機房空調的主要服務對象為計算機,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。
作用
在計算機機房中的設備是由大量的微電子、精密機械設備等組成,而這些設備使用了大量的易受溫度、濕度影響的電子元器件、機械構件及材料。
溫度對計算機機房設備的電子元器件、絕緣材料以及記錄介質都有較大的影響;如對半導體元器件而言,室溫在規(guī)定范圍內(nèi)每增加10℃,其可靠性就會降低約25%;而對電容器,溫度每增加10℃,其使用時間將下降50%;絕緣材料對溫度同樣敏感,溫度過高,印刷電路板的結構強度會變?nèi)?,溫度過低,絕緣材料會變脆,同樣會使結構強度變?nèi)?對記錄介質而言,溫度過高或過低都會導致數(shù)據(jù)的丟失或存取故障。< /p>
濕度對計算機設備的影響也同樣明顯,當相對濕度較高時,水蒸汽在電子元器件或電介質材料表面形成水膜,容易引起電子元器件之間出現(xiàn)形成通路;當相對濕度過低時;容易產(chǎn)生較高的靜電電壓,試驗表明:在計算機機房中,如相對濕度為30%,靜電電壓可達5000V,相對濕度為20%,靜電電壓可達10000V,相對濕度為5%時,靜電電壓可達20000V,而高達上萬伏的靜電電壓對計算機設備的影響是顯而易見的。機房精密空調是針對現(xiàn)代電子設備機房設計的專用空調,它的工作精度和可靠性都要比普通空調高得多。要提高這些機房設備使用的穩(wěn)定及可靠性,需將環(huán)境的溫度濕度嚴格控制在特定范圍。機房精密空調可將機房溫度及相對濕度控制于正負1攝氏度,從而大大提高了設備的壽命及可靠性。
特點
機房空調應具有的功能獨立的制冷系統(tǒng)獨立的加熱系統(tǒng)獨立的加濕系統(tǒng)
獨立的除濕系統(tǒng)
高要求機房空氣過濾系統(tǒng)
監(jiān)控功能
MTBF(平均無故障時間)>10萬小時
具體特點:
1、 全年制冷
由于機房的發(fā)熱量很大,發(fā)熱量過高會導致一系列問題。有的IDC機房發(fā)熱量更是達到300w/㎡以上,所以全年都是制冷。
這里需要提到的一點是機房空調也有加熱器,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%)。
2、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、小焓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(nèi)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)。
3、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。
4、高精度設計
機房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)。機房空調要求一般在溫度精度達±2℃,濕度精度±5%,高精度機房空調可以溫度精度達到±0.5℃,濕度精度達到±2% 。
5、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)。
組成
機房空調主要由六部分組成:
1、控制監(jiān)測系統(tǒng)
控制系統(tǒng)通過控制器顯示空氣的溫、濕度,空調機組的工作狀態(tài),分析各傳感器反饋回來的信號,對機組各功能項發(fā)出工作指令,達到控制空氣溫、濕度的目的。
2、通風系統(tǒng)
機組內(nèi)的各項功能(制冷、除濕、加熱、加濕等)對機房內(nèi)空氣進行處理時,均需要空氣流動來完成熱、濕的交換,機房內(nèi)氣體還需保持一定流速,防止塵埃沉積,并及時將懸浮于空氣中的塵埃濾除掉。
3、制冷循環(huán)及除濕系統(tǒng)
采用蒸發(fā)壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng),它是利用制冷劑蒸發(fā)時吸收汽化潛熱來制冷的,制冷劑是空調制冷系統(tǒng)中實現(xiàn)制冷循環(huán)的工作介質,它的臨界溫度會隨著壓力的增加而升高,利用這個特點,先將制冷劑氣體利用壓縮機作功壓縮成高溫高壓氣體,再送到冷凝器里,在高壓下冷卻,氣體會在較高的溫度下散熱冷凝成液體,高壓的制冷劑液體通過一個節(jié)流裝置,使壓力迅速下降后到達蒸發(fā)器內(nèi)在較低的壓力溫度下沸騰。
構成基本的制冷系統(tǒng)主要有四大部件,壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥。
除濕系統(tǒng)一般利用其本身的制冷循環(huán)系統(tǒng),采用在相同制冷量情況下減。
4、加濕系統(tǒng)
通過電極加濕罐或紅外加濕燈管等設備,通過對水加熱形成水蒸氣的方式來實現(xiàn)。
5、加熱系統(tǒng)
加熱做為熱量補償,大多采用電熱管形式。
6、水冷機組水(乙二醇)循環(huán)系統(tǒng)
水冷機組的冷凝器設在機組內(nèi)部,循環(huán)水通過熱交換器,將制冷劑汽體冷卻凝結成液體,因水的比熱容很大,所以冷凝熱交換器體積不大,可根據(jù)不同的回水溫度調節(jié)壓力控制三通閥(或電動控制閥控制通過熱交換器的水量來控制冷凝壓力。循環(huán)水的動力是由水泵提供的,被加熱后的水,有幾種冷卻方式較常用的是干冷器冷卻,即將水送到密閉的干冷器盤管內(nèi),靠風機冷卻后返回,干冷器工作穩(wěn)定、可靠性高,但需要有--個較大體積的冷卻盤管和風機。還有一種是開放的冷卻方式,即將水送到冷卻水塔噴淋「靠水份本身蒸發(fā)散熱后返回,這種方式需不斷向系統(tǒng)內(nèi)補充水,并要求對水進行軟化,空氣中的塵土等雜物也會進入系統(tǒng)中,嚴重時會堵塞管路,影響傳熱效果,因此還需定期除污。
文章來源:機房空調 http://www.tehnit.com/