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一文了解数据中心机房恒温恒湿空调

时间:2020-11-26 10:12:19 来源:铂克空调 点击:

  一文了解数据中心机房恒温恒湿空调

  与具有相同制冷量的舒适型空调相比,专用精密空调在整个机房中的循环风量大约是其两倍,而相应的焓差仅为其一半。机房专用的精密空调通常在运行过程中不需要除湿,而较大的循环空气量将使本机在空气的露点以上运行,并且无需将空气冷却到低于露点的温度。为了像舒适空调一样应付湿负荷,因此该单元可以通过提高制冷剂的蒸发温度来提高单元运行的热效率,从而提高运行经济性。根据经验,显热比为1.0的单元的单位制冷量能耗仅为显热比为0.6的单元的单位能耗的60%左右。同样,计算机室需要相对稳定的温度和湿度指示器。较大的循环空气量将有助于稳定计算机机房中的温度和湿度指示器。显然,在一定的冷却能力下,风量的增加将导致焓差的减小,因此通常该设备只能在相对较高的显热比下运行,这恰好适合机房的负荷特性。

  通常,舒适型空调的30%的制冷负荷用于消除潜热负荷,而70%的制冷负荷用于消除显热负荷。对于计算机房,情况则大不相同。机房主要是来自设备的显热,室内人员的热负荷以及夏季进入机房的新鲜空气的热湿负荷(仅占总负荷的5%)。并且在冬天,需要加湿而不是除湿。即使在冬天,计算机室仍然需要消除热负荷,尤其是程控计算机室。鉴于上述特征,如果在计算机室中使用普通的舒适空调单元,则会浪费能量。例如,对于一个热负荷为7056kcal / h的计算机室,如果使用计算机室专用的空调单元,则总功耗为2.7kw,而舒适空调单元则需要消耗8.1kw ,这是功耗的两倍。具有相同制冷量的空调的风量不同。舒适空调的风冷比为1:5,恒温恒湿机的风冷比为1:3.5。机房精密空调风量大,焓差小,显热比高的特点,通常焓差约为2kcal / kg。也就是说,机房热负荷的90%-95%为显热负荷,相同热负荷的显热比越高,供气量越大。这需要计算机室的空调系统提供更大的空气供应量。因此,普通计算机室的送风量是舒适空调房间所需的送风量的1.6至2倍。

  热负荷变化

  通常在10%到100%之间变化。随着系统的扩展,空载设备将根据进度动态撤回,或者设备未完全加电。 。因此,计算机室的精密空调系统必须能够适应这种负载变化,以便电子组件可以在所需的环境条件下工作并确保电路性能的可靠性。

  供气方式

  由于适应了电子通信设备的冷却方式,因此机房中空调系统的送风和回风方式也有所不同:有上部空气供应,下部空气供应,上部回流,下部回流,侧面回风等,制造商通常使用标准化方法来开发一系列模型,以满足用户的不同需求。

  用于计算机室的精密空调的大多数送风模式是从上到下类型和从下到下类型。机房内铺设了防静电活动地板。机房精密空调采用向下送风,顶部回风的供气方式,使冷空气直接进入高架地板下方,在地板下方形成静压箱,然后将冷空气送入高空地板。通过地板出风口均匀输送到机房,然后将其发送到设备机柜。因此,用于计算机室的专用精密空调应具有足够的风量,以带走计算机室中的热量。采用这种形式的送风可以大大提高空调效率,同时可以大大节省过去使用的管道送风的工程成本,降低工程成本,并使室内布置美观。这是计算机室的理想供气方法。当然,机房的供气方式必须与设备的散热方式保持一致。

  过滤

  通常,标准型机组的空气过滤器采用中,粗效率过滤,而在某些进口的特殊型机组中,从结构设计上采用预留的亚高效过滤器或高效过滤器的安装位置,即根据用户需要选择(例如净化手术室,使用亚高效过滤器)。只要用户需要,就可以通过更换过滤器或添加过滤器轻松升级过滤系统。通常,A级清洁度要求使用高效或次高效过滤器,B级清洁度要求使用次高效或中效过滤器,甚至C级清洁度要求也应使用中效过滤器过滤器。但是,舒适空调通常仅具有主过滤器。如果需要提高过滤效率,则只能对其进行修改。另外,经常需要风扇和气压以防止空调安装高效或次高效过滤器。空气供应能力大大降低。

  可靠性

  为了满足计算机机房精密空调系统的高可靠性要求,必须采取一系列措施,对计算机机房精密空调的结构和控制系统进行设计和制造,以及其组成。空调系统,例如设置备用单元或备用控制单元,以及微型计算机控制系统。自动诊断设备的运行状态,针对已发生或将要实时发生的故障发出警报,并自动使用备用设备或备用控制设备来切换故障设备或故障设备。众所周知,计算机机房精密空调的控制系统功能要比舒适空调好得多。

  控制系统的性能与空调系统的技术和经济性能密切相关。许多用于计算机房的精密空调制造商专门开发了一系列控制器,作为空调系统的一部分。电子控制器或微机控制的使用已变得非常普遍,一些公司已将模糊控制技术应用于计算机房的特殊空调系统。

  机房专用的精密空调单元均采用先进可靠的微机控制系统。控制系统由两个主要组件组成,即智能控制器I2-manager和操作显示组件Tmaster。该控制器具有强大的模拟和数字控制功能,可以满足广泛的监视和控制功能,包括实时时钟,RS232 / RS485通信接口和标准网络连接。大屏幕液晶多标准显示器可以显示正宗的中文,更适合中国用户的需求。操作员可以通过键盘/显示屏组件查询设备的运行状态和各种故障记录,并调整设置的参数以确保最高的运行效率。

  该控制系统可以控制同一单元中每台压缩机的分时启动,减少启动电流,平衡同一单元中每台压缩机的工作时间,并防止压缩机频繁启动。多个单元可以串联连接以互相备份。可以分时自动启动多个设备,以减少启动电流,并平衡不同设备的工作时间。这样,有益于提高专用空调单元的使用寿命和操作可靠性。

  全年冷却

  不管是大型计算机还是中型计算机,还是程序控制的配电盘,空调全年都需要在制冷状态下运行。在冬季,制冷操作必须解决稳定的冷凝压力和其他相关问题。当室外温度降至-15℃时,大多数机房专用空调仍可在制冷状态下运行,而当室外温度降至-45℃时,乙二醇制冷装置仍可在制冷状态下运行。与之形成鲜明对比的是,舒适的空调或传统的恒温恒湿机在这种条件下根本无法工作。

  系统设计

  如果舒适空调作为计算机房中的精密空调系统使用,则计算机房的工作点为:冬季20±2°C,夏季23±2°C,设计温度为舒适空调的温度通常为27°C,因此该设备的实际制冷量通常比样品中指示的额定值低10%至25%。另外,当工作点偏离设计点一定程度时,单元某些部分的性能就会偏离最佳工作点,这会影响单元的整体匹配状态,不利于整体性能和单元的高效运行。但是,对于机房专用的精密空调,由于以工作点为设计点,因此机组始终处于最佳工作点,从根本上避免了这些问题。

  综上所述,根据计算机房的负荷特性和特点,有必要设计一种集成了这些要求的空调,以实现主要处理干冷条件的空气处理过程。

  服役生涯

  一般精密空调制造商对机房的设计寿命为10年,连续运行时间为86,400小时,平均不合理率达到25,000小时。在实际使用中,如果环境良好并且维护到位,则用于机房的精密空调可以运行15年左右。

  根据国家家用电器行业标准,舒适空调的基本设计寿命以每年运行半年(即三年)计算。没有连续运行时间指示器,两次故障之间的平均时间为5000小时。仅适用于间歇操作。在实际使用中,舒适型空调可以连续运行3到5年,是计算机机房精密空调的3倍。在实际使用中,使用寿命因工作环境不同而异。

  精密空调与普通舒适空调的区别

  [1]机房对温度,湿度和清洁度有严格的要求。因此,机房专用空调的设计与传统舒适型空调有很大不同,体现在以下五个方面:

  1.传统的舒适空调主要是为人员设计的,送风量小,送风焓差大,制冷除湿同时进行;机房中的显热占总热量的90%以上,其中包括设备本身和照明设备的热量。热量,通过墙壁,天花板,窗户和地板的热传导,以及通过间隙的阳光辐射热,可渗透风和新鲜空气热。这些热量产生的热量非常小,因此,使用舒适的空调不可避免地会导致计算机机房中的相对湿度过低,从而导致设备内部电路组件的表面积聚。静电,会导致放电损坏设备并干扰数据传输和存储。同时,由于在除湿中消耗了冷却能力(40%至60%),因此实际冷却设备的冷却能力大大降低,这大大增加了能耗。

  机房专用空调的设计旨在严格控制蒸发器中的蒸发压力,增加空气供应量,使蒸发器的表面温度高于未除湿的空气露点温度,以及所有冷能产生的气体用于冷却,从而提高了工作效率并减少了水分损失(较大的送风量,减小了送风焓差)。

  2.舒适的空调,风量小,风速低。它只能沿空气供应方向循环,不能在计算机室内形成整体空气循环。计算机室的冷却不均匀,导致计算机室中的区域温度差,并且空气供应方向的温度低。较高的发热设备会因放置位置不同而产生局部热量积聚,从而导致设备过热和损坏。

  机房专用空调的供气量大,机房内的换气次数很多(通常为30-60次/小时)。整个计算机室可形成整体空气流通,因此计算机室中的所有设备均可均匀冷却。

  3.传统的舒适型空调,由于送风量少,换气量少,因此机房内的空气不能保证足够高的流量将灰尘带回过滤器,并沉积在计算机内部设备中房间,这会对设备本身产生负面影响。而且,普通舒适空调的过滤性能差,不能满足计算机的净化要求。

  机房使用的专用空调,供气量大,空气流通性好。同时,由于采用了特殊的空气过滤器,它可以及时过滤掉空气中的灰尘,并有效保持计算机室的清洁度。

  4.由于计算机机房中的大多数电子设备连续运行且工作时间长,因此,计算机房专用空调需要设计成全年可连续运行,负载较大并保持极高的可靠性。舒适的空调很难满足要求,尤其是在冬天,因为计算机室的气密性好,并且有许多加热装置,因此空调单元仍需要正常工作。此时,由于室外冷凝压力低,普通舒适型空调已经很困难。在正常运行中,用于计算机机房的专用空调仍可通过可控的室外冷凝器确保制冷循环的正常运行。

  5.机房专用空调一般装有专用加湿系统,高效除湿系统和电加热补偿系统。通过微处理器,可以根据传感器返回的数据准确控制机房内的温度和湿度,舒适的空调一般不配备加湿系统,只能控制温度,精度较低。 ,而湿度更难控制,无法满足计算机机房中设备的需求。

  综上所述,机房专用空调和舒适型空调之间在产品设计上存在重大差异。两者是为不同目的设计的,不能互换使用。电脑室必须使用精密的空调。金融,邮电,电视台,石油勘探,印刷,科研,电力等许多国内行业被广泛采用,提高了计算机,网络和通信系统的可靠性和经济运行性。电脑室。性别。

  2空运组织

  编辑

  程控交流

  向下供气形式的气流从空调机底部发出,在机房地板下方流动,更易于分配到机房的各个角落。通过活动地板开口进入机房中的冷却设备,并从空调的上部返回空气。这种空气分配方法是大多数计算机机房中使用的空气组织方法。

  根据开关的“门数”或“线数”估算:2.4〜3.5kcal / h·门数或线数;

  根据交流室“面积”检查:165〜222w / m2 [150〜200kcal / h·m2];

  *。交换机的散热量随流量的增加或减少而变化,但变化量不大;

  *。在室外环境温度特别高的区域(例如50°C),计算机房本身的散热量约为每100m2 8.2kw。无需考虑其他气候条件。

  计算机房

  3.3机房

  3.3.1根据单位面积估算制冷量:

  中国机房位于单层建筑290〜350w / m2 [250〜300kcal / h·m2]

  机房位于多层建筑物中175〜290w / m2 [150〜250kcal / h·m2]

  前苏联450〜565w / m2 [390〜485kcal / h·m2]

  美国350〜405w / m2 [300〜350kcal / h·m2]

  日本407〜525w / m2 [350〜450kcal / h·m2]

  备注:1.随着计算机集成电路,超大规模集成电路和芯片技术的发展,计算机的体积越来越小,散热能力也大大降低。相应的估算指标需要调整;但是随着网络技术的发展,要求计算机更可靠,运行速度更快,并且相应地散热也增加了。因此,应结合实际情况考虑制冷量的估算。

  2.对于大多数机房(一般会产生设备热量),当机房中设备的热量不能准确产生时,可以直接根据290〜350w / m2选择精密空调,即0.29-设计标准为0.35KW / m2(相当于250〜300kcal / h·m2),出于安全原因,在大多数情况下,设计标准为0.35KW / m2(即300kcal / h·m2)(在2014年增加到1KVA / M2)。

  3.3.2根据机房中设备的散热量估算制冷量:

  国外一些公司经常使用一整套计算机设备来安装电力进行计算,而在中国,应将其乘以一定的值系数。

  ①主机散热Q = 1000NK

  Q──散热量w

  N──主机设备装机功率kw

  K──总系数,家用设备为0.4〜0.5;进口设备0.6〜0.8

  ②外部设备的散热Q = 1000NK

  Q──散热量w

  N──外部设备的安装功率kw

  K──总系数,家用设备为0.2〜0.3;进口设备0.5

  3.3.3灯具的散热量Q = 1000n1n2n3N

  3.3.4人体散热和湿气消散Q = nq W = nw

  备注:

  1.由于实际选择通常是根据空调的系列型号规格进行四舍五入的,因此留有一定的安全系数,因此可以忽略项目3和4的散热;

  2.选择其他电信机房可以参考机房的参数。

  系统新鲜空气量

  3.4机房精密空调系统的新风量

  采取以下三个项目中的最大项目:

  3.4.1根据机房工作人员每小时取40m3 / h·p

  3.4.2保持机房正压所需的风量

  3.4.3取机房空调总风量的5%(为了节能,为了减少新鲜空气系统的能耗,2016年法规和行业实施不再具有此下限。 )

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