Dalam desain dan pengoperasian sistem pendingin udara pusat data, penghitungan kapasitas pendinginan secara akurat merupakan faktor kunci dalam memastikan pengoperasian yang efisien dan stabil. Artikel ini membahas metode penghitungan kapasitas pendinginan dan penerapannya di berbagai jenis pusat data.

1. Metode Menghitung Kapasitas Pendinginan

Menghitung kapasitas pendinginan adalah dasar untuk menilai kebutuhan AC di pusat data. Metode utama meliputi metode daya dan luas, dengan mempertimbangkan panas yang dihasilkan oleh peralatan dan beban panas lingkungan.

Rumus: Total Kapasitas Pendinginan (Qt) = Beban Peralatan Dalam Ruangan (Q1) + Beban Panas Lingkungan (Q2)

Q1 = Daya Peralatan × 1,0

Q2 = 0,12~0,18 kW/m² × Area Pusat Data

2. Pendingin Udara Presisi dan Estimasi Beban Dingin

Untuk ruangan ber-AC yang presisi seperti pusat data, estimasi beban dingin perlu mempertimbangkan faktor-faktor seperti beban panas peralatan, beban panas lingkungan, pencahayaan, dan pembuangan panas personel.

Contoh Estimasi: Misalnya, dalam ruangan seluas 100 meter persegi dengan total daya peralatan 20 kW, konduksi dinding dan langit-langit 5 ​​kW, dan radiasi jendela 2 kW, total beban dingin kira-kira 27 kW. Jika ruangan biasanya memiliki lima personel, beban pembuangan panas personel adalah sekitar 500W.

Untuk mengilustrasikan bagaimana konduksi struktur bangunan mempengaruhi beban dingin pusat data, perhatikan contoh berikut:

Contoh Estimasi: Misalkan sebuah pusat data memiliki karakteristik berikut:

Dinding: Dinding bata dua lapis dengan ketebalan total 30cm.

Lantai: Beton, tebal 10cm.

Plafon : Papan Gypsum tebal 5cm.

Area Pusat Data: 100 meter persegi, tinggi 3 meter.

Koefisien konduktivitas termal (λ) untuk setiap material biasanya dapat diperoleh dari buku pegangan bahan bangunan. Misalnya, dengan asumsi koefisien konduktivitas termal untuk dinding bata adalah 0,6 W/m·K, beton adalah 1,4 W/m·K, dan papan gipsum adalah 0,25 W/m·K.

Selanjutnya, kita menggunakan rumus konduksi Q = U * A * ΔT untuk menghitung konduksi setiap bagian, dimana:

Q adalah konduksi (W),

U adalah koefisien perpindahan panas bahan (W/m²·K),

A adalah luas permukaan (m²),

ΔT adalah perbedaan suhu dalam-luar ruangan (K).

Rumus perhitungan U adalah U = 1 / (d / λ), dimana d adalah ketebalan bahan (m), dan λ adalah konduktivitas termal.

Dengan menghitung konduksi untuk setiap bagian dan menjumlahkannya, kita dapat menentukan total konduksi untuk seluruh pusat data, sehingga memperkirakan beban dingin yang diperlukan. Metode ini memberikan cara yang lebih akurat untuk menilai kebutuhan pendinginan pusat data.”

3. Perhitungan Pilihan Pendingin Udara Ruangan UPS

Untuk ruangan UPS, pemilihan AC melibatkan perhitungan berdasarkan kondisi beban panas tertentu, termasuk konsumsi daya peralatan, luas ruangan, dan kepadatan beban panas.

Contoh Estimasi:

Misalkan total konsumsi daya peralatan untuk ruang UPS adalah 50 kW, dan luas ruangan adalah 100 meter persegi. Mengingat kepadatan beban panas sebesar 20 W/meter persegi, dengan asumsi beban panas dari area tersebut adalah 100 meter persegi * 20 W/meter persegi = 2000 W atau 2 kW.

Dengan mempertimbangkan daya peralatan dan beban panas yang dihasilkan area tersebut, total beban panas adalah 50 kW + 2 kW = 52 kW. Oleh karena itu, sistem pendingin udara yang dapat menyediakan kapasitas pendinginan minimal 52 kW perlu dipilih. Untuk redundansi dan keandalan, kapasitas pendinginan tambahan atau sistem pendingin udara dengan konfigurasi N+1 dapat dipertimbangkan.

4. Perhitungan Pilihan Pendingin Udara Ruangan IDC

Perhitungan pemilihan AC di ruangan IDC (Internet Data Center) lebih kompleks, melibatkan jumlah lemari server, tapak setiap perangkat, dan koefisien beban panas lingkungan.

Q: Bagaimana cara menyeimbangkan redundansi dan efisiensi pada sistem pengkondisian udara ruangan IDC?
J: Konfigurasi redundansi N+1 atau lebih tinggi dapat diadopsi, sekaligus mempertimbangkan Rasio Efisiensi Energi (EER) atau Rasio Efisiensi Energi Musiman (SEER) pada sistem pendingin udara.

Contoh Estimasi:

Asumsikan ruangan IDC memerlukan total kapasitas pendinginan sebesar 100 kW. Untuk memastikan redundansi, konfigurasi N+1 dapat diadopsi, artinya memasang unit AC dengan total kapasitas melebihi kapasitas pendinginan yang dibutuhkan. Misalnya memasang tiga unit yang masing-masing berkapasitas pendinginan 40 kW, sehingga menghasilkan total kapasitas pendinginan sebesar 120 kW, dengan redundansi sebesar 20 kW.

Pada saat yang sama, untuk pertimbangan efisiensi, sistem pengkondisian udara dengan Rasio Efisiensi Energi (EER) atau Rasio Efisiensi Energi Musiman (SIER) yang tinggi harus dipilih. Jika EER setiap AC adalah 3,0, maka akan mengkonsumsi energi lebih sedikit dibandingkan sistem dengan EER 2,5 pada kapasitas pendinginan yang sama. Hal ini memastikan keandalan sistem (melalui redundansi) dan meningkatkan efisiensi (dengan memilih AC dengan EER tinggi).

Pendekatan ini memastikan bahwa sistem pendingin udara ruangan IDC dapat mempertahankan pengoperasian normal meskipun satu unit mengalami kegagalan dan mengoptimalkan efisiensi energi dalam kondisi pengoperasian normal.

5. Perhitungan Beban AC Cleanroom untuk Bengkel Manufaktur

Saat menghitung beban AC untuk bengkel manufaktur, berbagai faktor perlu dipertimbangkan, antara lain panas yang dihasilkan oleh peralatan, panas dari personel, penerangan, beban panas lingkungan luar, dan kebersihan udara yang dibutuhkan di bengkel. Berikut contoh penghitungan spesifiknya:

Contoh Estimasi:

Asumsikan sebuah bengkel manufaktur memiliki luas 200 meter persegi dan tinggi 3 meter. Bengkel tersebut memiliki peralatan penghasil panas dengan daya total 30 kW. Rata-rata, terdapat 10 pekerja di bengkel tersebut, masing-masing menghasilkan sekitar 100W panas. Total daya peralatan penerangan bengkel adalah 5 kW. Dengan asumsi beban panas lingkungan eksternal sebesar 10 kW dan beban tambahan sebesar 5 kW untuk menjaga kebersihan udara, maka total beban panas dihitung sebagai berikut: Beban

panas peralatan: 30 kW
Beban panas personel: 10 orang × 100W/orang = 1 kW
Panas penerangan beban : 5 kW
Beban panas lingkungan luar : 10 kW
Pemeliharaan kebersihan udara : 5 kW
Total beban panas = 30 kW + 1 kW + 5 kW + 10 kW + 5 kW = 51 kW

Oleh karena itu, pada bengkel manufaktur memerlukan sistem pengkondisian udara dengan kapasitas pendinginan minimum 51 kW. Tergantung pada kebutuhan sebenarnya, mungkin perlu mempertimbangkan beberapa redundansi untuk memastikan lingkungan kerja yang sesuai selama periode beban tinggi atau kegagalan peralatan.

H.Stars Group dengan pengalaman lebih dari 30 tahun dapat membantu Anda dengan peralatan HVAC canggih kami , Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang peralatan pendingin Industri, silakan tinggalkan pertanyaan Anda di situs web kami, dan tim penjualan kami akan menghubungi Anda sesegera mungkin.