發(fā)一、精密空調(diào)和舒適性空調(diào)

 

1、機(jī)房空調(diào)

機(jī)房空調(diào)是一種專供機(jī)房使用的高精度空調(diào)，因其不但可以控制機(jī)房溫度，也可以同時(shí)控制濕度，因此也叫恒溫恒濕空調(diào)機(jī)房專用空調(diào)機(jī)，另因其對溫度、濕度控制的精度很高，亦稱機(jī)房精密空調(diào)。機(jī)房空調(diào)的主要服務(wù)對象為計(jì)算機(jī)，為機(jī)房提供穩(wěn)定可靠的IDC與檢測機(jī)房工作溫度、相對濕度、空氣潔凈度，具有高顯熱比、高能效比、高可靠性、高精度等特點(diǎn)。

 

2、舒適性空調(diào)

舒適性空調(diào)是控制溫度以使人體感覺舒適的空氣調(diào)節(jié)設(shè)備，目的是創(chuàng)造一個(gè)舒適的工作或生活環(huán)境，以利于提高工作效率或維持良好的健康水平。家庭、賓館、辦公室、影劇院、商場及會(huì)議室等人員集中的地方經(jīng)常使用。是專門為人而設(shè)計(jì)的空調(diào)，與其它專門為控制設(shè)備溫度而設(shè)計(jì)的空調(diào)（精密空調(diào)、專用空調(diào)）不同，它風(fēng)量小、降溫快、除濕能力強(qiáng)，可以使悶熱室內(nèi)環(huán)境很快達(dá)到人們感覺舒適的狀態(tài)。

 

保持溫度和濕度設(shè)計(jì)條件對于數(shù)據(jù)機(jī)房的平穩(wěn)運(yùn)行至關(guān)重要。設(shè)計(jì)條件應(yīng)在22℃~24℃(72℉～75℉)和35%~50%的相對濕度(R.H.)。與環(huán)境條件不合適可能造成損壞一樣，溫度的快速波動(dòng)也可能會(huì)對硬件運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響，這就是即便硬件未在處理數(shù)據(jù)也要使其保持運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)原因。

 

 

相反，舒適型空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)只是為了在夏天35℃(95℉)的氣溫和48%R.H.的外界條件下，使室內(nèi)的溫度和濕度分別保持27℃(80℉)和50%R.H.的水平。相對而言，舒適空調(diào)沒有專用的加濕及控制系統(tǒng)，簡單的控制器無法保持溫度所需的設(shè)定點(diǎn)(23士2℃)，因此，可能會(huì)出現(xiàn)高溫、高濕而導(dǎo)致環(huán)境溫濕度較大范圍的波動(dòng)。

 

二、機(jī)房環(huán)境對空調(diào)的要求

 

如果數(shù)據(jù)機(jī)房的環(huán)境不適合，將對數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)工作產(chǎn)生負(fù)面影響，可能使數(shù)據(jù)運(yùn)行出錯(cuò)、宕機(jī)，甚至使系統(tǒng)故障頻繁而徹底關(guān)機(jī)。

 

1、高溫和低溫

高溫、低溫或溫度快速波動(dòng)都有可能會(huì)破壞數(shù)據(jù)處理并關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)。溫度波動(dòng)可能會(huì)改變電子芯片和其它板卡元件的電子和物理特性，造成運(yùn)行出錯(cuò)或故障。這些問題可能是暫時(shí)的，也可能會(huì)持續(xù)多天。即使是暫時(shí)的問題，也可能很難診斷和解決。

 

2、高濕度

高濕度可能會(huì)造成磁帶物理變形、磁盤劃傷、機(jī)架結(jié)露、紙張粘連、MOS電路擊穿等故障發(fā)生。

 

3、低濕度

低濕度不僅產(chǎn)生靜電，同時(shí)還加大了靜電的釋放，此類靜電釋放將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定甚至數(shù)據(jù)出錯(cuò)。

在許多重要的工作中信息處理是不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，因此，公司的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開恒溫恒濕的數(shù)據(jù)機(jī)房。

 

 

IT硬件產(chǎn)生不尋常的集中熱負(fù)荷，同時(shí)對溫度或濕度的變化又非常敏感。溫度或濕度的波動(dòng)可能會(huì)產(chǎn)生一些問題，例如，處理時(shí)出現(xiàn)亂碼，嚴(yán)重時(shí)甚至系統(tǒng)徹底停機(jī)。這會(huì)給公司帶來巨大的損失，具體數(shù)額取決于系統(tǒng)中斷時(shí)間以及所損失數(shù)據(jù)和時(shí)間的價(jià)值。標(biāo)準(zhǔn)舒適型空調(diào)的設(shè)計(jì)并非為了處理數(shù)據(jù)機(jī)房的熱負(fù)荷集中和熱負(fù)荷組成，也不是為了向這些應(yīng)用提供所需的精確的溫度和濕度設(shè)定點(diǎn)。精密空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是為了進(jìn)行精確的溫度和濕度控制，精密空調(diào)系統(tǒng)具有高可靠性，保證系統(tǒng)終年連續(xù)運(yùn)行，并且具有可維修性、組裝靈活性和冗余性，可以保證數(shù)據(jù)機(jī)房四季空調(diào)正常運(yùn)行。

 

三、精密空調(diào)和舒適空調(diào)區(qū)別

 

計(jì)算機(jī)機(jī)房對溫度、濕度及潔凈度均有較嚴(yán)格的要求，因此，計(jì)算機(jī)機(jī)房專用空調(diào)在設(shè)計(jì)上與傳統(tǒng)的舒適性空調(diào)有著很大區(qū)別，表現(xiàn)在以下5個(gè)方面：

 

1、傳統(tǒng)的舒適性空調(diào)主要是針對于人員設(shè)計(jì)

舒適性空調(diào)送風(fēng)量小，送風(fēng)焓差大，降溫和除濕同時(shí)進(jìn)行；而機(jī)房內(nèi)顯熱量占全部熱量的90％以上，它包括設(shè)備本身發(fā)熱、照明發(fā)熱量、通過墻壁、天花、窗戶、地板的導(dǎo)熱量，以及陽光輻射熱，通過縫隙的滲透風(fēng)和新風(fēng)熱量等。這些發(fā)熱量產(chǎn)生的濕量很小，因此采用舒適性空調(diào)勢必造成機(jī)房內(nèi)相對濕度過低，而使設(shè)備內(nèi)部電路元器件表面積累靜電，產(chǎn)生放電從而損壞設(shè)備、干擾數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)。同時(shí)，由于制冷量的（40％～60％）消耗在除濕上，使得實(shí)際冷卻設(shè)備的冷量減少很多，大大增加了能量的消耗。

 

機(jī)房專用空調(diào)在設(shè)計(jì)上采用嚴(yán)格控制蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)壓力，增大送風(fēng)量使蒸發(fā)器表面溫度高于空氣露點(diǎn)溫度而不除濕，產(chǎn)生的冷量全部用來降溫，提高了工作效率，降低了濕量損失（送風(fēng)量大，送風(fēng)焓差減?。?/p>

 

2、舒適性空調(diào)風(fēng)量小，風(fēng)速低

舒適性空調(diào)只能在送風(fēng)方向局部氣流循環(huán)，不能在機(jī)房形成整體的氣流循環(huán)，機(jī)房冷卻不均勻，使得機(jī)房內(nèi)存在區(qū)域溫差，送風(fēng)方向區(qū)域溫度低，其他區(qū)域溫度高，發(fā)熱設(shè)備因擺放位置不同而產(chǎn)生局部熱量積累，導(dǎo)致設(shè)備過熱損壞。

而機(jī)房專用空調(diào)送風(fēng)量大，機(jī)房換氣次數(shù)高（通常在30～60次／小時(shí)），整個(gè)機(jī)房內(nèi)能形成整體的氣流循環(huán)，使機(jī)房內(nèi)的所有設(shè)備均能平均得到冷卻。

 

3、舒適性空調(diào)送風(fēng)量小，換熱次數(shù)少

傳統(tǒng)的舒適性空調(diào)，由于送風(fēng)量小，換氣次數(shù)少，機(jī)房內(nèi)空氣不能保證有足夠高的流速將塵埃帶回到過濾器上，而在機(jī)房設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生沉積，對設(shè)備本身產(chǎn)生不良影響。且一般舒適性空調(diào)機(jī)組的過濾性能較差，不能滿足計(jì)算機(jī)的凈化要求。

采用機(jī)房專用空調(diào)送風(fēng)量大，空氣循環(huán)好，同時(shí)因具有專用的空氣過濾器，能及時(shí)高效的濾掉空氣中的塵挨，保持機(jī)房的潔凈度。

 

4、機(jī)房要求空調(diào)可大負(fù)荷常年持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)

因大多數(shù)機(jī)房內(nèi)的電子設(shè)備均是連續(xù)運(yùn)行的，工作時(shí)間長，因此要求機(jī)房專用空調(diào)在設(shè)計(jì)上可大負(fù)荷常年連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，并要保持極高的可靠性。舒適性空調(diào)較難滿足要求，尤其是在冬季，計(jì)算機(jī)機(jī)房因其密封性好而發(fā)熱設(shè)備又多，仍需空調(diào)機(jī)組正常制冷工作，此時(shí)，一般舒適性空調(diào)由于室外冷凝壓力過低已很難正常工作，機(jī)房專用空調(diào)通過可控的室外冷凝器，仍能正常保證制冷循環(huán)工作。

 

5、機(jī)房專用空調(diào)一般還配備了專用加濕系統(tǒng)

專用加濕系統(tǒng)可高效率的除濕系統(tǒng)及電加熱補(bǔ)償系統(tǒng)，通過微處理器，根據(jù)各傳感器返饋回來的數(shù)據(jù)能夠精確的控制機(jī)房內(nèi)的溫度和濕度，而舒適性空調(diào)一般不配備加濕系統(tǒng)，只能控制溫度且精度較低，濕度則較難控制，不能滿足機(jī)房設(shè)備的需要。

 

綜上所述，機(jī)房專用空調(diào)與舒適型空調(diào)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面存在顯著差別，二者為不同的目的而設(shè)計(jì)，無法互換使用。計(jì)算機(jī)機(jī)房內(nèi)必須使用機(jī)房專用空調(diào)。目前，國內(nèi)許多行業(yè)，如金融、郵電通信、電視臺(tái)、石油勘探、印刷、科研、電力等已經(jīng)廣泛采用，提高了機(jī)房內(nèi)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

 

 

 

四、某機(jī)房空調(diào)負(fù)荷設(shè)計(jì)案例

 

下面我們以某一個(gè)機(jī)房為案例來講解下機(jī)房空調(diào)負(fù)荷設(shè)計(jì)情況：

 

1、具體情況：

XXXX機(jī)房，房間面積約為142m2，機(jī)房機(jī)柜安裝服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、核心交換機(jī)等重要設(shè)備。

 

2、機(jī)房負(fù)荷分析：

負(fù)荷構(gòu)成：主機(jī)房空調(diào)負(fù)荷包括冷負(fù)荷、熱負(fù)荷和濕負(fù)荷。冷負(fù)荷是指在某一時(shí)刻為保持機(jī)房具有穩(wěn)定的溫度、濕度，需要向機(jī)房空氣中供應(yīng)的冷量；熱負(fù)荷是指為補(bǔ)償房間失熱量而需要向房間供應(yīng)的熱量；濕負(fù)荷是指為維持室內(nèi)相對濕度所需由房間除去或增加的濕量。

 

3、機(jī)房主要熱量的來源：

 

熱負(fù)荷分析：

（1） 計(jì)算機(jī)設(shè)備熱負(fù)荷：Q1=860*P*η1*η2*η3 （Kcal/h）

Q1：計(jì)算機(jī)設(shè)備熱負(fù)荷

P：機(jī)房內(nèi)各種設(shè)備總功耗

η1：同時(shí)使用系數(shù)

η2：利用系數(shù)

η3：負(fù)荷工作均勻系數(shù) 通常，η1、η2、η3 取0.6—0.8之間， 本設(shè)計(jì)考慮容量變化要求較小，取值為0.6。

（2） 照明設(shè)備熱負(fù)荷：Q2=C*P （Kcal/h）

P：照明設(shè)備標(biāo)定輸出功率

C：每輸出1W放熱量Kcal/hw（白熾燈0.86口光燈1）根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《計(jì)算站場地技術(shù)要求》要求，機(jī)房照度應(yīng)大于2001x，其功耗大約為20W/M2以后的計(jì)算中，照明功耗將以20 W/M2為依據(jù)計(jì)算。

 

（3） 人體熱負(fù)荷Q3=P*N （Kcal/h）

N：機(jī)房常有人員數(shù)量

P：人體發(fā)熱量，輕體力工作人員熱負(fù)荷顯熱與潛熱之和，在室溫為21℃和24℃時(shí)均為102Kcal。

（4） 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)熱Q4=K*F*(t1-t2) （Kcal/h）

K：轉(zhuǎn)護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系統(tǒng)普通混凝土為1.4—1.5

F：轉(zhuǎn)護(hù)結(jié)構(gòu)面積

t1：機(jī)房內(nèi)內(nèi)溫度℃

t2：機(jī)房外的計(jì)算溫度℃ 在以后的計(jì)算中，t1- t2定為10℃計(jì)算。 屋頂與地板根據(jù)修正系數(shù)0.4計(jì)算。

（5） 新風(fēng)熱負(fù)荷計(jì)算較為復(fù)雜，在此方案中，我們以空調(diào)本身的設(shè)備余量來平衡，不另外計(jì)算。

 

（6） 其他熱負(fù)荷

除上述熱負(fù)荷外，在工作中使用的示波器、電烙鐵、吸塵器等也將成為熱負(fù)荷，由于這些設(shè)備功耗小，只粗略根據(jù)其輸入功率與熱功當(dāng)量之積計(jì)算。

Q5=860*P

依據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用“功率及面積法”計(jì)算機(jī)房熱負(fù)荷：

Qt=Q1+Q2

其中，Qt 總制冷量（KW）

Q1 室內(nèi)設(shè)備負(fù)荷（=設(shè)備功率×0.8）

Q2 環(huán)境熱負(fù)荷（=0.12～0.18kW/m2 ×機(jī)房面積）

根據(jù)目前機(jī)房內(nèi)設(shè)備數(shù)量估算機(jī)房內(nèi)負(fù)載約為30KW，所以室內(nèi)設(shè)備熱負(fù)荷為：

Q1 =30*0.8=24KW

環(huán)境熱負(fù)荷為：

Q2=0.18kw/平方米×142平方米＝25.56KW

則Qt=Q1+Q2=24+25.56=49.56KW

注：電池發(fā)熱量忽略不計(jì)。

此外，UPS的發(fā)熱量也非常小，也可忽略不計(jì)。

 

4、實(shí)際工程熱符合估算方法：

在實(shí)際工程方案設(shè)計(jì)中由于建筑物機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性，通常根據(jù)下表來選擇機(jī)房單位面積的冷量需求，然后根據(jù)總面積計(jì)算出冷量需求。

 

5、主機(jī)房空調(diào)裝機(jī)容量：

主機(jī)房空調(diào)裝機(jī)容量應(yīng)根據(jù)空調(diào)制冷負(fù)荷總量Q，預(yù)留15-20%余量。主機(jī)房空調(diào)設(shè)備配置時(shí)，可根據(jù)具體情況分期實(shí)施，分期實(shí)施時(shí)應(yīng)在支持區(qū)為設(shè)備預(yù)留足夠的空間。按此情況此機(jī)房空調(diào)設(shè)備應(yīng)該配置不小于60 KW的總冷負(fù)荷。為了保證客戶的投資回報(bào)率以及機(jī)房安全，我們建議配置兩臺(tái)P2040雙系統(tǒng)的精密空調(diào)，一方面滿足機(jī)房實(shí)際制冷量的需求，另一方面兩臺(tái)空調(diào)可以在一定程度上降低由于空調(diào)設(shè)備故障引起的機(jī)房溫度短時(shí)間快速升高問題，給空調(diào)的維修預(yù)留充足的時(shí)間，從而保證機(jī)房設(shè)備的安全。

文章來源：精密空調(diào) http://www.yuanchangqo.cn/emerson/