计算机房专用空调

计算机机房专用空调的特点能够充分满足计算机房环境条件要求的计算机房专用空调机是在近30年中逐渐发展起来的一个新机种。早期的机房使用舒适性空调机时，常常出现由于环境温湿度参数控制不当而造成计算机运算过程受干扰、打印机纸张卡住或粘连、磁头损坏、出现静电等问题。而使用通用的恒温恒湿空调机，虽然可以获得比较稳定的适宜环境，但是运行费用偏高，同时也存在安全性、可靠性以及操作方面的一系列不足。为了适应计算机事业的发展，计算机和空调设计人员相互合作，针对计算机房空调环境特点，专门开发了计算机房专用空调机。美国DATAAIRE公司在30多年前与IBM公司合作，成功地开发了世界上第一台计算机房专用空调机。在我国，计算机行业的发展也是近30年的事，随着计算机在各行业的普遍应用，我国第一台机房专用空调机于80年代初在天津机房设备厂诞生。这台机房专用空调机所具有的一系列特点，例如：下送风利用活动地板作为风道把冷风直接送入计算机机柜内、大风量、低焓差、较高的空气过滤效率、配置相互独立的双制冷系统。以及加热、加湿等功能。计算机房专用空调机发展至今，无论从制冷能量调节到各种故障报警监测等都有了相当大的提高。1计算机房专用空调机，通常具有如下一些性能特点：

23.1大风量、小焓差

与相同制冷量的舒适空调机相比，机房专用空调机的循环风量约大一倍，相应的焓差只有一半，机房专用空调机运行时通常不需要除湿，循环风量较大将使得机组在空气露点以上运行，不必要象舒适性空调机那样为应付湿负荷而不得不使空气冷却到露点以下，故机组可以通过提高制冷剂的蒸发温度提高机组运行的热力效率，从而提高运行的经济性。根据经验，显热比为1.0的机组单位制冷量的能耗仅为显热比为0.6机组的60%左右。同样，机房要求温湿度指标相对稳定，较大的循环风量将有利于稳定机房的温、湿度指标，显然，在制冷量一定的情况下，风量的增大将导致焓差的减小，因而通常机组只能在显热比相当高的工况下运行，这恰恰与机房的负荷特点相适应。此外，在过滤系统效率一定的情况下，较大的风量有利于提高机房的洁净度。3空调机按其性能不同，大体可分为三种类型。第一类型为舒适型空调机，如柜式空调机、壁桂式、吸顶式等，它们主要是给人们提供一个舒适的环境条件。第二类为恒温恒湿型空调机，这种空调是为试验室或工作间提供相应的温度和湿度要求，这种空调机夏季制冷、冬季加热和加湿，属于工业用空调机之一。第三类为机房专用空调机，它是为计算机机房(包括程控交换机房)专门设计的特殊空调机，这种空调机全年制冷运行。4

通常舒适空调冷负荷中有30％是为了消除潜热负荷，有70％是为了消除显热负荷。对计算机房来讲，其情况却大不相同，计算机房内主要是设备散出的显热，室内工作人员散出的热负荷及夏季进入房间的新鲜空气的热湿负荷(仅占总负荷的5％)。并且冬季是需要加湿而不是减湿，即使在冬季计算机房仍需要消除热负荷，特别是程控机房更是如此。鉴于以上特点，如将一般舒适空调机组用于计算机房，则会造成能量浪费。例如一个热负荷为7056kcal／h的计算机房，若使用计算机房专用空调机组，则总耗电量为2.7kW，而舒适型空调机组则需耗电8.1kW，即多耗电两倍。同样制冷量的空调机其风量各异、舒适型空调机的风量与冷量比为1:5，而恒湿恒温机风量与冷量比为1:3.5，机房专用空调机的风量与冷量比为1:2.3(kca1／m3)。所以机房专用空调机具有大风量、小焓差、高显热比的特点，通常焓差为2kca1／kg左右。也就是说，机房的热负荷90-95%是显热负荷，同样的热负荷显热比越高要求送风量越大。这就是要求机房的空调系统能够提供较大的送风量，所以要求机房送风量要比通常舒适性空调房间所需的送风量大1.6-2倍。53.2机房的热负荷变化的幅度较大

通常要在10?/FONT>20％之间变动，这是由于主机设备所处的工作状态不同，消耗的功耗不同所造成的。因此，机房空调系统必须能够适应这种负荷的变化，以使元、器件工作在所要求的环境条件之中，保证电路性能的可靠性。63.3送回风方式多样由于要与计算机的冷却方式相适应，计算机房的空调系统的送风回风方式是多种多样的、有上送风、下送风等、有下回风、上回风、侧回风等，生产企业一般是利用标准化手段开发一系列机型，以满足用户的不同需要。7

机房专用空调机送风形式多为上送下回式和上回下送式。机房中铺设防静电活动地板，机房专用空调机采用下送上回式送风，使冷气直接送入活动地板下，这样使地板下形成静压箱，然后通过地板送风口，把冷气均匀地送入机房内，送入计算机柜内。为此，机房专用空调机应有足够的风量把机房中的热量带走。采用这种送风形式可大大提高空调效率，同时还可以大幅度节省过去习惯管道送风的工程费用，降低工程造价，使室内布局美观。这是计算机房理想的送风形式。当然，机房送风形式要与计算机主机散热形式相一致。83.4两级过滤

机房专用空调机内设有初、中效两级过滤器，使机组送出的冷气达到一定的净化能力，以满足洁净度要求。例如日本机房专用空调机就是采用AFl重量法，其集尘效率可达93％，用这一指标来标称机组空气过滤效果。当机组过滤器容尘量超过设定值时，过滤器堵塞报警器动作，以示操作人员清扫过滤器。通常标准型机组中、空气过滤器均采用粗、中效过滤，而在一些进口的特殊型机组中，从结构设计上采用预留亚高效过滤器或高效过滤器的安装位置，可根据用户需求选用(如净化手术室等机组就选用带亚高过滤器)。只要用户提出，过滤系统可以很方便地以更换过滤器或者增加过滤器的方式进行升级。一般A级过滤器要求使用高效或亚高效过滤器，B级洁净要求使用亚高效或中效过滤器，即使是使用C级洁净要求也座该使用中效过滤器。然而，舒适性空调机以及常规的恒湿恒温空调机一般只有初效过滤器，如果需要提高过滤效率，也只能是改装，而且往往还需增加风机、加大风压，以免空调机因安装了中效过滤或亚高效过滤而使送风能力大幅度下降。93.5可靠性较高

针对机房空调系统高可靠性的要求，计算机房专用空调机在结构与控制系统设计和制造以及空调系统组成等方面都必须相应采取一系列措施，例如设置后备机组或后备控制单元，微机控制系统自动对机组运行状态进行诊断，及时对已经出现或将要出现的故障发生警报，自动用后备机组或后备控制单元切换故障机组或故障单元。众所周知，机房专用机的控制系统功能比舒适机要完善得多。10控制系统的性能与空调系统技术经济性能密切相关。不少计算机房专用空调机生产企业专门开发一系列的控制器作为空调系统的组成部分，采用电子控制器或微机控制已经十分普遍，有些企业已经把模糊控制技术应用在计算机房专用空调系统中。控制器具有自诊断功能，可以按照程序自动地对机组以及控制器本身各部分的状态进行诊断，诊断也可以由操作人员采用手动方式进行。自诊断将及时对出现异常现象的部件或者出现故障的类型和发生部位作出判断。控制器远程监控功能在机组控制器上加入通信接口插板后，该控制即可与网络控制器联机，机组的运行将可以利用网络控制器进行集中控制。11控制器的后备机组管理功能，可把同一区域内的机组分别在不同的时间内作为运行机组和后备机组。即当某台运行机组发生故障时，在控制器的控制下可把该机组的负荷自动地切换到后备机组。正常情况下，每台机组均按一定的时间轮流作为运行机组和后备机组，从而均衡各机组的运行时间。这样，有利于提高专用空调机组的寿命和运行的可靠性。123.尿6愁全年村制冷摇运行无论统是大府、中多型计宾算机灾，还垒是程镰控交劣换机严，都厕要求磁空调征机全置年制川冷运创行。响而冬组季的场制冷器运行担要解谎决稳货定冷语凝压繁力和摄其它狂相关双的问抚题。散多数我机房职专用米空调迷机能傍在室盗外气怎温降丑至1导5℃荒时仍胁能制来冷运屋行。盖与此碎形成投明显麻对比史的舒脉适性稿空调默机或汗常规滚恒温全、恒内湿机怨，在宇此种缘瑞条件江下，锐根本天无法顺工作森。133.吧7扣设计勇点对持应运洲行点如果瞧把舒矮适空范调机沙用于掀计算崇机房权空调荣系统袜时，脆由于振机房玩要求棍其运纺行点冶为：腊冬季寇20脚土2挨℃，犯夏季舌23拳土2婆℃，眯而舒育适空乞调机丝式的设送计点犁温度满一般蜓为2欲7℃别，所王以机起组的姨实际纪供冷笨能力驴一般惊比样抬本标园明的鲜额定押值低些10驳?/旧FO冈NT咱>2票5％弯。此惠外，宰运行滚点偏撒离设枣计点死时，拿在一签定程预度上轿机组哭的部商分机搭件性装能由遍于偏书离了斑最佳粒运行脖点，倡从而手影响定了机猾组整超体的缠匹配犁状态练，不味利于们机组膀性能兄的充父分发也挥和肤高效弓率运末行。到然而平计算苏机房视专用耻空调阔机，衰由于伍把运鸽行点逃作为似设计选点，胞因而员机组纺始终证处于窑最佳目运行蚁点，使这就滋从根匠本上牛避免航了这啦些问删题。143.倾8厚机房寇专用撕空调龟机与见舒适轨空调工机的晓区别机房捆专用欠空调束机组府与一谢般舒谋适空呢调机爬组的们对比损如下建。1516计算凤机机垦房热凉负荷巴计算为了意确定隙空调饱机的他容量搜，以搭满足僚机房钳温度臣、湿弹度、螺洁净得度和森送风碍速度椅的要觉求(甘简称债四度赛要求呈)。拾必须案首先阔计算望机房齐的热沫负荷是。17机房趋的热每负荷岗主要缩慧来自述两个份方面总，其镰一是影机房建内部汇产生短的热鞠量，钞它包琴括：室内糕计算放机及君外部状设备晒的发费热量宁，机受房辅短助设编施和垄机房困设备为的发章热量估(电汗热、滚蒸气婆水温笋及其章它发妹热体娘)。组这些妙发热鱼量显绒热大随、潜战热小泄；照明旗发热血(显筹热)装；工作题人员僚的发捧热(拨显热行小、含潜热炎大)败；由于忆水分劲蒸发棍、凝切结产牌生的完热量剖(潜告热)糊。18其二递是机扁房外辽部产黎生的倾热量茄，它稠包括莲：传导尝热。纳通过耕建筑泽物本旗体侵本入的迷热量胶，如芳从墙搅壁、恋屋顶家、隔瘦断和楼地面有传入欲机房兔的热根量(撤显热维)；放射朗热(转也称弄辐射谅热)凳。由过于太捡阳照刻射从骡玻璃饿窗直董接进晌入房守间的扒热量断(显蔑热)距；对流洽产生竭的热袄量。雷从门填窗等带缝隙圾侵入初的高关温室阶外空夸气(槐也包佣含水共蒸气林)所碍产生连的热痒量(输显热总、潜若热)诉；为了外使室仓内工连作人盛员减骄少疲公劳和掘有利粥于人蒜体健裕康而肢引入肌的新辫鲜空舍气所杨产生封的热郊量(铃包括炊显热访和潜债热)葛。19总之稀，人巴体放欲出的向热量伸、缝誓隙风葵侵入锅的热跌量和扁换气警带进钉的热繁量，份不仅碧使室租温升卧高，抚也会鼠增加洁室内版的含崭湿量个，因妇此需母要除广湿。专这部序分热婚负荷障称为鸣潜热古负荷慢，而肾机房承内所唐有设击备散基发的岁热量衡只是检室内稿的温征度升增高，过这种伟热负逗荷称续为显督热负弄荷。扬与一暗般宾细馆、勉办公鸽室、闪会议欠室等首潜热仓占有男相当遥大比追例所氏不同腹的是汗，计赚算机纽奉、程准控机竟机房肠内的退热负递荷是劝以显碧热负渣荷为波主。杯因此允对于丙热负稼荷状孟况不低同的注场合姻应选森用不炭同类症型的终空调拿机。势通常破用显浓热比剖(S溜FH失)作尽为空誓调机贴的重绿要指纤标。20总之甜，人义体放耻出的苗热量修、缝望隙风拼侵入砖的热座量和鹅换气街带进搭的热单量，态不仅霉使室开温升惜高，炊也会欢增加坊室内杀的含城湿量献，因齿此需阿要除衔湿。秃这部廉分热羽负荷进称为拣潜热汽负荷歇，而牛机房恢内所粪有设贯备散仪发的报热量逮只是访室内挪的温塌度升葡高，嫁这种译热负怪荷称思为显躬热负凡荷。爆与一型般宾斤馆、洒办公堵室、饭会议网室等严潜热尤占有搅相当峡大比眉例所佣不同组的是重，计染算机腥、程钓控机销机房扫内的索热负害荷是次以显拼热负尤荷为偶主。校因此只对于挺热负小荷状驳况不欺同的角场合农应选扰用不罪同类呆型的奋空调明机。佛通常捧用显形热比幻玉(S巷FH条)作凉为空忙调机孤的重汽要指凭标。21各种史空调闭机的椅显热答比如斥下表亡所示捉：机型僻舒适料空调肌恒温眠恒湿册空调拾专用屋空调套显热暑比7筛0%选80旁%9霉0～纷95泪%224.改1裹概略秃计算根(也也称为软估算菌)在机宪房初嚷始设牲计阶雁段，摄为了特较快帝的选续定空纱调机府的容奸量，躁可采惩用此付方法确，即珍以单举位面时积所消需冷摇量进策行估计算。计算斧机房煎（包钟括程毅控交挖换机早房）字：持楼层沙较高投时，那25摸0～兰30均0k汗ca熄l/丧m2翁h楼层阶较低咐时，拆15衬0～燥25巷0k营ca两l/征m2断h（根列据设赞备的绑密度码作适屿当的棒增减花）棕办公瓶室（钉值班蠢室）首：9晕0k菊ca迹l/由m2纸h234.拌2族简易达热负瓜荷计咏算计算却机房隙空调忧负荷想，主甘要来齿自计懒算机尊设备烫、外添部设垃备及农机房绵设备湾的发徐热量豆，大悄约占危总热熔量的铜80零%以鉴上，掏其次愤是照稳明热德、传锁导热泄、辐经射热供等，聋这几效项计捉算方学法与璃一般旷空调左房间塞负荷努计算震相同本。计引算机勇制造塞商，父一般疮能提闻供设慌备发摧热量肌的具挡体数稠值。急而有片些计药算机尚制造伪商，茶不能旗提出头这方窃面的挨数据盲，因泛此，介只能掀根据倘计算非机的赚耗电金量计血算其宿发热酬量。24a.滨外明部设暴备发呀热量缸计算Q＝眠86获0N妻¢(考kc盗al混／h脂)式中肃：N朱：用押电量闲(k兼W)晶；妇¢：谣同时献使用圈系数盛(0桨.2锣～0柔.5辰)；坟8俗60蓝：功蓝的热冲当量殊，即抱l慎kW个电能净全部史转化葬为热攀能所规产生办的热县量。25b.嚼主机暂发热腥量计被算Q＝附86降0街P*龄′帆h瘦1′射h畅2斥′吊h蹄3式中纪，P院：总栏功率猴(k搅W)峡；h览1：倚同时酱使用必系数控；h犯2：负利用垒系数和；h珠3：偿负荷禾工作衰均匀援系数剑。机房节内各他种设革备的纤总功恢率，隆应以挑机房丽内设挎备的许最大太功耗内为准登，但桥这些埋功耗听并未歪全部垃转换被成热们量，巨因此怖，必残须用桑以上仪三种宗系数饼来修狸正，切这些盈系数将又与雁计算脾机的培系统俩结构翁、功疾能、终用途两、工液作状五态及汉所用餐电子呢元件染有关音。总衔系数钟一般粘取0学.6挡～0晕.8柄之间御为好26c.梳照吩明设寨备热清负荷崖计算机房践照明吵设备名的耗健电量响，一歼部分搂变成掩光，沙一部究分变环成热拘。变蜻成光庙的部宁分也想因被岂建筑摆物和书设备辅等所洋吸收母而变滩成热妥。照雾明设市备的椒热负沃荷计即算如哥下：Q＝虫CP枣k阀ca府l／盈h式中重，居P：债照明借设备暗的标目称额勾定输荐出功嘉率(玻W)册；C：跳每输度出l论W术的热零量(炼kc船al料／h拔W剑)，规通常取自炽说灯为男0.舍86卡，日谈光灯冰为1巩.0兰。27d.挎人而体发勒热量人体得内的贷热是铺通过签皮肤效和呼数吸器愧官放抢出来夹的，嫌这种捏热因捎含有蒙水蒸灾汽，死其热寻负荷辫应是鹊显热劲和潜油热负生荷之颜和。人体初发出慢的热祸随工冷作状当态而淋异。可机房朱中工形作人野员可井按轻抚体力父工作托处理夺。当仅室温遗为2遥4℃疑时，彻其显横热负销荷为朵56学ca绵l，中潜热顽负荷疮为4壶6c斥al据；当洞室温板为2未1℃传时，棚其显复热负引荷为任65武ca姜l，红潜热京负荷技为3测7c围a1校。在枯两种模情况共下，粒其总裹热负浩荷均包为1怨02卸ca喜l。28e.响围越护结托构的夸传导提热通过语机房昏屋顶左、墙专壁、叙隔断将等围僚护结帮构进减入机壮房的讽传导丽热是问一个最与季疤节、娃时间破、地旁理位漏置和币太阳躬的照隙射角傲度等拾有关模的量听。因泽此，累要准替确地婶求出站这样眼的量机是很常复杂悄的问良题。当室塌内外通空气星温度昨保持修一定斗的稳僵定状饿态时箭，由您平面森形状疲墙壁鸣传入奖机房臭的热减量可挑按下达式计熊算：Q＝KF招(t水1-舍t2衔)干kc棵al／h式中岩，筛K：陪围护零结构厚的导涨热系累数(吓kc予al趴／m坏2h许℃)架；F：茫围护浅结构课面积哪(m挺2)喘；t1航：机写房内茅温度悄(℃彩)；t2咽：机害房外该的计品算温歉度(权℃)适。当计偿算不绸与室互外空坝气直彩接接煎触的裂围护朴结构剥如隔支断等两时，阳室内馅外计形算温航度差底应乘洁以修豆正系灵数，跌其值躬通常搞取0熄.4遮～0父.7锅。常位用材喷料导撞热系庸数如谜下表砌所示钱：29常用恋材料竞导热扬系数30f.狸从始玻璃召透入绳的太巷阳辐绣射热当玻引璃受鹅阳光冤照射井时，描一部睡分被臭反射忌、一摘部分友被玻液璃吸响收，缝剩下农透过麦玻璃剃射入岩机房骄转化维为热身。被柿玻璃押吸收候的热纵使玻疼璃温吵度升郊高，统其中探一部业分通恢过对令流进饥入机拉房也逝成为借热负挑荷。透过却玻璃匪进入僚室内帜的热刮量可咽按下湾式计妹算：Q＝鹊KF匆q偷(k塘ca普l／怨h慌)式中盈，恒K：券太阳哈辐射炼热的辆透入爆系数隔；F：稿玻璃隆窗的坡面积佩(m狼2)岩；q：停透过朗玻璃轿窗进梁入的泥太阳黎辐射派热强棉度(撑kc图al陈／m艳2h司)。透入印系数馅K值拿取决扭于窗郑户的造种类浇，通便常取景0.也36酬～0需.4添。太阳熔辐射强热强禽度q非随纬湖度、家季节挖和时迁间而极不同踪蝶，又粮随太挺阳照薪射角含度而印变化文。具叮体数跳值请姻参考威当地贪气象肿资料虚。31g.竟换廊气及巩室外鹿侵入闻的热抓负荷为了框给在元计算坦机房心内工锦作人镰员不陡断补状充新询鲜空且气，洁以及胸用换克气来蔽维持眠机房珍的正征压，指需要虽通过纱空调喜设备从的新傲风口胀向机铲房送市入室棚外的着新鲜疲空气辛，这泻些新但鲜空驼气也垒将成传为热圈负荷帽。捧通过疲门、声窗缝昨隙和震开关路而侵掌入的景室外冬空气把量，霜随机逆房的忽密封廉程度穷，人栋的出避入次碍数和津室外巡寿的风馒速而厕改变棋。这戒种热鹅负荷脊通常迈都很冤小，删如需阶要，剥可将婶其拆简算为狸房间桶的换赔气量私来确湖定热傲负荷合。32h.门其真它热渣负荷在机狸房中穴，除捉上述括热负抱荷外万，在骆工作惧中使拜用示纸被器矩、电齿烙铁斥、吸剖尘器押等都斥将成劲为热仁负荷旷。由桌于这季些设搅备的长功耗友一般建都较消小，字可粗常略按两其额农定输麦入功越率与失功的宪热当取量之跨积来邀计算俘。箱此外应，机荒房内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