Как произвести расчет количества теплоты необходимого для нагревания тела и помещения

Тепло – это еще одна форма энергии, которую мы рассмотрели. Тело получает или выделяет эту энергию в процессе теплообмена. Мы установили, что количество теплоты, необходимое для нагревания тела, зависит от массы тела, разности температур и рода вещества. Мы знаем физический смысл удельной теплоемкости и некоторые ее табличные значения для разных веществ. В этом уроке мы продолжим численный расчет количества тепла, необходимого для нагревания объекта или выделения его при охлаждении.

Зачем это нужно? На самом деле на практике часто используются такие расчеты.

Содержание

1. Расчет количества теплоты необходимого для нагревания помещения
2. Расчет количества теплоты необходимого для нагревания тела
3. От чего зависит количество тепла?

Расчет количества теплоты необходимого для нагревания помещения

При строительстве здания и проектировании системы отопления важно знать, какое количество тепла необходимо выделить для полного обогрева всех помещений. С другой стороны, также необходима информация о том, сколько тепла уходит через окна, стены и двери.

Чтобы рассчитать количество тепла, необходимое для обогрева помещения, необходимо принять во внимание несколько факторов. Эти факторы включают размер отапливаемого помещения, желаемую температуру, тип используемой системы отопления и изоляцию помещения.

• Первым шагом в расчет количества теплоты, необходимого для отопления, является определение размера рассматриваемого помещения. Это можно сделать, измерив длину, ширину и высоту помещения и перемножив их вместе. Полученная цифра даст общую кубатуру помещения.
• Далее важно принять во внимание желаемую температуру. Это определит разницу температур между внутренней и наружной температурами, также известную как дельта T. Например, если температура наружного воздуха составляет 32 градуса по Фаренгейту, а желаемая температура в помещении составляет 70 градусов по Фаренгейту, дельта T будет составлять 38 градусов по Фаренгейту.
• Еще одним фактором, который необходимо учитывать, является тип используемой системы отопления. Различные системы отопления имеют разную мощность и эффективность. Например, газовая печь обычно имеет более высокую выходную мощность, чем электрический нагреватель, но может быть менее эффективной.
• Наконец, необходимо учитывать изоляцию помещения. Плохо изолированное помещение потребует больше тепла для поддержания желаемой температуры. Изоляцию можно улучшить, добавив изоляционные материалы, такие как стекловолокно, пенопласт или целлюлоза, к стенам, потолкам и полам.

После учета всех этих факторов данные подставляются в формулу для расчета количества теплоты:

Q = (C x V x дельта T) / 3412

Где Q – количество тепла в британских тепловых единицах (БТЕ), необходимое для обогрева помещения, C – удельная теплоемкость воздуха (0,24 БТЕ на кубический фут на градус Фаренгейта), V – общий кубический метр отапливаемого помещения, а 3412 – количество БТЕ, необходимое для поднятия одного фунта воды на один градус по Фаренгейту.

Например, если общая площадь помещения составляет 1000 кубических метров, а желаемая разница температур составляет 38 градусов по Фаренгейту, расчет будет следующим:

Q = (0,24 х 1000 х 38) / 3412

Q = 8,48 БТЕ

Это означает, что для повышения температуры помещения на 38 градусов по Фаренгейту требуется 8,48 БТЕ тепла.

Расчет количества тепла, необходимого для нагервания помещения, предполагает учет нескольких факторов. Принимая во внимание размер помещения, желаемую температуру, тип используемой системы отопления и теплоизоляцию помещения, можно точно рассчитать количество тепла, необходимое для поддержания комфортной температуры в помещении.

Вычисление количества тепла, необходимого для обогрева, является важной темой в области термодинамики, которая имеет большое применение в нашей повседневной жизни. Отопление используется для нескольких целей, таких как обогрев помещений, пищевая промышленность и промышленные операции. Чтобы нагреть вещество до желаемой температуры, нам нужно рассчитать необходимое количество тепла, используя принципы термодинамики.

Расчет количества теплоты необходимого для нагревания тела

В данном расчете важно учесть удельную теплоемкость, которая определяется как количество теплоты, необходимое для изменения температуры одной единицы массы вещества на один градус Цельсия. Разные вещества имеют разную удельную теплоемкость, и эти величины необходимы для определения количества теплоты, необходимой для нагревания. Например, удельная теплоемкость воды составляет 4,184 Дж/г°С, а железа – 0,449 Дж/г°С.

Следующим шагом является расчет тепловой энергии, необходимой для изменения температуры вещества. Это можно сделать по формуле Q = mcΔT, где Q — количество необходимого тепла, m — масса вещества, c — удельная теплоемкость вещества, ΔT — изменение температуры. Например, предположим, что мы хотим нагреть 1 кг воды с 20°C до 80°C.

Используя удельную теплотворную способность воды (4,184 Дж/г°C), мы можем рассчитать необходимую тепловую энергию следующим образом:

Q = мкΔТ

Q = 1000 г × 4,184 Дж/г°C × (80°C – 20°C)

Q = 334 720 Дж

Итак, нам нужно 334 720 Дж тепловой энергии, чтобы нагреть 1 кг воды с 20°C до 80°C.

Важно отметить, что в этом расчете учитывается только теплота, необходимая для изменения температуры вещества. Однако, если вещество меняет состояние (например, плавится или кипит), требуется дополнительное тепло для преодоления скрытой теплоты плавления или испарения. Количество теплоты, необходимое для таких фазовых переходов, можно рассчитать по формуле Q = mL, где Q – количество требуемой теплоты, m – масса вещества, L – скрытая теплота плавления или парообразования.

Расчет количества тепла, необходимого для нагревания тела, является важнейшей темой термодинамики, требующей понимания удельной теплоемкости и тепловой энергии, необходимой для изменения температуры вещества. Расчет можно выполнить по формуле Q = mcΔT, где Q – количество необходимого тепла, m — масса вещества, c — удельная теплоемкость вещества, ΔT – изменение температуры. Для веществ, претерпевающих фазовый переход, требуется дополнительное тепло для преодоления скрытой теплоты плавления или парообразования, которую можно рассчитать по формуле Q=ml.

От чего зависит количество тепла?

Количество тепла, необходимое для нагревания тела, зависит от нескольких параметров.

В одну кастрюлю налейте 1 кг воды, в другую такую ​​же кастрюлю – 2 кг воды.

Пусть начальная температура воды в обоих сосудах +20°С.

Мы будем нагревать эти кастрюли по очереди на газовой плите, не меняя интенсивности жара конфорки.

Допустим, нам нужно повысить температуру воды в каждой кастрюле на 50 градусов Цельсия.

После нагрева воды до 50 градусов конечная температура воды в каждой кастрюле будет 70 градусов.

Требуется время, чтобы нагреть 1 кг воды до 50 градусов. Однако, чтобы нагреть 2 кг воды до 50 градусов на той же горелке, потребуется больше времени.

Это означает, что количество тепла, поглощаемого водой, зависит от массы вещества, которое мы хотим нагреть.

Сколько тепла кВТ нам требуется для обогрева жилья? Считаем сами!

Если мы собираемся по максимуму экономить в той или иной сфере жизни, то необходимо хорошо представлять: куда, в каких количествах и на что тратятся наши деньги. А одной из наиболее чувствительных статей расходов семейного бюджета в наше время становятся коммунальные платежи. И если с затратами на электроэнергию относительная ясность имеется, так как по большей части все на виду и довольно понятно, то с отоплением – несколько сложнее.

Сколько тепла нам требуется для обогрева жилья?

Неважно, какая схема или система применяется для этих целей, в первую очередь необходимо обладать информацией, сколько тепла нам требуется для обогрева жилья? Да, вопрос звучит именно так, пока без перехода в «денежную плоскость». Да мы и не сможет спрогнозировать финансовые расходы, пока не выразим требуемую тепловую энергию в каких-то понятных величинах. Например, в киловаттах.

Вот этим и займемся сегодня.

Немного общей информации – что такое требуемое количество тепла?

Очень вкратце,  все это и так известно – просто требуется небольшая систематизация.

Современному человеку для комфортного проживания требуется создание определённого микроклимата, одной из важнейших составляющих которого является температура воздуха в помещении. И хотя «тепловые пристрастия» могут разниться, можно смело утверждать, что для большинства людей эта зона «температурного комфорта» лежит в диапазоне 18÷23 градуса.

Но когда на улице, например, отрицательная температура, то естественные термодинамические процессы стремятся все подвести под «общую планку», и тепло начинает из жилой зоны уходить. Тепловые потери – это совершенно нормальное с точки зрения физики явление. Вся система утепления жилья направлена на максимальное снижение таких потерь, но полностью их устранить невозможно. А отсюда вывод — отопление дома как раз и предназначено для восполнения этих самых тепловых потерь.

От тепловых потерь – никуда не деться, но очень важно хотя бы постараться свести их к возможному минимуму.

Как определиться с ними их количественно?

Простейший способ расчета необходимой тепловой мощности основывается на утверждении, что на каждый квадратный метр площади требуется 100 ватт тепла. Или — 1 кВт на 10 м².

Но даже не будучи специалистом, можно задуматься — а как такая «уравниловка» сочетается со спецификой конкретных домов и помещений в них, с размещением зданий на местности, с климатическими условиями региона проживания?

Так что лучше применить иной, более «скрупулезный» метод подсчета, в котором будет приниматься во внимание множество различных факторов. Именно такой алгоритм и заложен в основу предлагаемого ниже калькулятора.

Важно – вычисления проводятся для каждого отапливаемого помещения дома или квартиры отдельно. И лишь в конце подбивается общая сумма потребной тепловой энергии. Проще всего будет составить небольшую таблицу, в строках которой перечислить все комнаты с необходимыми для расчетов данными. Тогда, при наличии у хозяина под рукой плана своих жилых владений, много времени вычисления не займут.

И еще одно замечание. Результат может показаться весьма завышенным. Но мы должны правильно понимать – в итоге показывается то количество тепла, которое требуется для восполнения теплопотерь в самых неблагоприятных условиях. То есть – для поддержания температуры в помещениях +20 ℃ при самых низких температурах на улице, характерных для региона проживания. Иными словами — на пике зимних холодов в доме будет тепло.

Но такая супер-морозная погода, как правило, стоит весьма ограниченное время. То есть система отопления будет по большей части работать на более низкой мощности. А это означает, этот никакого дополнительного запаса закладывать особого смысла нет. Эксплуатационный резерв мощности будет и без того внушительным.

Ниже расположен калькулятор, а под ним будут размещены необходимые краткие пояснения по работе с программой.

Калькулятор расчета необходимой тепловой мощности для отопления помещений Перейти к расчётам

 

Укажите запрашиваемые данные и нажмите
«СКОЛЬКО ТЕПЛА НЕОБХОДИМО ДЛЯ ОБОГРЕВА ЭТОГО ПОМЕЩЕНИЯ?»

 

КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РЕГИОНА

Нормальный уровень отрицательных температур в самую холодную декаду года,

– от -35 °С и ниже – от -30 до -34 °С – от -25 до -29 °С – от -20 до -24 °С – от -15 до -19 °С – от -10 до -14 °С – не холоднее -10 °С

 

ГЕОМЕТРИЯ ПОМЕЩЕНИЯ

Площадь помещения, м²

Высота потолка в помещении

– до 2. 7 м – от 2.7 до 3.0 м – от 3.1 до 3.5 м – от 3.6 до 4 м – свыше 4 м

 

ДРУГИЕ ВАЖНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОМЕЩЕНИЯ

Количество внешних стен

– одна – две – три – внешних стен нет

Внешние стены смотрят на:

Север, Восток Юг, Запад

Положение внешней стены относительно зимней розы ветров

– наветренная сторона – стена параллельна направлению ветра – подветренная сторона

Степень термоизоляции внешних стен

– полноценная термоизоляция, проведенная на основании теплотехнических расчетов – средняя степень термоизоляции – стены не утеплены

Что расположено снизу?

– холодный пол по грунту или над неотапливаемым помещением – утепленный пол по грунту или над неотапливаемым помещением – снизу расположено отапливаемое помещение

Что расположено сверху?

– холодный чердак или неотапливаемое и неутепленное помещение – утепленный чердак или утепленное помещение – отапливаемый чердак (мансарда) или любое другое отапливаемое помещение

 

ТИП, КОЛИЧЕСТВО И РАЗМЕРЫ ОКОН В ПОМЕЩЕНИИ

Количество окон

– помещение без окон – одно – два – три

Высота окна, м

Ширина окна, м

Тип установленных окон

– помещение без окон – обычные деревянные окна с двойным остеклением – окна с обычным однокамерным стеклопакетам – окна с обычным двухкамерным стеклопакетом – окна с шумоизоляионным двухкамерным стеклопакетом – окна с энергосберегающим однокамерным стеклопакетом – окна с двухкамерным энергосберегающим или с трехкамерным стеклопакетом

 

ДВЕРИ НА УЛИЦУ ИЛИ В ХОЛОДНЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ

Количество дверей на улицу, холодный балкон, в неотапливаемые помещения

– нет таких дверей – одна – две

Пояснения по проведению расчетов

Последовательно уносим данные в поля калькулятора.

• Первым делом определим климатические особенности – указанием примерной минимальной температуры, свойственной  региону проживания в самую холодную декаду зимы. Естественно, речь идет о нормальной для своего региона температуре, а не о каких-то «рекордах» в ту или иную стороны.

Кстати, понятное дело, это поле не будет меняться при расчетах для всех помещений дома. В остальных полях – возможны вариации.

• Далее идет группа из двух полей, в которых указываются площадь помещения (точно) и высота потолков (выбор из списка).

• Следующая группа данных учитывает особенности расположения помещения:

— Количеств внешних стен, то есть контактирующих с улицей (выбор из списка, от 0 до 3).

— Расположение внешней стены относительно стороны света. Есть стены, регулярно получающие заряд тепловой энергии от солнечных лучей. Но северная стена, например, солнца не видит вообще никогда.

Мнение эксперта:

Афанасьев Е. В.

Главный редактор проекта Stroyday.ru. Инженер.

Задать вопрос эксперту

— Если на местности, где расположен дом, выражено преобладание какого-то направления зимнего ветра (устойчивая роза ветров), то это тоже можно принять во внимание. То есть указать, находится ли внешняя стена на наветренной, подветренной или параллельной направлению ветра стороне. Если таких данных нет, то оставляем по умолчанию, и программа рассчитает, как для самых неблагоприятных условий.

— Далее, указывается, насколько утеплены стены. Выбирается из трех предложенных вариантов. Точнее даже, из двух, так как в доме с вообще неутепленными стенами затевать отопление — абсолютная бессмыслица.

— Два схожих поля поросят указать, с чем соседствует помещение «по вертикали», то есть что расположено сверху и снизу. Это поможет оценить размеры теплопотерь через полы и перекрытия.

• Следующая группа касается окон в помещении. Здесь важно и их количество, и размеры, и тип, в том числе – особенности стеклопакетов. По совокупности этих данных программа выработает поправочный коэффициент к результату расчетов.
• Наконец, на количество теплопотерь серьёзно влияет наличие в комнате дверей, выходящих на улицу, на балкон, в холодный подъезд и т.п. Если дверями регулярно в течение дня пользуются, то любое их открытие сопровождается притоком холодного воздуха. Понятно, что это требует возмещения в форме дополнительной тепловой мощности.

Все данные внесены – можно «давить на кнопку». В результате пользователь сразу получит искомое значение тепловой мощности для конкретного помещения.

Как уже говорилась, сумма всех значений даст результат за весь дом (за квартиру) в целом, в киловаттах.

По этой величине, считая ее минимумом, подбирают, кстати, и котел отопления. И именно эта суммарная величина понадобится, когда придёт время считать реальные денежные расходы на эксплуатацию системы отопления.

Советуем ознакомиться с более подробным материалом про подбор котла отопления для частного дома,  а также с материалом, какой вид топлива самый экономичный для обогрева дома.

А данные по каждой из комнат тоже весьма полезны — для подбора и расстановки радиаторов отопления, или для выбора подходящей модели электрического обогревателя.

Расчеты притока тепла | NaturalGasEfficiency.org

Расчеты теплопритока

Введение

 

К источникам теплопритока относятся:

• Солнечная энергия Прямой солнечный свет через окна
• Солнечная энергия Приток солнечного света непосредственно к поверхностям зданий и через стены/потолки в помещение
• Теплый наружный воздух, проникающий в помещение и поступающий через принудительную вентиляцию
• Освещение и оборудование, работающее в помещениях, производящих отработанное тепло
• Грузы людей

Крупнейший источник теплопритока зависит от типа здания, в основном от того, сколько и какого типа стекла в нем есть, и от того, как стекло может или не может быть затенено, а также от типа крыши.

Основные формулы

Формула, используемая для расчета притока тепла за счет теплопроводности (внешняя температура окружающей среды в сезон охлаждения), является той же основной формулой, что и формула потери тепла: [(площадь в квадратных футах) x (значение U) x ( Разность температур)]. Если помещение охлаждается механически, каждая БТЕ тепла, превышающая заданное значение, должна отводиться для поддержания желаемой температуры.

Влажность воздуха в помещении зависит как от внешних погодных условий, так и от того, что происходит внутри кондиционируемого помещения. Точно так же, как для испарения фунта воды требуется 970 БТЕ, для конденсации фунта водяного пара требуется 970 БТЕ энергии охлаждения. (На самом деле конденсированная вода отдает 970 БТЕ в более холодную среду кондиционирования воздуха.) Если влажность будет удаляться путем конденсации на обычном змеевике кондиционера, то формула будет следующей: (Требуется охлаждение BTUS) = (970 БТЕ) x (фунты удаленной воды). Влажность также можно удалить с помощью вентиляционного воздуха, систем адсорбционного осушения и систем рекуперации энергии. Эти системы не используют конденсацию пара для удаления влаги.

Солнечный свет, проходящий непосредственно через окна (остекление), представляет собой огромную потенциальную охлаждающую нагрузку. Эта нагрузка рассчитывается в соответствии с «коэффициентом солнечного усиления» на квадратный фут остекления. Коэффициент солнечного усиления представляет собой сложную серию факторов, умноженных вместе, начиная с коэффициента пропускания стекла и заканчивая всеми возможными устройствами/методами затенения, с поправкой на местную погоду (облачный покров).

Все электричество, используемое для освещения и оборудования внутри дома, в конечном итоге превращается в БТЕ тепла. Эти БТЕ компенсируют потребность в отоплении в течение отопительного сезона, но являются источником охлаждающей нагрузки в остальное время года. Каждый кВтч содержит 3413 БТЕ тепловой энергии.

 

Таким образом, формулы, необходимые для расчета притока тепла, включают:

• Площадь зданий: (площадь в квадратных футах) x (коэффициент U) x (перепад температур) = БТЕ в час
• Площадь остекления: (коэффициент солнечного усиления) x (квадратный фут площади окна в каждом направлении/лице здания)
• Нагрузка на освещение и оборудование: (общая нагрузка в кВтч) x (3413 БТЕ/кВтч) = БТЕ в час
• Люди Нагрузка: (Количество людей) x (от 200 до 400 БТЕ/человек в час) = БТЕ в час
• Вентиляционная нагрузка: (CFM) x (60 минут/час) x (количество человек) x (0,018) x (перепад температур) = БТЕ в час
• CFM = в соответствии с кодом на человека в час размещения
• 0,018 = коэффициент удельной теплоемкости воздуха (БТЕ на кубический фут на градус Фаренгейта)
• Разница температур = снаружи и внутри РАЗУМНАЯ.

Сумма всех этих нагрузок за час составляет основу для расчета теплопритока.

 

Практические рекомендации

Приток солнечной энергии через ограждающие конструкции оценивается так же, как и потери тепла. Существует разница для поверхностей, подвергающихся воздействию прямых солнечных лучей, и характеристик поверхности, влияющих на поглощение и отражение солнечного света. Однако эти различия очень трудно точно рассчитать, и, в конце концов, они не имеют большого значения для большинства объектов, если сравнивать их с другими более значимыми факторами. Для объектов в жарком климате используются лучистые барьеры (отражающие покрытия и фольга), которые успешно снижают приток тепла к зданию. Тем не менее, я считаю, что эти барьеры снижают свою ценность, если они неправильно установлены — в прямом контакте с другими материалами, коэффициент отражения которых сведен к минимуму, или если они рекламируются для использования в условиях более низких температур. Это связано с тем, что излучающие барьеры очень эффективно отражают ИК-энергию; но как только инфракрасное излучение преобразуется в тепло, основным методом передачи тепла является теплопроводность, где лучистые барьеры имеют очень мало значения. Поэтому будьте осторожны при рассмотрении «эффективной R-ценности», заявленной некоторыми продавцами товаров. Еще одна вещь, которую следует учитывать в отношении разницы температур, — это помещения, прилегающие к областям с более высокой температурой, чем окружающая среда, например, потолки под очень горячими чердаками или офисы, расположенные в или рядом с гораздо более горячими производственными помещениями.

Солнечная энергия через окна может быть точно рассчитана ТЕОРЕТИЧЕСКИ для расчетных условий пикового дня. Формула начинается с БТЕ на квадратный фут в направлении стекла для местоположения объекта (северная широта). Этот фактор обычно называют «коэффициентом солнечной изоляции», доступным в ASHRAE и некоторых других источниках. Некоторые веб-сайты, посвященные солнечной энергии, предлагают факторы, основанные на валовом потенциале производства электроэнергии на данном сайте. Они могут быть или не быть хорошими источниками данных BTU, поскольку их рейтинги в кВт относятся к производству электроэнергии, а не к тепловому приросту. Фактором является «валовое» усиление БТЕ, на которое влияют МНОГИЕ переменные, включая сезонное затенение, постоянное затенение здания, внутреннее затенение, коэффициент пропускания стекла и почасовые погодные условия. Высококачественные программы расчета ежечасно учитывают все эти факторы. Другие могут использовать месячный коэффициент. Окна, обращенные на запад, часто являются наиболее важным фактором для притока тепла, поскольку из-за высокого угла наклона солнца в летние месяцы через окна, обращенные на юг, проходит меньше солнечного света.

Освещение и оборудование делают работу, которая в конечном итоге превращается в отработанное тепло. Люминесцентная лампа мощностью 40 Вт дает намного больше света, чем лампа накаливания мощностью 40 Вт, и поэтому более эффективна, но обе они производят 40 Вт БТЕ (40 x 3,413 = 136,52 БТЕ в час). в кондиционируемом помещении превращается в БТЕ тепла. Как правило, легко оценить приток тепла от освещения из-за графика занятости. Трудной частью оценки теплопритока от оборудования является оценка коэффициента(ов) нагрузки. Оборудование не всегда работает в соответствии с паспортными данными. Таким образом, если какое-либо оборудование действительно не работает в непрерывном режиме, для получения более реалистичной оценки притока тепла необходимо учитывать данные, указанные на паспортной табличке. Для некоторых типов существующих небольших объектов, таких как офис, может быть проще посмотреть на счета за электроэнергию за месяцы, которые не включают электрическое отопление и охлаждение или минимальное охлаждение, и считать это количество кВтч нагрузкой на освещение и оборудование.

Люди Нагрузка означает ощутимые БТЕ от тепла тела. Существует также скрытая нагрузка от дыхания и потребность в вентиляции для притока свежего воздуха, поскольку люди дышат. Тем не менее, эти нагрузки обычно учитываются как вентиляционные нагрузки и не обязательно называются «притоком тепла». Типичная нагрузка БТЕ на человека составляет 200–1000 БТЕ в час, из которых 400 приходится на обычных рабочих и 1000 — на занятия спортом.

Вентиляция Воздух требуется большинством местных строительных норм и правил для НЕЖИЛЫХ помещений. Некоторые коды могут разрешать «интеллектуальное управление», которое позволяет установить монитор CO2 и регулировать объем вентиляционного воздуха в соответствии с уровнями CO2. Чаще всего вентиляционный воздух регулируется настройкой «Занято/Не занято» на элементах управления в зависимости от предполагаемого количества людей. Стандарт ASHRAE 62-1989 предлагает диапазон от 15 до 60 CFM, но типичные требования для некурящих, непромышленных помещений составляют 15-25 CFM на человека.

 

Дополнительная информация

Для получения дополнительной информации о солнечном излучении через окна из онлайн-источника, посетите www.efficientwindows.org

 

 

 

 0009

 

 

Источник: Текст Боб Феган 12/ 2008 г. ; Таблица теплопритока БТЕ на человека взята с сайта www.engineeringtoolbox.com 9/2005; диаграмма теплопритока окон с сайта www.efficientwindows.org 9/2005;

---

© 2008 Energy Solutions Center400 N. Capitol Street NWWashington, DC 20001 Все права защищены. Юридическая информация Обратитесь к нашему веб-мастеру

Руководство по расчету воздушного охлаждения серверной комнаты

Опубликовано в 15:14 в Нетком by Mark

3 «Нравится»

Как рассчитать размер кондиционера серверной

Как ИТ-специалисты, мы часто сталкиваемся с необходимостью выйти за пределы ИТ-границы за пределы обычного 9Сервер 0003 поддерживает , а сеть поддерживает и изучает другие дисциплины, например, при переоборудовании и настройке серверных комнат. Вот краткое руководство, показывающее, как мы разрабатываем ваши требования к кондиционеру для вашей серверной комнаты или центра обработки данных.

Теоретически легко рассчитать размер кондиционера, необходимого для вашей серверной комнаты, вы складываете все источники тепла и устанавливаете кондиционер, который может убрать столько. На практике все несколько сложнее. В этом руководстве не рассматриваются все детали возможных источников тепла; его следует использовать, чтобы дать вам представление о количестве охлаждения, которое вам может понадобиться.

Противопожарные правила часто требуют, чтобы серверные комнаты имели уровень изоляции намного выше, чем в обычном офисе. Обеспечение достаточного охлаждения необходимо для обеспечения надежной работы серверов, маршрутизаторов, коммутаторов и другого важного оборудования. Выход из строя кондиционера может иметь серьезные последствия как для самого оборудования, так и для вашей компании. Крайне желательны раннее предупреждение о проблемах и резервная мощность в системе охлаждения.

 

Расчет тепловой нагрузки

Количество генерируемого тепла называется теплопритоком или тепловой нагрузкой. Тепло измеряется либо в британских тепловых единицах (БТЕ), либо в киловаттах (кВт). 1 кВт эквивалентен 3412 БТЕ.

Тепловая нагрузка зависит от нескольких факторов. Принимая во внимание те из них, которые применяются в ваших условиях, и складывая их вместе, можно рассчитать достаточно точную меру общего количества тепла.

Факторы включают:

• Площадь помещения
• Размер и расположение окон, а также наличие на них жалюзи или штор
• Количество проживающих в номере (если есть)
• Тепло, выделяемое оборудованием
• Тепло, выделяемое освещением

 

Площадь помещения

Требуемая степень охлаждения зависит от площади помещения. Чтобы рассчитать площадь в квадратных метрах:

Площадь комнаты BTU = длина (м) x ширина (м) x 337

Размер и положение окон

можно игнорировать эту часть расчета. Если, однако, есть окна, вам необходимо принять во внимание размер и ориентацию.

Южное окно BTU = окна, выходящие на юг Длина (м) x ширина (м) x 870
Северное окно BTU = окна, выходящие на север Длина (м) x ширина (м) x 165

Если на окнах нет жалюзи, умножить результат(ы) на 1,5. Очевидно, что если вы находитесь в Южном полушарии, вы должны поменять местами коэффициенты преобразования, так как в этом случае тепло на окнах, выходящих на север, больше всего. Сложите вместе все БТЕ для окон.

Окна БТЕ = Южное окно(я) БТЕ + Северное окно(я) БТЕ

Оккупанты

В специально построенных серверных комнатах обычно не работают люди, но если люди регулярно работают в вашей серверной, вы должны принять это во внимание. Тепловая мощность составляет около 400 БТЕ на человека.

Общее количество занятых БТЕ = Количество пользователей x 400

 

Оборудование

Очевидно, что большая часть тепла в серверной комнате выделяется оборудованием. Это сложнее вычислить, чем вы думаете. Мощность оборудования — это максимальная потребляемая мощность, фактическая потребляемая мощность может быть меньше. Однако, вероятно, безопаснее переоценить мощность, чем недооценить.

Сложите все мощности серверов, коммутаторов, маршрутизаторов и умножьте на 3,5.

БТЕ оборудования = Общая мощность всего оборудования x 3,5

 

Освещение

Возьмите общую мощность освещения и умножьте на 4,25.

БТЕ освещения = Общая мощность всего освещения x 4,25

 

Суммарная потребность в охлаждении

Сложите все БТЕ вместе.

Суммарная тепловая нагрузка = БТЕ площади помещения + БТЕ окон + БТЕ общего количества жильцов + БТЕ оборудования + БТЕ освещения

Это количество необходимого охлаждения, поэтому вам нужен один или несколько кондиционеров для обработки такого количества тепла.

 

Итак, какой размер блока мне нужен?

Небольшие кондиционеры имеют холодопроизводительность от 5000 до 11000 БТЕ. Небольшие блоки могут помещаться в окнах, выходя во внешний мир.

Охлаждение более крупных блоков может измеряться в тоннах. 1 тонна охлаждения эквивалентна 12 тысячам БТЕ.

 

Вы когда-нибудь задумывались об использовании естественного охлаждения?

Если вы читаете это из Великобритании, вы должны знать, что есть большое время года, когда наша погода менее чем жаркая. Использование циркуляции окружающего воздуха в то время года, когда наружная температура достаточно низкая для охлаждения вашего оборудования, сэкономит вам деньги. Охлаждение окружающего воздуха не заменяет кондиционирование воздуха и охлаждение с термостатическим управлением, но может обеспечить экономию денег от кондиционера в соответствующее время года.

Отказ от ответственности : Этот расчет предназначен только в качестве приблизительного руководства. Полная точность не может быть гарантирована. Перед тем, как принять решение об установке кондиционера, вы должны заказать аудит у специалиста или установщика оборудования для кондиционирования воздуха с соответствующей квалификацией.

Как всегда, команда Netcom всегда в вашем распоряжении, поэтому звоните нам по телефону 0871 2300417 или по адресу [email protected], если у вас есть какие-либо вопросы. Мы не специалисты по кондиционированию воздуха и сожалеем, что не можем предложить бесплатные расчеты BTU по кондиционированию воздуха.