые солнечные лучи, то на окнах должны быть светлые шторы или жалюзи.
- Q2 — сумма теплопритоков от людей
- Теплопритоки от взрослого человека: 0,1 кВт — в спокойном состоянии; 0,13 кВт — при легком движении; 0,2 кВт — при физической нагрузке;
- Q3 — сумма дополнительных теплопритоков
- Теплопритоки от бытовых приборов: 0,3 кВт — от компьютера; 0,2 кВт — от телевизора;
Мощность кондиционера должна лежать в диапазоне Qrange от –5% до +15% расчётной мощности Q.
Дополнительные параметры
Гарантированные 18 – 20°С
При увеличении температуры наружного воздуха до 35 – 40°С рекомендуется увеличить мощность Q1 на 20 – 30%.
Верхний этаж
Крыша, расположенная горизонтально, да еще темного цвета, получает в несколько раз больше тепла, чем светлые стены. Вследствие этого теплопритоки от потолка будут выше, чем учтено в типовом расчете, и мощность Q1 необходимо будет увеличить на 10 – 20%
Большая площадь остекления
При типовом расчете предполагается, что в комнате есть одно окно стандартного размера (с площадью остекления 1,5 – 2,0 м²). В зависимости от инсоляции (степени освещенности солнечными лучами) мощность кондиционера изменяется на 15% в большую или меньшую сторону от среднего значения. Если площадь остекления больше стандартного значения, то мощность кондиционера необходимо увеличить. Поскольку в типовом расчете уже учтена стандартная площадь остекления (2.0 м²), то для компенсации дополнительных теплопритоков на каждый квадратный метр площади остекления свыше 2,0 м² нужно прибавить 200 – 300 Вт при сильной инсоляции, 100 – 200 Вт при средней освещенности и 50 – 100 Вт для затененного помещения.
Дополнительные теплопритоки
В практике расчёта мощности кондиционера для серверного помещения значение Q3 может значительно превышать сумму теплопритоков от окна, стен, пола и потолка (Q1). Сумма же теплопритоков от людей (Q2), наоборот, близка к нулю и может не учитываться.
Для устройств и приборов можно считать, что они выделяют в виде тепла 30% от максимальной потребляемой мощности, но, если в спецификации явно указано значение выделяемой тепловой энергии, то лучше использовать это паспортное значение.
| Замечание | БТЕ (BTU) — Британская Тепловая Единица (British Thermal Unit)
1000 BTU/час = 293 Вт (1 кВт = 3412 BTU/час) |
Отказоустойчивость
В практике эксплуатации серверных помещений на систему охлаждения возлагается задача по непрерывному обеспечению условий, необходимых для работы оборудования.
Для обеспечения отказоустойчивости (непрерывности) работы системы охлаждения расчётную мощность необходимо распределить на несколько устройств (кондиционеров) с таким расчётом, чтобы выход из строя одного устройства не вызывал перегрева помещения.
Пример расчёта (серверное помещение)
Помещение
Геометрия:
- Длина: 6 м.
- Ширина: 4 м.
- Высота: 2,8 м.
Остекление:
- Окно: 2 шт.
- Габариты (В х Ш): 1,7 x 1,9
Дополнительные параметры:
- Верхний этаж: нет
- Коэффициент освещённости: 35 (средняя освещённость)
- Гарантированные 18 – 20°С: да (плюс 25%)
Q’ = 6 x 4 x 2,8 x 35 x 1,25 / 1000 = 2,94
Площадь “избыточного” остекления S = 1,7 x 1,9 x 2 – 2= 4,46
Теплоприток от окон Q” = 4,46 x 200 / 1000 = 0,892
Q1 = Q’ + Q” = 2,940 + 0,892 = 3,832
Оборудование
Расчёты на основании паспортных данных:
- HP ProLiant DL585 G7: 1720 BTU/час
- 3PAR Nodes: 2500 BTU/час
- 3PAR Chassis: 1790 BTU/час
Q3 = (1720 + 2500 + 1790 x 4) / 3412 = 3,34
Кондиционеры в наличии и итоговое тепловыделение
Кондиционер колонного типа CHIGO KFR-75LW. Производительность: 26000 BTU/час
Сплит-кондиционер Sitronic AC-12GL/A. Производительность: 12000 BTU/час
Q = (Q1 + Q2 + Q3) x 1,15 = (3,832 + 0 + 3,34) x 1,15 = 8,25 (кВт) → 28150 BTU/час