机柜功率密度与供电预算:从设备功耗算到UPS与制冷量

2026-11-11 华南腾飞科技
机柜功率密度与供电预算:从设备功耗算到UPS与制冷量

机柜功率密度别按电源模块额定功率累加。附站内UPS真实kVA/kW、交换机整机功耗、服务器典型功耗与精密空调制冷量对照,深圳机房供电制冷预算算法。

先给结论:机柜功率密度不是把设备「电源模块额定功率」相加,更不是把 UPS 的 kVA 当成 kW。正确顺序是五步:① 逐台取规格表里的「整机功耗 / 功耗(满负荷)/ 典型功耗」作为 IT 负载基线 → ② PoE 供电功率已含在整机功耗内,不重复计 → ③ 冗余电源按实际出力算,不按电源个数累加 → ④ 把机柜 kW 负载换算成 UPS 容量,注意规格表常常 kVA 与 kW 并列且数值不同 → ⑤ 按显冷量选精密空调、再核后备时间与预算。本文所有数值均取自本站已发布产品页的规格表,可逐条点开核对,不做推算与补全。

深圳企业做机房扩容、新增 AI 服务器或改造单柜时,报价单上常只写「UPS 一台 / 精密空调一台 / 机柜若干」。等到上架才发现:按电源模块 6000W 估出来的负载比实际高出一个数量级,UPS 买大了、空调却按错口径选小了;或者把 10kVA 当成 10kW,后备时间一测就不够。下面把这张从设备功耗算到供电与制冷的表拆开。

一、先分清规格表里的四种「功率」

同一份规格表里,「整机功耗」「典型功耗」「交流电源模块-6000W」「制冷量」是四类完全不同的量。只有前两类能进 IT 负载累加,第三类是可选电源模块的档位,第四类是空调的制冷能力而非耗电。下面全部是站内产品页规格表原文。

规格表字段站内产品页原文(可点开核对)能否计入机柜 IT 负载
整机功耗S5120V3-28S-HPWR-SI-Q:MIN:AC: 12WMAX:单AC:400W(PoE为370W)能。400W 是整机上限,其中 370W 是 PoE 供电,已包含在 400W 里,不能再加一次
功耗(静态)/ 功耗(满负荷)S5130S-52S-HI-EDF:单PSR75-12A:45W双PSR75-12A:46W / 单PSR75-12A:65W双PSR75-12A:68W能。做功率密度按满负荷那一行,不是静态那一行
典型功耗H3C UniStor X10536 G6:950W能。这是规格表直接给出的整机典型值,最适合做基线
功耗 / POE+供电S1324G-PWR:≤ 235W(POE 190W);S1208-PWR:最大15W,POE+供电另写「整机供电功率:64W;单端口最大供电功率:30W」能,但要读清括号关系,PoE 是整机功耗的一部分
交流电源模块-6000W(支持PoE)H3C S7600:1-2 必选1个电源,最多可选2个,不支持交流电源和直流电源混插...不能。这是选配电源模块的档位与数量范围,不是设备实际耗电
电源(冗余配置)R5500 G6:支持6个3000W 54V白金电源或6个3200W 54V钛金电源,支持N+N/N+M/N+1冗余不能。冗余是备份,不是 6 路同时按满功率出力
制冷量 / 显冷量CSA系列:制冷量 7.5kW、显冷量 6.7kW;CMA系列:制冷量 25.5kW、显冷量 23.2kW不能。这是空调能搬走多少热,不是它耗多少电

最常踩的坑:看到 S7600 规格表写着「交流电源模块-6000W(支持PoE)」「交流电源模块-2800W(支持PoE)」「交流电源模块-1400W」,就把 6000W 当成这台交换机的功耗。同一份表里还写着「1+1冗余备份」和「必选1个电源,最多可选2个」,说明那是可选电源模块的规格档位;真正描述设备耗电的是 S5130S 那种「功耗(静态)/ 功耗(满负荷)」字段。用错字段,机柜功率密度会被高估几十倍。

二、从设备功耗算起:站内真实规格梯度

把每台设备的整机功耗逐条列出来,才是机柜功率密度的起点。下表数值全部逐条引自本站已发布产品页规格表,按原文字段名保留,未合并、未推算;「规格表未列典型功耗」的型号,正文只引用其电源配置原文,不做估算。

设备(可点开核对)规格表字段规格原文如何用于负载清单
UniStor X10536 G6 存储服务器典型功耗950W(4U,节点重量 空载:30kg满载:65kg)直接作为该节点的负载基线
UniServer E3300 G6 边缘计算电源和散热支持2个钛金1000W M-CRPS冗余电源(1+1冗余),支持热插拔和后维护1+1 冗余,按单路可用容量而非两路相加
HPE Edgeline EL8000t电源1500 瓦高效 1+1 冗余电源同上,冗余不等于加倍
UniStor CH3800 存储服务器电源1600w铂金级电源*2 1600w铂金级电源*2 1600w铂金级电源*2三种典配各写 2 个电源,先确认实际配置再定值
HPE ProLiant DL380a Gen11电源和散热可选最高4个2200W热拔插冗余电源,最高支持96%钛金「可选最高」是上限配置,不是标配耗电
HPE ProLiant DL380a Gen12电源和散热可选最高2400W(主板支持1+1热插拔冗余;GPU支持2+1热拔插冗余); 4个热插拔散热风扇(2+1组合,共12颗风扇)主板 1+1、GPU 2+1,冗余层级不同
UniServer R5500 G5电源支持4个3000W+2个2400W/2000W白金电源,支持N+N冗余GPU 与 CPU 供电分开列,别按 6 个全功率累加
UniServer R5500 G6电源GPU计算模块供电平面:支持6个3000W 54V白金电源或6个3200W 54V钛金电源,支持N+N/N+M/N+1冗余 CPU计算节点供电平面:支持2个2000W/2400W 12V白金电源或2个1600W 12V钛金电源,支持1+1冗余规格表把两个供电平面分开写,冗余方式有 N+N / N+M / N+1 / 1+1 多种
HPE Apollo 6500 Gen10 Plus电源每个配置都具有完全冗余的电源,单个机箱具有多达6个3000W铂金热插拔电源「多达 6 个」是机箱能力,不等于 6×3000W 常驻
S5130S-52S-HI-EDF 接入交换机功耗(满负荷)单PSR75-12A:65W双PSR75-12A:68W;电源模块 双模块化电源;75W 可插拔交流电源模块 0-2 可选、150W 可插拔交流电源模块 0-2 可选按满负荷 65–68W 计,别把 150W 电源模块当功耗
S5120V3-28S-HPWR-SI-Q POE交换机整机功耗MIN:AC: 12WMAX:单AC:400W(PoE为370W)按 400W 计,370W PoE 已含在内
S1324G-PWR POE交换机功耗≤ 235W(POE 190W)按 235W 上限计,190W PoE 不再加
S1208-PWR POE交换机功耗 / 散热方式最大15W;自然散热小端口 PoE 交换机整机功耗很低,散热方式也影响机柜风道

把这段做成 Excel 时,建议每台设备只填一列「整机功耗或典型功耗(W)」,另设一列记「电源模块规格」仅作备注。前期供电预算的口径可延伸阅读 POE交换机功率怎么算?深圳企业供电配置清单;容量与盘位的另一类算法见 NAS可用容量怎么算。

三、UPS 容量:kVA 与 kW 不是同一个数

设备功耗汇总成 kW 后,下一步是选 UPS。这里最容易出错的是把 kVA 当 kW。本站 UPS电源 栏目已发布的规格表直接把两个单位并列写出,数值并不相同:

型号(可点开核对)规格表原文选型提示
3E系列 10-20kVA额定功率 10kVA/9kW;架构 双转换在线式;输入输出 三相/单相10kVA 对应 9kW,按 kVA 估负载会高估可用功率
E系列 1-3kVA额定功率 1kVA/800W;输入输出 单相/单相1kVA 对应 800W,差距更大
PX系列 1-10kVA额定功率 1KVA/1KW;输入电压范围 90~300VAC;输入频率范围 40~70Hz;输出波形 正弦波同一系列不同档位比值不同,输入电压范围要跟市电条件核对
LP系列 1-3KVA 锂电额定容量 1KVA/1KW;电池类型 磷酸铁锂;安装方式 19英寸机架式;输入电压 适配110V/220V锂电机架式,电池类型与安装方式直接决定机柜内占位
HY系列 10-60kVA功率范围 10-60kVA;输入输出 三进三出;架构 双转换在线式给的是范围,需确认落在该系列哪个档位
HY系列 10-200kVA功率范围 10-200kVA;效率 >93%;输入输出 三进三出效率值要计入长期电费与散热预算
N系列 20-300kVA 模块化容量范围 20-90kVA/kW;冗余方式 N+X;模块热插拔 支持规格表把 kVA/kW 并写,且按模块做 N+X 冗余
N系列 50-600kVA 大功率模块化容量范围 50-200kVA;冗余方式 N+X;输入输出 三进三出模块化扩容要按单个模块容量与冗余个数算,不是按系列名上限

值得单独记的一条:10kVA/9kW、1kVA/800W、20-90kVA/kW —— 同一台 UPS 的 kVA 与 kW 并不相等。采购时若只写「10kVA」,供应商按哪一档配、实际能带多少 kW 的 IT 负载、后备时间按哪个负载率测,都要写进配置单。规格表未列后备时间的型号,本文不做补全,只按原文引用;需要后备时间的项目应在正式规格书里确认。

四、制冷量与机柜功率密度:按显冷量对 IT 显热

IT 负载几乎全部转化为显热,所以看空调规格时「显冷量」比「制冷量」更贴近机房场景。本站 精密空调 与 模块化机房 栏目已发布产品页把两者分列:

型号(可点开核对)规格表原文部署形态与核对点
CSA系列 7.5-30kW 小型风冷制冷量 7.5kW;显冷量 6.7kW;风量 2360m³/h;加热量 —/3kW;加湿量 —/3kg/h小型机房;制冷量与显冷量差 0.8kW
CMA系列 25-100kW 房间级制冷量 25.5kW;显冷量 23.2kW;风量 7800m³/h;加热量 6kW;加湿量 5kg/h房间级;制冷量与显冷量差 2.3kW
CDA系列 3.5-12.5kW 机架式匹数 1.5匹;制冷量 3.5kW;显冷量 3.5kW;内机风量 800m³/h;加热量 1kW;加湿量 1kg/h机架式,直接装在机柜内,适合单柜高密度
CRA系列 12.5~60kW 列间级制冷量 12.5kW;显冷量 12.5kW;内机风量 3000m³/h;加热量 2kW;加湿量 1kg/h;宽度系列 半柜(300mm)列间级,紧靠机架;宽度 300mm 要跟机柜排列核对
Liebert CRV CW 冷冻水列间空调冷却方式 冷冻水;安装方式 列间安装(紧靠机架);送风方式 前送风;回风方式 背回风冷冻水方案,需另核冷源与管路,不是风冷直扩
ONE系列 单柜一体化空调版可用空间 18U;冗余类型 N;宽度 600mm单柜方案要扣掉空调占用的 U 位,18U 才是可用空间
双排微模块数据中心功率范围 15-90kW;电力模块容量 15kW;可安装模块数 6个;输入输出 三相四线按模块扩容,规格表同时给出单模块容量与模块数
双通道微模块数据中心布局方式 双排面对面;机柜数量 12-30台;通道类型 封闭冷热通道;制冷方式 列间空调封闭冷热通道 + 列间空调,风道与机柜数量一起定
单排微模块数据中心机柜数量 2-10台;布局方式 单排;标准化单元 电源+制冷+机柜+管理小规模一体化,供电制冷与机柜按标准单元成套核

把机柜功率密度、U 位、制冷形态三者一起看:ONE 单柜 规格表写「可用空间 18U」,说明机柜里装了空调后可用 U 位要扣减;CDA 机架式 显冷量 3.5kW、CRA 列间级 显冷量 12.5kW,对应的是两种不同的部署位置。机柜数量与通道形式同样影响制冷,双通道微模块 写「封闭冷热通道」「制冷方式 列间空调」,单排微模块 写「标准化单元 电源+制冷+机柜+管理」。这些字段应原样进配置单,而不是折算成一个笼统的「机房空调 × N 台」。

五、判断标准:让供应商回答这 6 个问题

  • 负载清单按哪个字段算?是「整机功耗 / 功耗(满负荷)/ 典型功耗」,还是把「交流电源模块-6000W(支持PoE)」这类电源模块档位当成设备耗电?
  • PoE 有没有被重复计?「400W(PoE为370W)」「≤ 235W(POE 190W)」是包含关系,还是被当成两笔相加?
  • 冗余电源怎么折算?N+N / N+M / N+1 / 1+1 冗余下,实际可用功率按几路算,是否把 6 个 3000W 直接相乘。
  • UPS 报的是 kVA 还是 kW?规格表写「10kVA/9kW」「1kVA/800W」,本项目按哪个数校核,后备时间在哪个负载率下测得。
  • 制冷量按制冷量还是显冷量对?7.5kW / 6.7kW、25.5kW / 23.2kW 的差值怎么计入余量,制冷形态是房间级、机架式、列间级还是冷冻水。
  • 机柜可用 U 位与风道核过吗?「可用空间 18U」「宽度 600mm」「封闭冷热通道」,以及满配重量、前后维护空间是否对得上现场。

把这 6 个问题写进需求或询价单,两份方案才能放在同一口径下比较。答不上来的,通常供电与制冷预算也是按经验拍的。前期布线与验收口径可延伸阅读 综合布线验收8问:查完再签字,容量与扩容的账另见 分布式存储容量账、超融合扩容。

六、常见问题(FAQ)

Q1:为什么按电源模块额定功率算出来的机柜功率密度高得离谱?

因为字段用错了。H3C S7600 规格表列「交流电源模块-6000W(支持PoE)」「交流电源模块-2800W(支持PoE)」「交流电源模块-1400W」,同时写「1-2 必选1个电源,最多可选2个」「1+1冗余备份」——那是可选电源模块的档位与数量,不是整机耗电。做负载清单应取「整机功耗 / 功耗(满负荷)/ 典型功耗」,例如 S5130S-52S-HI-EDF 的「单PSR75-12A:65W双PSR75-12A:68W」或 X10536 G6 的「950W」。

Q2:10kVA 的 UPS 能带 10kW 的设备吗?

不能直接这么算。本站 3E系列 规格表写「额定功率 10kVA/9kW」,E系列 写「1kVA/800W」,N系列 写「容量范围 20-90kVA/kW」。kVA 与 kW 是两个量,规格表并列给出时应按 kW 侧校核 IT 负载,并在正式规格书里确认该档位对应的数值与后备时间。

Q3:PoE 交换机的 370W 要不要另外加到机柜负载里?

不要。S5120V3-28S-HPWR-SI-Q 规格表写「整机功耗 MIN:AC: 12WMAX:单AC:400W(PoE为370W)」,括号里的 370W 是 400W 的组成部分;S1324G-PWR 写「≤ 235W(POE 190W)」同理。再单独加一次 PoE,等于把同一份供电算了两遍。相关口径见 POE交换机功率怎么算。

Q4:服务器写了 6 个 3000W 电源,是不是要按 18kW 预留?

不是。R5500 G6 规格表原文是「支持6个3000W 54V白金电源或6个3200W 54V钛金电源,支持N+N/N+M/N+1冗余」,冗余配置的目的是备份与可维护,不是让所有模块同时满功率输出;Apollo 6500 Gen10 Plus 写「每个配置都具有完全冗余的电源,单个机箱具有多达6个3000W铂金热插拔电源」,同样描述的是机箱能力。实际负载应以配置单确认的典型功耗或实测值为准,本文不做推算。

Q5:精密空调的制冷量就是它的耗电量吗?

不是。CSA系列 写「制冷量 7.5kW;显冷量 6.7kW」,CMA系列 写「制冷量 25.5kW;显冷量 23.2kW」,这是空调搬走热量的能力,机房 IT 设备产生的主要是显热,所以校核时看显冷量更贴近。空调自身的耗电功率规格表未在这些页面单列,本文不补数。

Q6:一个机柜到底能装多密?

要按 U 位、供电、制冷三条线一起卡。ONE系列单柜一体化空调版 规格表写「可用空间 18U」「宽度 600mm」,说明空调占掉 U 位后可用空间要扣减;双排微模块 写「功率范围 15-90kW」「电力模块容量 15kW」「可安装模块数 6个」,是按模块扩供电;双通道微模块 写「机柜数量 12-30台」「封闭冷热通道」「制冷方式 列间空调」,风道形式又会影响制冷。现场还要核满配重量与前后维护空间,别只按 U 位数塞满。等保与运维类项目的配套清单可参看 深圳日志留存180天怎么验、机房带电清洗怎么做。

七、深圳本地落地:勘测、清单、验收

深圳市华南腾飞科技有限公司(龙华区)长期承接深圳企业的机房、网络、供电制冷与信息安全项目,站内已发布 UPS电源、精密空调、模块化机房、AI服务器、POE交换机 等系列真实产品页,可按同一口径做多品牌对照。落地按四步走:① 提供机柜数量、现有设备清单、计划上架的服务器与交换机型号、市电引入条件与目标后备时间;② 深圳市内可先上门勘测机柜 U 位、承重、配电回路与风道;③ 出逐台整机功耗清单、UPS kVA/kW 校核表、制冷量/显冷量对照表与配置报价;④ 上架后按约定负载复测 UPS 带载、后备时间与机柜进/出风温度并留验收记录。安全设备的选型口径见 企业防火墙选型:吞吐量、并发与功能授权核对表,灾备与演练类项目可参看 银行灾备双活怎么建、勒索软件应急演练、勒索演练的5个盲区。

八、相关配置可查站内

供电与制冷栏目:UPS电源、精密空调、模块化机房、数据中心;IT 负载栏目:通用服务器、AI服务器、存储服务器、边缘计算、NAS存储、超融合、POE交换机、接入交换机、路由网关、无线AP、下一代防火墙、AI应用。具体规格可点开 3E系列 10-20kVA、E系列 1-3kVA、N系列模块化、CSA系列、CMA系列、CDA机架式、CRA列间级、双排微模块、X10536 G6、R5500 G6、S5130S-52S-HI-EDF、S5120V3 产品页逐条核对。延伸阅读:无线AP怎么选、监控点位与存储容量、RAID配置那些坑、防火墙多少钱一台、日志审计那点事、零信任和VPN有什么区别、零信任怎么选;更多方案见 解决方案 与 新闻资讯。

把机柜数量、现有设备清单、计划上架型号和目标后备时间发过来,就能出一份逐台功耗清单、UPS kVA/kW 校核表与制冷量对照表,深圳市内可先上门勘测再出方案。咨询电话:13510444731 / 15815529276,或见 联系我们。本文型号参数均引自本站已发布产品页规格表,为官方规格标注值;负载汇总方法与余量口径为一般性建议,不构成报价承诺,最终以现场勘测结论、对应型号正式规格书与正式配置单为准。

本文由华南腾飞技术团队整理。团队扎根深圳 14 年,累计交付 500+ 政企客户的机房、网络、信息安全与云计算项目,深圳市内 2 小时响应、7×24 小时支持。

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