機(jī)房空調(diào)選型和設(shè)計(jì)方案

時(shí)間：2013-04-16作者：珠海銓高機(jī)電設(shè)備有限公司瀏覽：75

 

機(jī)房精密空調(diào)選型設(shè)計(jì) 機(jī)房**空調(diào)設(shè)備制冷系統(tǒng)形式很多，可以根據(jù)工程項(xiàng)目的特點(diǎn)，選用不同的制冷系統(tǒng)。機(jī)房**空調(diào)機(jī)組制冷系

機(jī)房精密空調(diào)選型設(shè)計(jì)

機(jī)房**空調(diào)設(shè)備制冷系統(tǒng)形式很多，可以根據(jù)工程項(xiàng)目的特點(diǎn)，選用不同的制冷系統(tǒng)。機(jī)房**空調(diào)機(jī)組制冷系統(tǒng)主要冷卻形式有風(fēng)冷式、水冷或乙二醇水冷式、冷凍水式、雙冷源系統(tǒng)等。
 

機(jī)房對(duì)機(jī)房空調(diào)的要求

機(jī)房是數(shù)據(jù)處理中心，安裝有大量的計(jì)算機(jī)、磁帶機(jī)、磁介質(zhì)、交換機(jī)、路由器等對(duì)環(huán)境溫濕度、潔凈度要求較高的精密設(shè)備，對(duì)機(jī)房環(huán)境有嚴(yán)格的要求，其中較重要的是機(jī)房溫度、濕度和潔凈度三個(gè)指標(biāo)。

機(jī)房**空調(diào)(精密空調(diào))是為計(jì)算機(jī)機(jī)房(包括程控交換機(jī)房)專門設(shè)計(jì)的特殊空調(diào)機(jī)，精密空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是為了進(jìn)行**的溫度和濕度控制，精密空調(diào)系統(tǒng)具有高**性，**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**數(shù)據(jù)機(jī)房四季空調(diào)正常運(yùn)行。

計(jì)算機(jī)機(jī)房**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，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?jī)?nèi)**使用機(jī)房**空調(diào)。

 

機(jī)房空調(diào)選型設(shè)計(jì)

在對(duì)自控新風(fēng)冷氣機(jī)設(shè)備進(jìn)行選型過程中，機(jī)房的熱負(fù)荷和換氣次數(shù)是較為重要的參數(shù)依據(jù)，因?yàn)檫@兩項(xiàng)參數(shù)決定了機(jī)房的溫濕度能否得到恒定以及機(jī)房的潔凈度能否得到滿足。所以我們?cè)跈C(jī)房**空調(diào)設(shè)備選型時(shí)先選定這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)，然后再對(duì)選定的新風(fēng)設(shè)備型號(hào)進(jìn)行其它次要數(shù)據(jù)項(xiàng)的驗(yàn)證。根據(jù)機(jī)房熱負(fù)荷及換氣次數(shù)的計(jì)算，可以對(duì)機(jī)房**空調(diào)設(shè)備的設(shè)備型號(hào)進(jìn)行選定。

 

混合制冷方式

混合制冷方式是傳統(tǒng)機(jī)房常用的方式(俗稱冰柜式制冷方式)，傳統(tǒng)的機(jī)房空調(diào)很少考慮機(jī)柜內(nèi)部的溫度，它僅僅能**機(jī)房?jī)?nèi)溫度符合要求。傳統(tǒng)混合制冷方式布局以整個(gè)房間作為冷卻對(duì)象，造成冷、熱氣流混流運(yùn)行，即**的機(jī)柜排出的熱風(fēng)很容易進(jìn)入后排機(jī)柜的進(jìn)風(fēng)口，由于冷、熱風(fēng)氣流混合，從而造成精密空調(diào)制冷及機(jī)柜熱交換效率降低。

 

垂直送風(fēng)制冷方式

垂直送風(fēng)方式一般指下送（上送）風(fēng)上回（側(cè)回）風(fēng)方式，一般是通過送風(fēng)管道或地板靜壓箱開口方式送風(fēng)，垂直送風(fēng)方式空調(diào)的可減少冷熱氣流混流，大大提高空調(diào)效率，降低工程造價(jià)，這種方式是機(jī)房經(jīng)濟(jì)實(shí)用的送風(fēng)方式。

 
水平送風(fēng)制冷方式

水平送風(fēng)方式一般指靠近機(jī)柜，沿機(jī)柜面均勻水平送出冷風(fēng)，把冷氣均勻地送入機(jī)柜內(nèi)，采用這種送風(fēng)形式可大大縮短熱交換距離，提高空調(diào)效率，這是機(jī)柜較理想的送風(fēng)方式。

 

氣流組織節(jié)能措施

1.空調(diào)氣流循環(huán)

問題：機(jī)房空調(diào)本身的設(shè)計(jì)是送風(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?jī)?nèi)能形成整體的氣流循環(huán)，使機(jī)房?jī)?nèi)的所有設(shè)備均能得到冷卻。但是某些機(jī)房的設(shè)計(jì)抹殺了這項(xiàng)功能，比如：機(jī)房的空調(diào)被擱置在另外一個(gè)房間，靠隔斷上方的回風(fēng)口，來回風(fēng)或者靠天花板的微孔來回風(fēng)致使空調(diào)的氣流組織受阻，而制冷效果很差，并且報(bào)警次數(shù)很多，還有靜電地板的高度很低，有些地方甚至**25CM厘米并且下方有很多的線槽和線纜，空調(diào)的冷風(fēng)無法送達(dá)到相應(yīng)的位置；有些地方的靜電地板的開口數(shù)量及開口的位置不對(duì)，造成空調(diào)的氣流組織不合理。上送風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)管的設(shè)計(jì)一定要合理，風(fēng)口的數(shù)量及大小要合理，否則會(huì)影響制冷效果。

節(jié)能措施：

a.如果空調(diào)是下送風(fēng)上回風(fēng)、下走線：地板的高度應(yīng)在50-80cm。

b.如果空調(diào)是下送風(fēng)上回風(fēng)，地板下**40cm的，將電源及綜合布線系統(tǒng)的放在機(jī)柜上層，實(shí)行上走線模式。

c.如果地板無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的高度應(yīng)采用強(qiáng)制向上排風(fēng)的裝置，以達(dá)到氣流的正常流通和循環(huán)。

d.采用監(jiān)控系統(tǒng)控制氣流的循環(huán)，通過機(jī)柜內(nèi)的溫濕度的監(jiān)控來控制風(fēng)閥送風(fēng)口的大小開合。

2.機(jī)柜的氣流組織

機(jī)柜即機(jī)房，這是未來機(jī)房的發(fā)展趨勢(shì)，IT微環(huán)境的變化直接關(guān)系到整個(gè)機(jī)房的安全。機(jī)柜的擺放的合理性和機(jī)柜本身的微循環(huán)的問題是目前存在的兩大問題。

機(jī)柜空間的合理布局對(duì)于確保機(jī)柜擁有適當(dāng)溫度和足夠的冷空氣同樣非常重要。合理的機(jī)柜布局目標(biāo)是控制空氣循環(huán)，即避免冷空氣在到達(dá)設(shè)備進(jìn)氣口前與熱空氣混合。通過將機(jī)柜按行排列，冷熱通道的技術(shù)，可以大幅降低短路循環(huán)現(xiàn)象，同時(shí)按照背靠背的方式布局。根據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，大約25%的機(jī)房將每排機(jī)柜面向統(tǒng)一的方向。將機(jī)柜置于統(tǒng)一方向可能導(dǎo)致嚴(yán)重的短路循環(huán)問題，一般會(huì)出現(xiàn)“熱點(diǎn)”，同時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行成本也將大幅提高。對(duì)于機(jī)柜朝向統(tǒng)一方向、且沒有采用冷熱通道技術(shù)的環(huán)境。調(diào)查顯示大多數(shù)用戶均是按照管理層指示放置的，目的是保持機(jī)房的美觀。如果沒有能夠使用冷熱通道技術(shù)，那么解決這一環(huán)境中熱點(diǎn)問題的一個(gè)有效方法是為受影響的機(jī)柜提供一個(gè)額外的制冷設(shè)備才可以解決。

節(jié)能措施

（1）機(jī)柜布局：

機(jī)柜按行排列，采用冷熱通道的技術(shù)，背靠背布局

（2）安裝盲板：

盡管機(jī)柜通常被認(rèn)為只是一種機(jī)械支架，但它對(duì)于防止設(shè)備排除的熱空氣重新進(jìn)入設(shè)備進(jìn)氣口至關(guān)重要。

機(jī)柜在安裝盲板前熱空氣在出風(fēng)口受到輕微增壓后，再加上設(shè)備進(jìn)氣口的吸力，導(dǎo)致了熱空氣重新吸入設(shè)備進(jìn)氣口的情況，即短路循環(huán)。在安裝盲飯后，熱空氣從設(shè)備排出，機(jī)柜及其盲板提供了屏障功能，截?cái)嗔藷峥諝舛搪费h(huán)的路徑，進(jìn)而降低了熱空氣進(jìn)入進(jìn)氣口的可能。

盡管主要的IT設(shè)備制造商均強(qiáng)烈建議使用盲板，但實(shí)際上90%或較高比例的機(jī)房都忽略了這一點(diǎn)。熱空氣再循環(huán)問題可能導(dǎo)致IT設(shè)備的溫度上升8℃。安裝盲板是一個(gè)較其簡(jiǎn)單的過程，可以用非常低的成本應(yīng)用于幾乎所有的數(shù)據(jù)中心。

（3）使用標(biāo)準(zhǔn)寬度機(jī)柜（使用**寬機(jī)柜將可能使得熱空氣通過設(shè)備側(cè)面進(jìn)行短路循環(huán)）

（4）使用深度擴(kuò)展的機(jī)柜。

（5）使用螺絲固定IT設(shè)備（使用托盤安裝IT設(shè)備會(huì)造成相關(guān)位置盲板的無法安裝，從而為熱空氣的短路循環(huán)提供了*開放的條件，應(yīng)盡量的避免。）

（6）使用帶有風(fēng)扇系統(tǒng)的機(jī)柜，可將底層空氣輸向機(jī)柜**或從機(jī)柜后端主動(dòng)排除熱空氣。

（7）合理的負(fù)載分布

不合理的設(shè)備安裝位置，特別是高功率高密度設(shè)備的安裝位置，可能明顯的增加機(jī)房的工作壓力。當(dāng)高負(fù)載密度、高功率服務(wù)器被組合成一個(gè)或多個(gè)機(jī)柜時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)高負(fù)載密度設(shè)備群。這種情況可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)機(jī)房出現(xiàn)熱點(diǎn)，并要求操作員采取相應(yīng)措施，如降低空氣溫度設(shè)置點(diǎn)等。

機(jī)房**空調(diào)和辦公室空調(diào)用電量占機(jī)房總用電量的70%左右，有效的降低空調(diào)的耗電量是降低運(yùn)維成本的關(guān)鍵；除去設(shè)備用電（18%）外，機(jī)房照明在總的用電比例（10%）也是相當(dāng)可觀的，所以又必要再強(qiáng)調(diào)空調(diào)節(jié)電的同時(shí)注重機(jī)房照明的合理使用。

上表中所列舉溫度是該設(shè)備正常工作所需要的環(huán)境溫度條件；從表中可以得知，除蓄電池需要嚴(yán)格的溫度范圍（20-25℃）外，其他設(shè)備工作溫度可以在15-30℃之間；

從地區(qū)溫度與設(shè)備工作溫度范圍比較可以得知：

a)除去設(shè)備本身發(fā)熱，外界環(huán)境一年中大多數(shù)時(shí)間基本可以滿足設(shè)備工作環(huán)境要求（15-30℃）；

b)由于設(shè)備本身發(fā)熱和設(shè)備工作設(shè)計(jì)溫度在常溫（25℃），通訊機(jī)房均裝備**空調(diào)設(shè)備來**機(jī)房溫度穩(wěn)定在常溫下；

c)在春季和秋季室外溫度接近設(shè)備工作設(shè)計(jì)溫度，此時(shí)可以考慮加強(qiáng)機(jī)房通風(fēng)來**機(jī)房穩(wěn)定的工作環(huán)境要求；

d)夏季和冬季是室外溫度和設(shè)備常溫差距較大的時(shí)期，空調(diào)耗能較大，有效的控制這兩個(gè)季節(jié)空調(diào)的使用效率將是降低機(jī)房電費(fèi)成本的關(guān)鍵。

除了交換機(jī)（40-65%）和蓄電池設(shè)備（40-60%）需要較高濕度要求外，其他主要設(shè)備工作濕度滿足的要求可以在20-80%之間。

從以上可以得知：

a)外界環(huán)境一年中絕大多數(shù)時(shí)間可以滿足主要通信設(shè)備工作環(huán)境濕度要求（20-80℃）；

b)夏季和冬季中可能出現(xiàn)需要空調(diào)處于加濕和除濕的情形，如果通過空調(diào)自身的加除濕功能來調(diào)節(jié)機(jī)房濕度可能會(huì)增加很大的功率損耗，并且部分機(jī)房精密空調(diào)不具備太大的調(diào)節(jié)濕度范圍，此時(shí)可以考慮解除機(jī)房**空調(diào)的加除濕功能，替代為機(jī)房增加**加除濕設(shè)備來**機(jī)房適當(dāng)?shù)臐穸刃枰?

1.空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一般空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，系依“較大負(fù)荷再加上20-50%預(yù)留負(fù)載量”而設(shè)計(jì)；實(shí)際運(yùn)行時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)均并未達(dá)滿負(fù)載狀態(tài)，系統(tǒng)存有甚大的冗余；因此空調(diào)系統(tǒng)需要：

將不必要的冗余空調(diào)負(fù)載減供；

將無效使用的進(jìn)行無效能減供；

有效使用大自然新風(fēng)供冷的制冷能力。

2.機(jī)房空調(diào)的和諧制冷設(shè)置(13種手段)

（1）提高制冷系統(tǒng)溫度設(shè)置值。

為了較大限度的提高容量和優(yōu)化效率，設(shè)置點(diǎn)不應(yīng)**維持設(shè)備進(jìn)氣溫度所需的數(shù)值。

（程控機(jī)房的溫度要求保持在15℃-25℃以內(nèi)，程控交換機(jī)房的溫度設(shè)定為20℃，精度為1℃。在設(shè)備對(duì)環(huán)境的要求范圍相對(duì)寬松的情況下，沒有根據(jù)環(huán)境溫度及設(shè)備特點(diǎn)作出相應(yīng)的調(diào)整，室內(nèi)溫度一年四季保持恒溫恒濕狀態(tài)。這不僅是對(duì)電量的浪費(fèi)，也是對(duì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的浪費(fèi)。）

（2）適當(dāng)設(shè)定回風(fēng)溫度值。

節(jié)能理論依據(jù)是，當(dāng)程控機(jī)房需要降溫時(shí)，空調(diào)工作在制冷狀態(tài)，此時(shí)若將回風(fēng)溫度值設(shè)高些（在滿足機(jī)房溫度要求的條件下），會(huì)使壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間縮短起到節(jié)能作用。同理，當(dāng)程控機(jī)房需要升溫時(shí)，空調(diào)工作在加熱狀態(tài)，此時(shí)若將回風(fēng)溫度值設(shè)低些，會(huì)使加熱器運(yùn)行時(shí)間縮短起到節(jié)能作用。

（3）改變空調(diào)7×24小時(shí)不間斷運(yùn)行方式為間斷性的運(yùn)行方式；

（4）通過現(xiàn)**房新風(fēng)換氣系統(tǒng)充分利用室外溫度來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度(冬季)；

（5）加強(qiáng)機(jī)房密封性能，夏季合理利用機(jī)房窗簾調(diào)溫（經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示通常窗簾可以有10℃左右的調(diào)溫能力）；

（6）在加/除濕耗能較大的機(jī)房可以考慮增加**加/除濕設(shè)備；

根據(jù)設(shè)備規(guī)格：一般每80平方米空間配置一臺(tái)加濕機(jī)和除濕機(jī)，技術(shù)規(guī)格為加濕機(jī)5-9公斤/小時(shí)、除濕機(jī)3-5公斤/小時(shí)。在機(jī)房相對(duì)濕度**20%時(shí)開啟加濕機(jī)，相對(duì)濕度**80%時(shí)開啟除濕機(jī)。

如果機(jī)房使用單獨(dú)加濕器，切勿使機(jī)房濕度值**需求，這會(huì)導(dǎo)致多個(gè)制冷設(shè)備相抵觸運(yùn)行:如果兩個(gè)制冷系統(tǒng)回流氣體溫度不一致，或兩個(gè)設(shè)備的濕度傳感器校準(zhǔn)不一致，或兩個(gè)設(shè)備設(shè)定的濕度值不同。制冷系統(tǒng)抵觸運(yùn)行將導(dǎo)致一臺(tái)制冷設(shè)備會(huì)降低空氣濕度，另外一個(gè)則會(huì)增加空氣濕度。這一運(yùn)行模式較其浪費(fèi)資源，而且機(jī)房管理員也不容易發(fā)現(xiàn)。

制冷系統(tǒng)濕度抵觸運(yùn)行問題可通過以下方式解決:

a)使用*濕度控制；b)協(xié)調(diào)制冷設(shè)備之間的濕度值；c)關(guān)閉制冷系統(tǒng)中一個(gè)或多個(gè)加濕器；d)使用浮動(dòng)數(shù)值設(shè)定。

確認(rèn)系統(tǒng)設(shè)定值是否相同，校準(zhǔn)是否相同，并且擴(kuò)大浮動(dòng)數(shù)值設(shè)定范圍。一般情況下，將浮動(dòng)數(shù)值范圍設(shè)定為士5%，便可以糾正這一問題。





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