如何计算数据中心UPS容量大小

数据中心建设时用户一般会告知规划设计的机柜数量与机柜功率密度。

如：机柜数量10台，单台功率密度3kw/rack，则机柜总功率30KW，目前厂商提供的UPS不间断电源输出功率因数以0.9居多，则需求的UPS容量为30KW/0.9=33.KVA。在规划设计会预留一定的容量或者考虑UPS设备不用长时间的满负荷运行，预留的容量区间可在50%~80%，以60%为例，则需求的UPS容量为33.3KVA/0.6=55.5KVA，即可选择60KVA额定容量的UPS主机，根据用电环境、设备类型、设备性价比等考虑选择合适的机型。

在数据中心进行托管服务器或者租用机柜的时候，有时会听到1U、2U、4U或者42U等类似这样子的名词。下面就简单介绍下在数据中心这些常见的机柜U数标准。

一、关于“U”的单位

U是一种表示服务器外部尺寸的单位，是unit的缩略语。规定了服务器的尺寸，可以使服务器以一定的尺寸放在机架上。机架上有固定服务器的螺孔北京二手房装修公司，以便它能与服务器的螺孔对上号，再用螺丝加以固定好，这样子可以方便安装每一部服务器所需要的空间。

二、1U、2U、4U、5U、6U、10U机位托管

服务器规定的尺寸是服务器的宽(48.26cm=19英寸)与高(4.445cm的倍数)，厚度(高度))以4.445cm为基本单位。

在机架式服务器尺寸当中，常见的就是1U服务器、2U服务器、4U服务器，还有个别的是6U、10U设备等，这些服务器的尺寸是：1U=4.445厘米，2U=4.445*2=8.89厘米，4U=4.445*4=17.78厘米。在实际使用当中，1U或者2U服务器是最经常使用的。因为服务商是根据服务器占用空间来计算费用的，所以采用1U服务器是最节省空间的和价格最低的，但是1U服务器的扩展性不如2U服务器的好。1U的硬盘数最多可以插4个，2U可以插8个，另外PCI的插槽数目也不同，1U最多2个，2U的可以到6个。

三、标准机柜租赁

运营商标准的机柜一般为42U机柜：

1)按宽度分：600mm和800mm宽的42U机柜，深度有：600mm,800mm,900mm,960mm,1000mm,1100mm,1200mm等

2)按实际需求分：除了实际使用尺寸是42U之外，宽度和深度可以按照实际需求定制。

一个机柜所放的服务器是有限的，42U高度的机柜并不代表着实际能够放42个1U服务器。放了服务器之后还要留散热和挪动的空间，一些走线的空间，还有放交换机、防火墙、显示器等其他设备的空间。所以一个42U机柜能放多少服务器，需要根据具体的设备来计算。那么问题来了，一个机柜一般部署多少台服务器设备?

一个机柜部署的服务器数量，要考虑很多参数，比如服务器的体积、功耗、发热量等物理参数，还需要考虑机柜的供电、冷却、承重等参数，如何确定能部署多少台服务器，做决定时可以参考一下关键参数：

1)预留：每个设备间预留1U以便散热，预留交换机位置，考虑PDU位置

2)一般提供冗余10KW电源，静态承载能力不小于1200kg(根据机房建设参数确定)

3)不超电的前提下，一个机柜累计设备U数，一般不超过26U

一个机柜，全1U设备部署数量一般不超过16台，全2U设备一般不超过12台，全4U设备一般4到7台。

四、定制机房租赁

当然除了42U标准的机柜以外，现在自建机房常见的也有45U、47U、52U、56U、60U、一体机柜等，但租用方式依然是2个维度标准。1、不超电（10A~64A电力）2、不超空间（42U~60U/一体机柜/白空间租用），如屏蔽机柜用户自带机柜的，微网聚力第三方机房支持白空间租赁，按尺寸提供空间占用，及所需机柜电力标准进行收费。

机房热负荷计算方法二：设计估算与事后调整法数据中心机房主要的热负荷来源于设备的发热量及维护结构的热负荷。因此，要了解主设备的数量及用电情况以确定机房专用空调的容量及配置。根据以往经验，除主要的设备热负荷之外的其他负荷，如机房照明负荷、建筑维护结构负荷、补充的新风负荷、人员的散热负荷等，如不具备精确计算的条件，也可根据机房设备功耗及机房面积，按经验进行测算。采用“功率及面积法”计算机房热负荷。 　Qt=Q1+Q2 　其中，Qt总制冷量（KW） 　Q1室内设备负荷（=设备功率×1.0） 　Q2环境热负荷（=0.12～0.18KW/m2×机房面积），南方地区可选0.18，而北方地区通常选择0.12

方法二是对复杂科学计算的工程简化计算方法。这种计算方法下，通常容易出现计算热量大于实际热量的情况，因为机房专用空调自动控制温度并决定运行时间，所以多余的配置可以作为冗余配置，对机房专用空调的效率与耗电量不大。本文以方法二推导数据中心机房专用空调配置与能效计算。数据中心机房专用空调配置　设定数据中心的IT类设备为100kW，并且固定不变。根据上述方法二，还需要确定机房的面积。再假定数据中心的热负荷密度为平均热负荷密度，即4kW/机柜。也就是说平均每个机柜为4kW的热负荷。数据中心的机柜数量为：100kW/4kW=25台机柜按国家标准GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》 有关机柜占地面积计算方法，当电子信息设备尚未选形时，可按下式计算：A=FN式中 F——单台设备占用面积，可取3.5~4.5（m/台）N——计算机主机房内所有设备的总台数。取每个机柜的占地面积为中间值4m/台，那么数据中心的面积为： 　25台机柜×4m/台=100m2假定环境热负荷系数取0.15kW/m2，则数据中心机房总热负荷为： 　Qt=Q1+Q2=100kW+100×0.15=115kW 　数据中心送风方式选择：按国家标准要求，采用地板下送风，机柜按冷热通道布置。机房专用空调选择：机房空调通常分为DX（直接制冷）与非直接制冷（包括各类水制冷系统等），先讨论直接制冷系统的机房空调。不同厂家有不同型号的机房专用空调，以某品牌的机房空调为例，应配置的机房空调为：两台某系列机房空调，在24℃相对湿度50%工况下，每台制冷量为60.6kW，两台空调的总制冷量为121.2kW，略大于115kW的计算热负荷。根据国家标准GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》 的数据中心空调配置建议，数据中心通常建议采用N+M（M=1，2，…）配置形式，提供工作可靠性与安全性。假设本数据中心采用N+1方式配置，即为2+1方式配置3台该系列的机房空调，实现两用一备工作 。

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