机房简单计算公式-zhc

专变机房功率因数计算公式引言。

在现代工业生产和日常生活中，电力是一个不可或缺的能源。

为了更有效地利用电力资源，提高能源利用效率，功率因数成为了一个重要的参数。

功率因数是指电路中有用功和视在功的比值，它反映了电路中有用功和无用功（无功）之间的关系。

在专变机房中，功率因数的计算和改善对于提高能源利用效率和降低能源消耗具有重要意义。

一、功率因数的定义。

功率因数是指电路中有用功和视在功的比值，通常用符号cosφ表示，其中φ为电路中电压和电流的相位差。

在交流电路中，有用功是指电路中真正做功的部分，它由电路中的有功元件（如电阻）提供。

而视在功则是指电路中总的功率，它由电路中的所有元件提供，包括有功元件和无功元件（如电感和电容）。

功率因数的计算公式为：cosφ = P / S。

其中，cosφ为功率因数，P为有用功，S为视在功。

当电路中只有有用功时，功率因数为1；当电路中有一定比例的无用功时，功率因数小于1。

功率因数的大小反映了电路中有用功和无用功的相对大小，它是衡量电路能源利用效率的重要指标。

二、专变机房功率因数的重要性。

专变机房是电力系统中的重要部分，它负责将高压电力变压为低压电力，供应给工业生产和日常生活中的设备和设施。

在专变机房中，电力设备的运行需要消耗大量的电能，而功率因数的大小直接影响着电力设备的能源利用效率和电能消耗。

一个低功率因数不仅会导致电力设备的能源利用效率低下，还会增加电能损耗，降低电力系统的稳定性和可靠性，甚至对设备造成损坏。

因此，专变机房功率因数的计算和改善对于提高电力系统的运行效率和降低能源消耗具有重要意义。

通过合理计算功率因数，可以有效地优化电力系统的运行，提高设备的能源利用效率，减少电能损耗，降低能源消耗，降低生产成本，提高电力系统的可靠性和稳定性。

三、专变机房功率因数的计算方法。

专变机房功率因数的计算方法主要包括两种，一种是通过直接测量电路中的有用功和视在功来计算功率因数；另一种是通过测量电路中的电压和电流来计算功率因数。

1.1容量计算方法及说明容量的计算公式及相关文字说明。

A 、 负载容量的确定a) 列出UPS 所要保护的设备清单。

b) 每一设备的铭牌或说明书上均标有额定功率或额定电压电流。

将其折算成视在功率S 。

1K VA S =i. 标明额定功率的可以直接采用ii. 标明额定电压电流的，VA 值=V 值×A 值，通常V 值取220iii. K1为负载匹配系数，阻性负载的K1=0.7，感性负载的K1=0.3，容性负载的K1=1。

c) 计算所有负载总和 ΣS=S 1+S 2+……+S n S n 即各设备功率，单位VAB 、 确定UPS 的功率容量P UPS P UPS =5432K K K K S⋅⋅⋅∑其中，K2为容量使用率，取值0.6~0.8。

K3为环境系数，与温度、海拔有关，一般情况下取值1。

K4为UPS 负载系数，工频机取1，高频机取0.9K5为扩容系数，根据用户需要确定，一般可取值0.6~0.8，如不考虑扩容则取值11.2 使用建议UPS 挂接电子设备应遵循哪些原则UPS 负载应该是以计算机为核心的各类精密设备，一般为容性或阻性负载，避免使用感性类负载如日光灯、空调、电风扇、电动工具、复印机、大型打印机等，因为感性类负载对UPS 的冲击很大，极易造成UPS 的逆变器损坏或相关精密负载设备受到干扰，在不得不使用的场合下，必须加大UPS 的功率容量。

1.3 精密空调机房散热用精密空调。

精密空调分为水冷和风冷。

空调制冷量是根据机房冷负荷来确定的。

举例，一个面积为85平米，UPS 设计容量为120KVA 的机房，其空调制冷量计算如下：依据经验采用“功率及面积法”计算机房冷负荷。

Q t =Q 1+Q 2其中，Q t 总制冷量（KW ）Q 1 室内设备负荷（=设备功率×0.8）Q 2 环境冷负荷（=0.12～0.18kW/m 2 ×机房面积）因为所有设备均通过UPS 供电，所以可根据UPS 的功率来确定整个机房的设备负荷。

数据中心机房能耗核算方式计算机房用电不用想都知道耗电率高，就按目前来说，我国大型数椐中心机房用电量比起先进国家差距比较大的，机房用电分配是：IT占44%，制冷占38%以上(有甚至的高达50%)，其余电源、照明占18%左右。

可以看出制冷耗电是影响PUE值的关键，空调冷是机房的耗电元凶。

1、机房工作站、存储等占地面积计算机房面积计算公式：A(主机房面积)=F单台占用面积3.5～5.5m2 /台(取中间值 4.5)*N机柜总台数主机房面积=4.5(m2/台)*30台 =135m22、UPS选型指标(1)机房内设备的用电量机房计划安装30台机柜，每个机柜按照3kw功耗计算，机房内机柜设备的耗电将在3kw*30台=90kw。

(2)机房内其它设备(消防、监控、应急照明) 监控、应急照明和消防设备耗电大约在8000w左右。

不间断电源系统的基本容量可按下式计算： E≥1.2P 式中E——不间断电源系统的基本容量(不包含冗余不间断电源设备) P——电子信息设备的计算负荷[(kW/kV.A)]。

P=1)+2)=90kw+8kw=98KWE≥1.2P E≥1.2*98 KW E≥110.4KVA考虑UPS运行在60%和70%之间是最佳状态，建议在上面的计算结果除以0.7进行再一次放大。

110.4KVA/0.6≈184KVA。

根据机型手册选择靠近功率的机型，因此选择200KVA的UPS。

为了电源端的安全可靠性，建议采用UPS 机器配置1+1冗余方案，因此需要两台200KVA的UPS。

所以在选型上：选择两台200KVA UPS做1+1热备并机。

3、空调选型指标经验采用“功率及面积法”计算机房冷负荷。

Qt=Q1+Q2其中，Qt总制冷量(KW)Q1室内设备负荷=UPS功耗×0.8Q2环境冷负荷=0.12～0.18kW/m2 ×机房面积Q1室内设备负荷=200KVA*0.8=160KWQ2环境冷负荷=0.15kW/m2 *251 m2=37.5KWQt=Q1+Q2=160KW+37.5KW=197.5KW所以：机房内所需制冷量197.5KW，建议在制冷量上做40%冗余。

机房建设常用计算公式一、机房面积：◆当电子信息设备已确定规格时，可按下面公式计算：公式：A=K∑SA-------表示主机房使用面积（㎡）；K-------表示系数，可取5~7；S-------表示电子信息设备的投影面积（㎡）◆当电子信息设备尚未确定规格时，可按以下公式计算；公式：A=FNF-----表示单台设备占用面积。

可取3.5~5.5（㎡/台）；N----表示主机房内所有设备（机柜）的总台数。

◆铺助区的面积宜为主机房面积的0.2~1倍。

◆用户工作室的面积可按3.5~4㎡/人计算；硬件及软件人员办公室等有人长期工作的房间面积，可按5~7㎡/人计算。

注意：当机柜内或机架上的设备为前进风/后出风方式冷却时，机柜或机架的布置宜采用面对面、背对背方式。

◆主机房内通道与设备间的距离应符合下列规定：1.用于搬运设备的通道净宽不应小于1.5M；2.面对面布置的机柜或机架正面之间的距离不宜小于1.2M；3.背对背布置的机柜或者机架背面之间的距离不宜小于1M；4.当需要在机柜侧面维修测试时。

二、UPS和电池容量计算：◆UPS容量计算：公式：设备总负载功率÷在线式UPS功率因子（一般为0.8）=UPS容量（VA）例：设备总负载功率为：14220WUPS容量为：14220W÷0.8=17775VA考虑UPS容量的冗余，一般以20%到30%（UPS最佳工作状态是负载70%到80%）， UPS 容量应该为17775VA X 1.3 = 23107.5VA，从而可以得出选用30kVA的UPS。

◆电池容量计算：以后备时间要求2小时为例：30kVA*2H÷（0.8*384V（为UPS启动电压40K-384 30K-384 6K以下240））=195.3AH 得出需要选用2组100AH电池。

每组为384V÷12V（单节电池电压）=32节。

三、空开及电缆计算：◆空开计算：cosφ是感性负载功率因素，一般取0.75 你的30KW负载的线电流：I=P/1.732Ucosφ=30000/1.732*380*0.75=30000/493.62=60.8A考虑电机的启动电流，但启动电流的时间不是很长，一般在选择导线时只按1.3到1.7的系数考虑。

机房设计常用计算公式
3、线缆选择
电流计算：三相I=P/(380×1.732×0.85) 简约为：559.436
单相I=P/(220×0.85) 简约为：187
相线每平方3A，零地线放小一半。

0.85714285714285714285714285714335
KVA用于表示视在功率，KW用于表示有功功率，是不同的概念。

换算时用千伏安数乘于功率因数即为输出功率。

如：功率因素是0.7、0.8的,即：
1KVA=1*0.7=0.7KW；1KVA=1*0.8=0.8KW
w是功率P的单位，V是电压U的单位，A是电流I的单位；P=UI 即1w=1VA 所以1KW=1KVA ，在直流点中是正确的。

但在交流电中，还要考虑功率因素，即：功率＝电压×电流×功率因素。

通常用电器的功率因素都是小于1.0，甚至有的只有0.55，所以对于交流电，1KVA 不等于1KW
4、压降及线缆传输长度计算
a. 压降：V=RI
R=V/I
P=UI
R＝U／I
R=rl/s
b. 传输长度计算
电压取10%
L=R*S/0.0175
先用功率除以电压等于电阻
P/V=I
8000/220=36.36
取10%电压（0～10%压降）除以电流等于电阻
U（10%）／I=R
22/36.36=6
长度等于电阻乘以截面积除以电阻率L=R*S/0.0175
1317=6*4/0.0175。

机房热负荷计算方法
1、机房热负荷计算方法,各系统累加法
（1）设备热负荷：
Q1=P×η1×η2×η3 （KW）
Q1：计算机设备热负荷
P：机房内各种设备总功耗（KW）
η1：同时使用系数
η2：利用系数
η3：负荷工作均匀系数
通常，η1、η2、η3 取0.6～0.8之间，考虑制冷量的冗余，通常η1×η2×η3取值为0.8。

（2）机房照明热负荷：
Q2=C×S （KW）
C：根据国家标准《计算站场地技术要求》要求，机房照度应大于2001x，其功耗大约为20W/M2。

以后的计算中，照明功耗将以20 W/M2为依据计算。

S：机房面积
（3）建筑维护结构热负荷
Q3=K×S/1000 （KW）
K：建筑维护结构热负荷系数（50W/m2机房面积）
S：机房面积
（4）人员的散热负荷：
Q4=P×N/1000 （KW）
N：机房常有人员数量
P：人体发热量，轻体力工作人员热负荷显热与潜热之和，在室温为21℃和24℃时均为130W/人。

（5）新风热负荷计算较为复杂，我们以空调本身的设备余量来平衡，不另外计算。

以上五种热源组成了机房的总热负荷，即机房热负荷Qt=
Q1+Q2+ Q3+ Q4。

由于上述（3）（4）（5）计算复杂，通常是采用工程查表予以确定。

但是因为数据中心的规划与设计阶段，非常难以确定，所以实际在数据中心中通常采用设计估算与事后调整法。

数据机房功率功耗计算是怎么计算的？什么是功率？什么是功耗？功率：指的是设备在单位时间中所产⽣（输出）的能量的数量功耗：指的是设备在单位时间中所消耗的能量的数量功耗＞功率机房功率计算机房功耗计算1、机房⼯作站、存储等占地⾯积计算机房⾯积计算公式：A（主机房⾯积）=F单台占⽤⾯积3.5～5.5m2 ／台（取中间值4.5）*N机柜总台数主机房⾯积=4.5(m2／台)*30台=135m22、机房整体⾯积1) 机房⼯作站、存储等占地⾯积135.5M平⽅2) UPS、配电及电池占地⾯积UPS系统延时单台30分钟需选⽤12V-200AH电池32节，两台需要64节。

以上合计28M平⽅此数据为设备实际占地，⽆维修空间，维修空间的⾯积为设备实际占地⾯积的2-3倍倍。

所以UPS、配电及电池占地⾯积约70M平⽅。

3）空调占地⾯积空调选⽤4台空调，单台空调占地⾯积为2.1M平⽅，空调为全正⾯维护，实际占地为空调本⾝的⼀倍就可以约为4M平⽅。

4台空调共16M平⽅。

4）机房总⾯积机房⼯作站、存储等占地⾯积135M平⽅+UPS、配电及电池占地⾯积70M2+空调占地⾯积16M平⽅=221M平⽅消防占地⾯积为机房⾯积30M平⽅机房总⾯积约为：251M平⽅3、机房总⽤电量实际总⽤电量=UPS⽤电功率+空调⽤电功率+照明+其他UPS设备耗电：200KVA=200kw精密空调耗电：制冷量/2.5=320kw/2.5=128kw照明：P（每平⽶的照明功率）* S（机房⾯积）20w*251平⽶=5kw其他设备：10kw实际总⽤电量=(200KW) +(128KW)+5KW+10KW =343KW机房建设时要考虑余量⼀般为25%，实际配电总功率450KW4、UPS选型指标1) 机房内设备的⽤电量机房计划安装30台机柜，每个机柜按照3kw功耗计算，机房内机柜设备的耗电将在3kw*30台=90kw。

2) 机房内其它设备（消防、监控、应急照明）监控、应急照明和消防设备耗电⼤约在8000w左右。

1-6如何计算机房（温度/湿度/洁净度/送风速度）四度要求为了确定空调机的容量，以满足机房温度、湿度、洁净度和送风速度的要求(简称四度要求)。

必须首先计算机房的热负荷。

机房的热负荷主要来自两个方面：其一是机房内部产生的热量，它包括：室内计算机及外部设备的发热量，机房辅助设施和机房设备的发热量(电热、蒸气水温及其它发热体)。

这些发热量显热大、潜热小；Ø 照明发热(显热)；Ø 工作人员的发热(显热小、潜热大)；Ø 由于水分蒸发、凝结产生的热量(潜热)。

其二是机房外部产生的热量，它包括：Ø 传导热。

通过建筑物本体侵入的热量，如从墙壁、屋顶、隔断和地面传入机房的热量(显热)；Ø 放射热(也称辐射热)。

由于太阳照射从玻璃窗直接进入房间的热量(显热)；Ø 对流产生的热量。

从门窗等缝隙侵入的高温室外空气(也包含水蒸气)所产生的热量(显热、潜热)；Ø 为了使室内工作人员减少疲劳和有利于人体健康而引入的新鲜空气所产生的热量(包括显热和潜热)。

2-6总之，人体放出的热量、缝隙风侵入的热量和换气带进的热量，不仅使室温升高，也会增加室内的含湿量，因此需要除湿。

这部分热负荷称为潜热负荷，而机房内所有设备散发的热量只是室内的温度升高，这种热负荷称为显热负荷。

与一般宾馆、办公室、会议室等潜热占有相当大比例所不同的是，计算机、程控机机房内的热负荷是以显热负荷为主。

因此对于热负荷状况不同的场合应选用不同类型的空调机。

通常用显热比(SFH)作为空调机的重要指标。

概略计算(也称为估算)在机房初始设计阶段，为了较快的选定空调机的容量，可采用此方法，即以单位面积所需冷量进行估算。

计算机房（包括程控交换机房）：楼层较高时，250～300kcal/m2h楼层较低时，150～250kcal/m2h （根据设备的密度作适当的增减）办公室（值班室）：90kcal/m2h简易热负荷计算计算机房空调负荷，主要来自计算机设备、外部设备及机房设备的发热量，大约占总热量的80%以上，其次是照明热、传导热、辐射热等，这几项计算方法与一般空调房间负荷计算相同。

计算机房用电不用想都知道耗电率高，就按目前来说，我国大型数椐中心机房用电量比起先进国家差距比较大的，机房用电分配是：IT占44%，制冷占38%以上（有甚至的高达50%），其余电源、照明占18%左右。

可以看出制冷耗电是影响PUE值的关键，空调冷是机房的耗电元凶。

11、机房工作站、存储等占地面积计算机房面积计算公式：A（主机房面积）=F单台占用面积3.5～5.5m2 ／台（取中间值 4.5）*N机柜总台数主机房面积=4.5(m2／台)*30台=135m222、UPS选型指标（1）机房内设备的用电量机房计划安装30台机柜，每个机柜按照3kw功耗计算，机房内机柜设备的耗电将在3kw*30台=90kw。

（2）机房内其它设备（消防、监控、应急照明）监控、应急照明和消防设备耗电大约在8000w 左右。

不间断电源系统的基本容量可按下式计算：E≥1.2P 式中E——不间断电源系统的基本容量(不包含冗余不间断电源设备) P——电子信息设备的计算负荷[(kW／kV.A)]。

P=1）+2）=90kw+8kw=98KWE≥1.2P E≥1.2*98 KW E≥110.4KVA考虑UPS运行在60%和70%之间是最佳状态，建议在上面的计算结果除以0.7进行再一次放大。

110.4KVA/0.6≈184KVA。

根据机型手册选择靠近功率的机型，因此选择200KVA的UPS。

为了电源端的安全可靠性，建议采用UPS机器配置1+1冗余方案，因此需要两台200KVA的UPS。

所以在选型上：选择两台200KVA UPS做1+1并机。

33、空调选型指标经验采用“功率及面积法”计算机房冷负荷。

Qt=Q1+Q2其中，Qt总制冷量（KW）Q1室内设备负荷=UPS功耗×0.8Q2环境冷负荷=0.12～0.18kW/m2 ×机房面积Q1室内设备负荷=200KVA*0.8=160KWQ2环境冷负荷=0.15kW/m2 *251 m2=37.5KWQt=Q1+Q2=160KW+37.5KW=197.5KW所以：机房内所需制冷量197.5KW，建议在制冷量上做40%冗余。