1、数字电视机房设备功耗计算与配电规划 -万玉龙数字电视机房的建设，最基本的问题也是首先要考虑的就是关于机房的供电规划，就需要对机房的功率进行计算。下面我们来阐述一下怎么来进行其功率计算。我们首先需要了解，数字电视机房中可能存在的负载需求，然后通过负载确定电路容量，备用发电机的大小。负载需求第一，关键负载-机房中所需要的计算机以及相关的设备等功率的总和。第二，在机房中为了保持机房的稳定性和数据的安全性，我们利用不间断电源 UPS 进行稳压和供电，所以我们还要考虑 UPS 功率消耗和电池充电。第三，照明设施的负载。第四，由于大量的机器会散发相当大的热量，为了保持高效率就必须有相应的制冷措施，因此需要
2、把制冷负载也加上。第五，机房的未来可能会随着业务的能加需要扩容，未来负载也是我们必须要考虑到的。关键负载:构成其业务架构的所有硬件组件，还包括保护它们的安全系统、消防和监控系统。在计算关键负载的时候，需要将所有的这个过程首先需要列出所有这些设备，包括它们的铭牌额定功率、电压要求以及是单相设备还是三相设备。然后必须调整铭牌信息以反映预期的真实负载。铭牌功率需求是指该产品在美国新产品承诺实验室 (Underwriters Laboratory) 要求的最坏情况下的功率消耗数值，在绝大多数情况下，该值远远高于预期的运行功率水平。著名工程咨询公司和电源制造商的研究显示，大多数 IT 设备的铭牌额定值至
3、少超出实际运行负载 33%。我们利用以下步骤来进行关键负载的计算。A. 累加预期负载的铭牌功率。如果设备上没有列出功率，可以将电流（安培）和设备电压相乘得到 VA 值，该值近似等于设备消耗的功率。B. 将预期的 VA 数乘以 0.67 以估计关键负载的实际功率（以瓦计） 。C. 将这个数字除以 1000 就得到预期关键负载的千瓦级 (kW) 负载数值。负载：UPS 效率随产品型号不同而异，而且受 UPS 负载的影响很大。UPS 很少能够达到其广告中所宣称的效率。实际上，典型安装中的 UPS 效率约为 88%，该值相当准确。电池充电也需要消耗大量电力，但不会连续消耗。在电池已充满电的正常操作状态
4、下，可忽略电池充电负载。但是，当电池已部分或完全放电后，电池充电功率可占额定 UPS 负载的 20%。尽管这样的负载极少出现，但在估算发电机和线路入口容量时必须包含该负载。ups 不间断电源的容量和配置：为了保持电源的稳定性，配置 ups 的时候可以采用“n+1”冗余并机系统。当有一台 ups 电源当机的时候，依旧可以正常的使用。而 ups 电源仅仅只是对于关键负载进行供电和保护。因此我们可以通过关键负载，来确定其功率和个数。照明设施负载：照明设施负载包括建筑物数字电视机房的全部照明设施，是数据中心地板面积的函数。此类型负载有一个很好的经验公式，每平方英尺 2 瓦或者每平方米 21.5 瓦。制
5、冷负载：要确定系统的制冷负载就要先计算出数字电视机房的总的发热量。一个系统的总发热量等于它所有组件的发热量之和。整个系统应包括 IT 设备及其他项，例如UPS、配电系统、空调装置、照明设施和人员。UPS 和配电系统的发热量由两部分组成：一部分是固定的损耗值，另一部分与负载功率成正比。对于不同品牌和型号的设备，可以认为它们的这两部分热量损耗是一致的，因此可以比较准确地估计它们的发热量。照明设施和人员所产生的热量也可以使用标准值进行估算。要确定整个系统的热负荷，只需要一些很容易获取的数值信息，例如地板面积（平方英尺或平方米）和电力系统的额定功率等。空调装置的风扇和压缩机会产生相当多的热量。不过这些
6、热量大部分会释放到房间外部，不会给数据中心内部带来热量负荷。但是它会降低空调系统的效率，因而在对空调系统的功率选型时通常需要加以考虑。表 1 列出了发热量计算表：表 1 数字电视机房发热量计算表项目 所需数据 发热量计算 发热量分类汇总数字电视设备 设备总负载功率 等于设备总负载功率 _ 瓦特带电池的 UPS 电源系统额定功率 （004*电源系统额定值）+（0.05*数字电视设备总负载功率）_ 瓦特配电系统 电源系统额定功率 （0.01 电源系统额定值）+（0.02 IT 设备总负载功率） _ 瓦特照明设施 地板面积 2.0 地板面积（平方英尺） ，或 21.53 地板面积（平方米）_ 瓦特人
7、员 机房最大人员数 100 最大人员数 _ 瓦特合计 上述各项合计 各项发热量合计 _ 瓦特首先收集“所需数据”列表中要求的信息，而后再进行发热量的计算，并将结果填入“发热量汇总”的列表中。将分类汇总相加得到总的发热量。得出了总的发热量，要根据实际情况确定制冷系统的制冷量，从而确立制冷系统的负载。我们目前有两种制冷的方案可以供我们选择：第一种：直接膨胀系统，需要大约所支持总峰值负载的 100%；第二种：冷冻水系统，需要大约所支持的总峰值负载的 70%。未来负载：在估算出未来负载量后，将其加到上面算出的基本负载信息上，这样就可以得到以 KW 表示的电源关键负载量。下图是关于负载分配的一个饼状图（
8、假设制冷采用直接膨胀式系统）50%36%3%11%DX制 冷 负 载关 键 负 载照 明 负 载UPS功 率 损 耗/ 电 池 充 电电 力 需 求 分 析 图图 1估算电源系统的容量：一般而言，电源供给必须足以支持这关键负载和制冷负载两个负载之和，另外加上数字电视机房的相关照明设施负载。最终电源容量的估算按照上述过程以千瓦为单位估算出总电源容量后，就可以进行两项关键计算：首先是估算为数字电视供电所需的电力线路的容量，其次是估算为达到预期可用性所需的所有备用发电机的容量。电力线路总容量：（详细见表 5）电力线路可按照以下方式计算：1. 以千瓦为单位获得所需的总电力容量，并乘以 125% 以满足
9、美国国家电气标准和类似规范组织的要求。2. 确定供电公司提供的线路入口三相交流电电压。通常在美国是 480 伏交流电，我国使用的则是 220V 的交流电电压。3. 使用下面的公式确定为数据中心供电的电力线路容量，以安培为单位：电流（安培）=（功率 (kW) x1000）/（电压（伏特）x 1.73）这为电视机房提供了支持关键负载、制冷和建筑功能所需的电力线路容量。估算发电机备用电力系统的容量（详细见表 6）确定了电力线路的容量后，就可以考虑估算相应备用发电机的容量，以便在市电故障时能够提供备用电源从而提高数字电视机房的可用性。附 上述方法计算表表 2 功率需求 电力 项 所需数据 计算 合计（
10、kW）关键负载 每个数字电视机房设备的额定功率（计算器总 VA 值 x 0.67）/1000 #1 _kW未来的负载 每个预期的设备的铭牌 VA 值（未来设备的累计 VA 额定值）x 0.67/1000 #2_ kW由于关键负载变化导致的峰值功率下降稳定状态关键负载的总功率下降值 ( # 1 + # 2 ) x 1.05 #3_ kWUPS 功率损耗和电池充电实际负载 + 未来负载（以 kW 计） ( # 1 + # 2 ) x 0.32 #4_ kW照明设施 与数据中心有关的地板总面积0.0215 x 地板面积（平方米#5 _ kW用于满足电源需求的总功率上述 # 3、 # 4、# 5 的总
11、和 # 4 + # 5 + # 3 #6_ kW表 3 制冷功率需求 项目 所需数据 计算 合计用于满足制冷需求的总功率表 2 中 #6 中的总和 对于制冷机系统 # 6 x 0.7、对于 DX 系统 # 6 x 1.0 # 7_kW表 4 总功率需求项目 所需数据 计算 合计用于满足电源和制冷需求的总功率表 3 中 # 6 和 #7 中的总和# 6 + #7# 8_kW表 5 估算电力线路容量项目 所需数据 计算 合计满足 NEC 和其他规范组织的需求 表 4 中 # 8 中的总和# 8 x 1.25# 9 _kW线路入口处提供的三相交流电压交流电压# 10_kW需要从供电公司获取的电力容量（以安培计）# 9 中的总和以及# 10 中的交流电压( # 9 x 1000 ) / ( # 10 x 1.73 ) _安培 表 6 备用发电机容量计算表项目 所需数据 计算 合计需要备用发电机的关键负载表 2 中 # 6 中的总和# 6 x 1.3# 11_kW需要备用发电机的制冷负载表 3 中 # 7 中的总和# 7 x 1.5# 12_kW所需发电机的容量 上面 # 11 和 # 12 中的总和# 11 + # 12 _kW
