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解析:大型機房精密空調的模塊化設計

雙擊自動滾屏 發(fā)布者:精密空調 發(fā)布時間:2018-04-20 10:08:11 閱讀:次【字體:

模塊化機房精密空調采用一體式機身結構設計,具有風冷、乙二醇冷、水冷和冷凍水等機型;制冷量范圍寬,風冷、水冷、乙二醇冷機組20kW~150kW,冷凍水機組達26~160kW。高可靠性、高靈活性、全壽命成本。完全滿足大,中型交換機房,移動機房,數(shù)據(jù)中心等高標準要求。

機房空調的特點

(一)顯熱量大

機房內安裝的主機及外設、服務器、交換機、光端機等計算機設備以及動力保障設備,如UPS電源,均會以傳熱、對流、輻射的方式向機房內散發(fā)熱量,這些熱量僅造成機房內溫度的升高,屬于顯熱。一個服務器機柜散熱量在每小時幾千瓦到十幾千瓦,如果是安裝刀片式服務器,散熱量會高一些。大中型計算機房設備散熱量在400W/m2左右,裝機密度較高的數(shù)據(jù)中心可能會到600W/m2以上。機房內顯熱比可高達95%。

(二)潛熱量小

不改變機房內的溫度,而只改變機房內空氣含濕量,這部分熱量稱為潛熱。機房內沒有散濕設備,潛熱主要來自工作人員及室外空氣,而大中型計算機機房一般采用人機分離的管理模式,機房圍護結構密封較好,新風一般也是經過溫濕度預處理后進人機房,所以機房潛熱量較小。

(三)風量大、焓差小

設備的熱量是通過傳導、輻射的方式傳遞到機房內,設備密集的區(qū)域發(fā)熱量集中,為使機房內各區(qū)域溫濕度均勻,而且控制在允許的基數(shù)及波動范圍內,就需要有較大的風量將余熱量帶走。另外,機房內潛熱量較少,一般不需要除濕,空氣經過空調機蒸發(fā)器時不需要降至零點溫度以下,所以送風溫差及焓差要求較小,為將機房內余熱帶走,就需要較大送風量。

(四)不間斷運行、常年制冷

機房內設備散熱屬于穩(wěn)態(tài)熱源,全年不間斷運行,這就需要有一套不間斷的空調保障系統(tǒng),在空調設備的電源供給方面也有較高的要求,不僅需要有雙路市電互投,而且對于保障重要計算機設備的空調系統(tǒng)還應有發(fā)電機組做后備電源。長期穩(wěn)態(tài)熱源造成即便在冬季機房內也需要制冷,尤其是在南方地區(qū),更為突出。在北方地區(qū),如果冬季仍需制冷,在選擇空調機組時,需要考慮機組的冷凝壓力和其他相關問題,另外可增加室外冷空氣進風比例,以達到節(jié)能的目的。

(五)送回風方式較多

空調房間的送風方式取決于房間內熱量的發(fā)源及分布特點,針對機房內設備密集式排列,線纜、橋架較多以及走線方式等特點,空調的送風方式分為下送上回、上送上回、上送側回、側送側回。

(六)靜壓箱送風

機房內空調送回風通常不采用管道,而是利用高架地板下部或天花板上部的空間作為靜壓箱送回風,靜壓箱內形成的穩(wěn)壓層可使送風均勻,使空間內各點靜壓相等。

 

(七)潔凈度要求高

電子計算機機房有嚴格的空氣潔凈度要求。

空氣中的塵埃、腐蝕性氣體等會嚴重損壞電子元器件的壽命,弓起接觸不良和短路等,因此要求機房專用空調能按相關標準對流通空氣進行除塵、過濾。另外,要向機房內補充新風,保持機房內的正壓。根據(jù)《電子計算機機房設計規(guī)范》規(guī)定,主機房內的空氣含塵濃度,在靜態(tài)條件下測試,每升空氣中大于或等于0.5m的塵粒數(shù),應小于18000粒。主機房與其他房間、走廊間壓差不應小于4.9Pa,與室外靜壓差不應小于9.8Pa。

全年制冷

由于機房的發(fā)熱量很大,有的IDC機房發(fā)熱量更是達到30kw/㎡以上,所以全年都是制冷。

這里需要提到的一點是機房精密空調也有加熱器,只不過是在除濕的時候啟動的。應為除濕時出風溫度要相對較低,避免房間溫度降低得太快(機房要求溫度變化每10分鐘不超過1℃,濕度每小時不超過5%)。

高顯熱比

顯熱比是顯冷量與總冷量的比值??照{的總冷量是顯冷量和潛冷量之和,其中顯熱制冷是用來降溫的,而潛冷是用來除濕的。機房的熱量主要是顯熱,所以機房精密空調的顯熱比較高,一般在0.9以上(普通舒適型空調只有0.6左右)。大風量、小晗差是機房空調與其他空調的本質區(qū)別。采用大風量,可以使出風溫度不至于太低,并加大機房的換氣次數(shù),這對服務器和計算機的運算都是有利的。機房的短時間內溫度變化太大會造成服務器運算錯誤,機房濕度太低會造成靜電(濕度在20%的時候靜電可以達到1萬伏)。

高能效比

能效比(COP)即使能量與熱量之間的轉換比率,1單位的能量,轉換為3單位的熱量,COP=3。由于大部分機房精密空調采用渦旋式壓縮機(最小的功率也有2.75KW),COP最大可以達到5.6。整機的能效比達到3.0以上。

高精度設計

機房精密空調不僅對溫度可以調節(jié),也可以對濕度可以調節(jié),并且精度都是很高的。計算機特別是服務器對溫度和濕度都有特別高的要求,如果變化太大,計算機的計算就可能出現(xiàn)差錯,對服務商是是很不利的特別是銀行和通訊行業(yè)?,F(xiàn)在的機房精密空調要求一般在溫度精度達±2℃,濕度精度±5%,高精度機房精密空調可以溫度精度達到±0.5℃,濕度精度達到±2%。

高可靠性

一個機房最注重的就是可靠性。全年8760小時要無故障運行,就需要機房空調可靠的零部件和優(yōu)秀的控制系統(tǒng)。一般機房多是N+1備份,一臺空調出了問題,其他空調就可以馬上接管整個系統(tǒng)。目前最知名的產品有:CAROSS卡洛斯機房空調、艾默生機房空調、雷諾威機房空調等都是目前做頂端的產品。

模塊化機房精密空調采用一體式機身結構設計,具有風冷、乙二醇冷、水冷和冷凍水等機型;制冷量范圍寬,風冷、水冷、乙二醇冷機組20kW~150kW,冷凍水機組達26~160kW。高可靠性、高靈活性、全壽命成本。完全滿足大,中型交換機房,移動機房,數(shù)據(jù)中心等高標準要求。

機房空調的特點

(一)顯熱量大

機房內安裝的主機及外設、服務器、交換機、光端機等計算機設備以及動力保障設備,如UPS電源,均會以傳熱、對流、輻射的方式向機房內散發(fā)熱量,這些熱量僅造成機房內溫度的升高,屬于顯熱。一個服務器機柜散熱量在每小時幾千瓦到十幾千瓦,如果是安裝刀片式服務器,散熱量會高一些。大中型計算機房設備散熱量在400W/m2左右,裝機密度較高的數(shù)據(jù)中心可能會到600W/m2以上。機房內顯熱比可高達95%。

(二)潛熱量小

不改變機房內的溫度,而只改變機房內空氣含濕量,這部分熱量稱為潛熱。機房內沒有散濕設備,潛熱主要來自工作人員及室外空氣,而大中型計算機機房一般采用人機分離的管理模式,機房圍護結構密封較好,新風一般也是經過溫濕度預處理后進人機房,所以機房潛熱量較小。

(三)風量大、焓差小

設備的熱量是通過傳導、輻射的方式傳遞到機房內,設備密集的區(qū)域發(fā)熱量集中,為使機房內各區(qū)域溫濕度均勻,而且控制在允許的基數(shù)及波動范圍內,就需要有較大的風量將余熱量帶走。另外,機房內潛熱量較少,一般不需要除濕,空氣經過空調機蒸發(fā)器時不需要降至零點溫度以下,所以送風溫差及焓差要求較小,為將機房內余熱帶走,就需要較大送風量。

(四)不間斷運行、常年制冷

機房內設備散熱屬于穩(wěn)態(tài)熱源,全年不間斷運行,這就需要有一套不間斷的空調保障系統(tǒng),在空調設備的電源供給方面也有較高的要求,不僅需要有雙路市電互投,而且對于保障重要計算機設備的空調系統(tǒng)還應有發(fā)電機組做后備電源。長期穩(wěn)態(tài)熱源造成即便在冬季機房內也需要制冷,尤其是在南方地區(qū),更為突出。在北方地區(qū),如果冬季仍需制冷,在選擇空調機組時,需要考慮機組的冷凝壓力和其他相關問題,另外可增加室外冷空氣進風比例,以達到節(jié)能的目的。

(五)送回風方式較多

空調房間的送風方式取決于房間內熱量的發(fā)源及分布特點,針對機房內設備密集式排列,線纜、橋架較多以及走線方式等特點,空調的送風方式分為下送上回、上送上回、上送側回、側送側回。

(六)靜壓箱送風

機房內空調送回風通常不采用管道,而是利用高架地板下部或天花板上部的空間作為靜壓箱送回風,靜壓箱內形成的穩(wěn)壓層可使送風均勻,使空間內各點靜壓相等。

 

(七)潔凈度要求高

電子計算機機房有嚴格的空氣潔凈度要求。

空氣中的塵埃、腐蝕性氣體等會嚴重損壞電子元器件的壽命,弓起接觸不良和短路等,因此要求機房專用空調能按相關標準對流通空氣進行除塵、過濾。另外,要向機房內補充新風,保持機房內的正壓。根據(jù)《電子計算機機房設計規(guī)范》規(guī)定,主機房內的空氣含塵濃度,在靜態(tài)條件下測試,每升空氣中大于或等于0.5m的塵粒數(shù),應小于18000粒。主機房與其他房間、走廊間壓差不應小于4.9Pa,與室外靜壓差不應小于9.8Pa。

全年制冷

由于機房的發(fā)熱量很大,有的IDC機房發(fā)熱量更是達到30kw/㎡以上,所以全年都是制冷。

這里需要提到的一點是機房精密空調也有加熱器,只不過是在除濕的時候啟動的。應為除濕時出風溫度要相對較低,避免房間溫度降低得太快(機房要求溫度變化每10分鐘不超過1℃,濕度每小時不超過5%)。

高顯熱比

顯熱比是顯冷量與總冷量的比值??照{的總冷量是顯冷量和潛冷量之和,其中顯熱制冷是用來降溫的,而潛冷是用來除濕的。機房的熱量主要是顯熱,所以機房精密空調的顯熱比較高,一般在0.9以上(普通舒適型空調只有0.6左右)。大風量、小晗差是機房空調與其他空調的本質區(qū)別。采用大風量,可以使出風溫度不至于太低,并加大機房的換氣次數(shù),這對服務器和計算機的運算都是有利的。機房的短時間內溫度變化太大會造成服務器運算錯誤,機房濕度太低會造成靜電(濕度在20%的時候靜電可以達到1萬伏)。

高能效比

能效比(COP)即使能量與熱量之間的轉換比率,1單位的能量,轉換為3單位的熱量,COP=3。由于大部分機房精密空調采用渦旋式壓縮機(最小的功率也有2.75KW),COP最大可以達到5.6。整機的能效比達到3.0以上。

高精度設計

機房精密空調不僅對溫度可以調節(jié),也可以對濕度可以調節(jié),并且精度都是很高的。計算機特別是服務器對溫度和濕度都有特別高的要求,如果變化太大,計算機的計算就可能出現(xiàn)差錯,對服務商是是很不利的特別是銀行和通訊行業(yè)。現(xiàn)在的機房精密空調要求一般在溫度精度達±2℃,濕度精度±5%,高精度機房精密空調可以溫度精度達到±0.5℃,濕度精度達到±2%。

高可靠性

一個機房最注重的就是可靠性。全年8760小時要無故障運行,就需要機房空調可靠的零部件和優(yōu)秀的控制系統(tǒng)。一般機房多是N+1備份,一臺空調出了問題,其他空調就可以馬上接管整個系統(tǒng)。目前最知名的產品有:CAROSS卡洛斯機房空調、艾默生機房空調、雷諾威機房空調等都是目前做頂端的產品。

來源:精密空調 http://preweds.com/


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