Koelcalculator
BTU's te evacueren voor een datacenter of rek op basis van energieverbruik.
Warmtebelasting (vermogensverbruik)
Inhoudsopgave
Uitgebreide Datacenter Koelgids
Wat is datacenter koeling?
Datacenter koeling is de set van systemen en praktijken die worden gebruikt om warmte uit IT-apparatuur (servers, opslag, netwerkapparatuur) te verwijderen en veilige temperatuur- en vochtigheidsniveaus te handhaven. Zonder adequate koeling, apparatuur oververhit, prestaties degradeert, en storingssnelheden stijgen. Het correct verkleinen van koelcapaciteit is essentieel voor betrouwbaarheid, efficiëntie en toekomstige groei.
Waarom warmtebelasting belangrijk is
Vrijwel alle elektrische stroom die wordt verbruikt door IT- en ondersteuningssystemen wordt omgezet in warmte in de ruimte of rek. Verlichting, mensen en zonnewinst voegen een kleine fractie toe in vergelijking met IT-belasting. Het koelsysteem moet deze warmte continu verwijderen; anders stijgt de kamertemperatuur. De warmtebelasting om te evacueren is dus direct gebonden aan het totale energieverbruik. De regel: vermogen in watt (na het aanbrengen van een veiligheidsmarge) is gelijk aan de warmtebelasting tot maatkoeling voor.
- Warmtebelasting: Totale warmte te verwijderen, in watt of BTU/h. Voor IT-ruimtes is het in wezen gelijk aan het totale elektriciteitsverbruik.
- BTU/h: Britse thermische eenheden per uur; gemeenschappelijke eenheid voor koelcapaciteit in Noord-Amerika.
- Ton koeling: 1 ton = 12.000 BTU/h. HVAC- en CRAC/CRAH-eenheden worden vaak in ton gespecificeerd.
- Veiligheidsmarge: Extra capaciteit (bv. 10%%) voor pieken, toekomstige groei en redundantie.
Voordelen van de juiste koeling sizing
- Betrouwbaarheid: De apparatuur blijft binnen de temperatuurgrenzen van de fabrikant; minder storingen en langere levensduur.
- Efficiëntie: Rechtse koeling vermijdt te veel voorzieningen (afval) en te weinig voorzieningen (hot spots en risico's).
- Planning: Het kennen van BTU/h of ton helpt om CRAC-eenheden te vergelijken, redundantie (N+1) en budget te plannen.
- Naleving: Veel normen (bv. ASHRAE) bevelen temperatuur- en vochtigheidsbereiken aan; adequate koeling ondersteunt naleving.
Beperkingen en overwegingen
- Deze rekenmachine gaat ervan uit dat alle elektriciteit warmte in de ruimte wordt. Voor speciale IT-ruimtes is dit nauwkeurig; voeg verlichting en bezetting toe indien in dezelfde zone.
- PDU en UPS verliezen (meestal een paar procent) produceren ook warmte in de ruimte en omvatten hen in totaal vermogen als ze in de gekoelde ruimte.
- Vochtigheidsbeheersing (bevochtiging/ontvochtiging) kan extra capaciteit vereisen; raadpleeg HVAC-specs.
- Het ontwerp van de luchtstroom (warme/koude gangpaden, insluiting) beïnvloedt de effectiviteit; de juiste indeling verbetert de koelefficiëntie.
Ondermaatse koeling leidt tot hot spots, thermische throttling, en apparatuur storing. Gebruik altijd gemeten of conservatieve vermogenswaarden en neem een veiligheidsmarge. Voor kritieke faciliteiten, rekening N+1 of 2N redundantie dus koeling gaat door als een eenheid uitvalt.
Afmeting koeling door vermogen (watt) omgezet in BTU/h of ton is de standaard aanpak voor datacenters en serverruimtes. Gebruik deze rekenmachine om de vereiste capaciteit te krijgen, voeg een veiligheidsmarge, en plan voor redundantie waar uptime is cruciaal. Combineer met goed luchtstroomontwerp en monitoring voor een complete koelstrategie.
Waarom macht gelijk is aan warmte om te evacueren
Bij de eerste wet van de thermodynamica wordt energie gespaard. Elektrische stroom geleverd aan servers, schakelaars, opslag, en PDU's is bijna volledig omgezet in warmte: een klein deel wordt licht of geluid, maar in een datacenter de overgrote meerderheid eindigt als warmte in de ruimte. Ventilatoren in apparatuur verplaatsen die warmte naar de kamerlucht; het ruimtekoelsysteem (CRAC/CRAH, in-rij, of vergelijkbaar) moet het dan verwijderen.
Dus voor een enkel rek, een rij racks, of een volledig datacenter: tel het energieverbruik op van alle IT (en support) apparatuur in de gekoelde zone, breng uw veiligheidsmarge aan, en converteer naar BTU/h of ton. Dat is de koelcapaciteit die je nodig hebt om te evacueren. HVAC- en CRAC/CRAH-eenheden worden vaak gespecificeerd in ton of BTU/h, daarom is deze conversie essentieel voor de aanschaf en het ontwerp.
BTU en tonnen koeling
De Britse thermische eenheid (BTU) is de energie die nodig is om de temperatuur van een pond water met een graad Fahrenheit te verhogen. De koelcapaciteit wordt gewoonlijk uitgedrukt in BTU per uur (BTU/h): de snelheid waarmee de warmte wordt verwijderd. In Noord-Amerika worden airconditioning en datacenterkoeling ook gespecificeerd in tonnen koeling.
1 ton koeling = 12.000 BTU/h. Historisch gezien was dit het koeleffect van het smelten van één ton ijs gedurende 24 uur. Een 10ton CRAC eenheid verwijdert 120.000 BTU/h.
Formules en conversies
BTU/h = vermogen (watt) × 3.412
1 watt = 3,412 BTU/h (Britse thermische eenheden per uur). De calculator past uw veiligheidsmarge toe op het vermogen voordat u converteren.
Ton koeling: 1 ton = 12.000 BTU/h. Dus ton = BTU/h 12.000. Airconditioning en datacenterkoeling worden vaak in ton gemeten (bv. een 10-tonseenheid verwijdert 120.000 BTU/h).
Snelle referentie:
- 1 kW = 3,412 BTU/h ≈ 0.284 tons
- 1 ton ≈ 3.517 kW (heat removal equivalent)
Typen koelsystemen
Datacenter en serverruimtekoeling kunnen op verschillende manieren worden geleverd. De capaciteit wordt nog steeds uitgedrukt in BTU/h of ton; de rekenmachine is van toepassing op alle BTU's.
Kamerniveau (CRAC/CRAH)
Computerkamer Airconditioning (CRAC) of Air Handling (CRAH) eenheden koelen de hele kamer. Capaciteit in ton of BTU/h. Gemeenschappelijk in middelgrote tot grote datacenters.
In-rij / close-coupled
Eenheden geplaatst in of naast rekrijen voor gerichte koeling. Goed voor hoge dichtheid zones. Nog steeds groot door totale warmtebelasting (BTU/h of ton) voor de zone die zij dienen.
Vloeibare koeling
Directe of indirecte vloeistofkoeling (bv. warmtewisselaars achterdeur, direct-op-chip). Verwijdert warmte efficiënter; totale warmtebelasting in watt/BTU/h drijft nog steeds koeler of droge koeler sizing.
Rack-niveau (ACU)
Kleine airconditioning units per rek of paar racks, vaak gebruikt in kleine serverkamers of rand sites. Gewaardeerd in BTU/h; som per rack belasting op maat.
Typische waarden en referentietabel
Gebruik deze tabel om de rekenmachine te kruisen of de capaciteit voor gemeenschappelijke scenario's te schatten. De waarden gebruiken de formule BTU/h = watt × 3.412 en ton = BTU/h.
| Laden | Vermogen (W) | BTU/h | Ton |
|---|---|---|---|
| 1 rek (3 kW) | 3,000 | ~10,236 | ~0.85 |
| 1 rek (6 kW) | 6,000 | ~20,472 | ~1.7 |
| 10 kW ruimte | 10,000 | ~34,120 | ~2.84 |
| 50 kW ruimte | 50,000 | ~170,600 | ~14.2 |
| 100 kW datacenter | 100,000 | ~341,200 | ~28.4 |
Redundantie en veiligheidsmarges
Voor kritieke installaties is koeling vaak overbodig. N+1 betekent één extra eenheid: als je N-eenheden nodig hebt om aan de belasting te voldoen, installeer je N+1 zodat je kunt falen of onderhouden zonder capaciteit te verliezen. 2N betekent volledige duplicatie. In N+1, moet elke eenheid in staat zijn om de volledige belasting (of ten minste de belasting met één eenheid omlaag) te verwerken, zodat elke CRAC groot is voor totale BTU/h, niet totaal gedeeld door aantal eenheden.
10% de berekende warmtebelasting voor pieken, toekomstige groei en meetonzekerheid. Als de kamer verlichting heeft of mensen in dezelfde ruimte, voeg dan een paar procent meer toe. Met de rekenmachine kunt u een marge ingeven (bijv. 110 voor 10%%, 120 voor 20%%).
Beste praktijken
- Gebruik gemeten of naamplaatvermogen voor nauwkeurigheid; som alle IT-belasting op in de zone (rek of ruimte).
- 10% marge voor pieken, toekomstige groei, of verlichting/mensen als in dezelfde ruimte.
- Voor redundante koeling (N+1), maat elke eenheid voor de volledige lading, zodat men kan worden verlaagd.
- Account voor PDU en UPS verliezen: een paar procent van het totale vermogen wordt ook warmte in de ruimte.
- Liever warm / koud gangpad lay-out en insluiting om de koelefficiëntie en efficiëntie te verbeteren.
- Controleer de inlaattemperaturen en de vochtigheid; stel waarschuwingen in om ondercapaciteit of storingen vroegtijdig te vangen.