一、精密空調(diào)和舒適性空調(diào)

1、機房空調(diào)

機房空調(diào)是一種專供機房使用的高精度空調(diào)，因其不但可以控制機房溫度，也可以同時控制濕度，因此也叫恒溫恒濕空調(diào)機房專用空調(diào)機，另因其對溫度、濕度控制的精度很高，亦稱機房精密空調(diào)。機房空調(diào)的主要服務(wù)對象為計算機，為機房提供穩(wěn)定可靠的IDC與檢測機房工作溫度、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。

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、商場及會議室等人員集中的地方經(jīng)常使用。是專門為人而設(shè)計的空調(diào)，與其它專門為控制設(shè)備溫度而設(shè)計的空調(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，可以使悶熱室內(nèi)環(huán)境很快達到人們感覺舒適的狀態(tài)。

保持溫度和濕度設(shè)計條件對于數(shù)據(jù)機房的平穩(wěn)運行至關(guān)重要。設(shè)計條件應(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，溫度的快速波動也可能會對硬件運行產(chǎn)生負面影響，這就是即便硬件未在處理數(shù)據(jù)也要使其保持運行狀態(tài)的一個原因。

相反，舒適型空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計只是為了在夏天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(23士2℃)，因此，可能會出現(xiàn)高溫、高濕而導(dǎo)致環(huán)境溫濕度較大范圍的波動。

二、機房環(huán)境對空調(diào)的要求

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

1、高溫和低溫

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

2、高濕度

高濕度可能會造成磁帶物理變形、磁盤劃傷、機架結(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，同時還加大了靜電的釋放，此類靜電釋放將會導(dǎo)致系統(tǒng)運行不穩(wěn)定甚至數(shù)據(jù)出錯。

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

IT硬件產(chǎn)生不尋常的集中熱負荷，同時對溫度或濕度的變化又非常敏感。溫度或濕度的波動可能會產(chǎn)生一些問題，例如，處理時出現(xiàn)亂碼，嚴(yán)重時甚至系統(tǒng)徹底停機。這會給公司帶來巨大的損失，具體數(shù)額取決于系統(tǒng)中斷時間以及所損失數(shù)據(jù)和時間的價值。標(biāo)準(zhǔn)舒適型空調(diào)的設(shè)計并非為了處理數(shù)據(jù)機房的熱負荷集中和熱負荷組成，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。精密空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計是為了進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)機房四季空調(diào)正常運行。

三、精密空調(diào)和舒適空調(diào)區(qū)別

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

1、傳統(tǒng)的舒適性空調(diào)主要是針對于人員設(shè)計

舒適性空調(diào)送風(fēng)量小，送風(fēng)焓差大，降溫和除濕同時進行；而機房內(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。同時，由于制冷量的（40％～60％）消耗在除濕上，使得實際冷卻設(shè)備的冷量減少很多，大大增加了能量的消耗。

機房專用空調(diào)在設(shè)計上采用嚴(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)，不能在機房形成整體的氣流循環(huán)，機房冷卻不均勻，使得機房內(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。

而機房專用空調(diào)送風(fēng)量大，機房換氣次數(shù)高（通常在30～60次／小時），整個機房內(nèi)能形成整體的氣流循環(huán)，使機房內(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)機組的過濾性能較差，不能滿足計算機的凈化要求。

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

4、機房要求空調(diào)可大負荷常年持續(xù)運轉(zhuǎn)

因大多數(shù)機房內(nèi)的電子設(shè)備均是連續(xù)運行的，工作時間長，因此要求機房專用空調(diào)在設(shè)計上可大負荷常年連續(xù)運轉(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，計算機機房因其密封性好而發(fā)熱設(shè)備又多，仍需空調(diào)機組正常制冷工作，此時，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，不能滿足機房設(shè)備的需要。

 

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

 

文章來源：機房空調(diào) http://www.yuanchangqo.cn

 

 

發(fā)一、精密空調(diào)和舒適性空調(diào)

 

1、機房空調(diào)

機房空調(diào)是一種專供機房使用的高精度空調(diào)，因其不但可以控制機房溫度，也可以同時控制濕度，因此也叫恒溫恒濕空調(diào)機房專用空調(diào)機，另因其對溫度、濕度控制的精度很高，亦稱機房精密空調(diào)。機房空調(diào)的主要服務(wù)對象為計算機，為機房提供穩(wěn)定可靠的IDC與檢測機房工作溫度、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。

 

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、商場及會議室等人員集中的地方經(jīng)常使用。是專門為人而設(shè)計的空調(diào)，與其它專門為控制設(shè)備溫度而設(shè)計的空調(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，可以使悶熱室內(nèi)環(huán)境很快達到人們感覺舒適的狀態(tài)。

 

保持溫度和濕度設(shè)計條件對于數(shù)據(jù)機房的平穩(wěn)運行至關(guān)重要。設(shè)計條件應(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，溫度的快速波動也可能會對硬件運行產(chǎn)生負面影響，這就是即便硬件未在處理數(shù)據(jù)也要使其保持運行狀態(tài)的一個原因。

 

 

相反，舒適型空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計只是為了在夏天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(23士2℃)，因此，可能會出現(xiàn)高溫、高濕而導(dǎo)致環(huán)境溫濕度較大范圍的波動。

 

二、機房環(huán)境對空調(diào)的要求

 

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

 

1、高溫和低溫

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

 

2、高濕度

高濕度可能會造成磁帶物理變形、磁盤劃傷、機架結(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，同時還加大了靜電的釋放，此類靜電釋放將會導(dǎo)致系統(tǒng)運行不穩(wěn)定甚至數(shù)據(jù)出錯。

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

 

 

IT硬件產(chǎn)生不尋常的集中熱負荷，同時對溫度或濕度的變化又非常敏感。溫度或濕度的波動可能會產(chǎn)生一些問題，例如，處理時出現(xiàn)亂碼，嚴(yán)重時甚至系統(tǒng)徹底停機。這會給公司帶來巨大的損失，具體數(shù)額取決于系統(tǒng)中斷時間以及所損失數(shù)據(jù)和時間的價值。標(biāo)準(zhǔn)舒適型空調(diào)的設(shè)計并非為了處理數(shù)據(jù)機房的熱負荷集中和熱負荷組成，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。精密空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計是為了進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)機房四季空調(diào)正常運行。

 

三、精密空調(diào)和舒適空調(diào)區(qū)別

 

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

 

1、傳統(tǒng)的舒適性空調(diào)主要是針對于人員設(shè)計

舒適性空調(diào)送風(fēng)量小，送風(fēng)焓差大，降溫和除濕同時進行；而機房內(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。同時，由于制冷量的（40％～60％）消耗在除濕上，使得實際冷卻設(shè)備的冷量減少很多，大大增加了能量的消耗。

 

機房專用空調(diào)在設(shè)計上采用嚴(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)焓差減小）。

 

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)，不能在機房形成整體的氣流循環(huán)，機房冷卻不均勻，使得機房內(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。

而機房專用空調(diào)送風(fēng)量大，機房換氣次數(shù)高（通常在30～60次／小時），整個機房內(nèi)能形成整體的氣流循環(huán)，使機房內(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)機組的過濾性能較差，不能滿足計算機的凈化要求。

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

 

4、機房要求空調(diào)可大負荷常年持續(xù)運轉(zhuǎn)

因大多數(shù)機房內(nèi)的電子設(shè)備均是連續(xù)運行的，工作時間長，因此要求機房專用空調(diào)在設(shè)計上可大負荷常年連續(xù)運轉(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，計算機機房因其密封性好而發(fā)熱設(shè)備又多，仍需空調(diào)機組正常制冷工作，此時，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，不能滿足機房設(shè)備的需要。

 

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

 

 

 

四、某機房空調(diào)負荷設(shè)計案例

 

下面我們以某一個機房為案例來講解下機房空調(diào)負荷設(shè)計情況：

 

1、具體情況：

XXXX機房，房間面積約為142m2，機房機柜安裝服務(wù)器、存儲設(shè)備、核心交換機等重要設(shè)備。

 

2、機房負荷分析：

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

 

3、機房主要熱量的來源：

 

熱負荷分析：

（1） 計算機設(shè)備熱負荷：Q1=860*P*η1*η2*η3 （Kcal/h）

Q1：計算機設(shè)備熱負荷

P：機房內(nèi)各種設(shè)備總功耗

η1：同時使用系數(shù)

η2：利用系數(shù)

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

（2） 照明設(shè)備熱負荷：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)《計算站場地技術(shù)要求》要求，機房照度應(yīng)大于2001x，其功耗大約為20W/M2以后的計算中，照明功耗將以20 W/M2為依據(jù)計算。

 

（3） 人體熱負荷Q3=P*N （Kcal/h）

N：機房常有人員數(shù)量

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

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

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

F：轉(zhuǎn)護結(jié)構(gòu)面積

t1：機房內(nèi)內(nèi)溫度℃

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

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

 

（6） 其他熱負荷

除上述熱負荷外，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)量之積計算。

Q5=860*P

依據(jù)經(jīng)驗采用“功率及面積法”計算機房熱負荷：

Qt=Q1+Q2

其中，Qt 總制冷量（KW）

Q1 室內(nèi)設(shè)備負荷（=設(shè)備功率×0.8）

Q2 環(huán)境熱負荷（=0.12～0.18kW/m2 ×機房面積）

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

Q1 =30*0.8=24KW

環(huán)境熱負荷為：

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。

此外，UPS的發(fā)熱量也非常小，也可忽略不計。

 

4、實際工程熱符合估算方法：

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

 

5、主機房空調(diào)裝機容量：

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

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