廊坊艾默生精密空调

精密空调的特点

  (一)显热量大
  机房内安装的主机及外设、服务器、交换机、光端机等计算机设备以及动力保障设备，如UPS电源，均会以传热、对流、辐射的方式向机房内散发热量，这些热量仅造成机房内温度的升高，属于显热。一个服务器机柜散热量在每小时几千瓦到十几千瓦，如果是安装刀片式服务器，散热量会高一些。大中型计算机房设备散热量在400W/m2左右，装机密度较高的数据中心可能会到600W/m2以上。机房内显热比可高达95%。
  (二)潜热量小
  不改变机房内的温度，而只改变机房内空气含湿量，这部分热量称为潜热。机房内没有散湿设备，潜热主要来自工作人员及室外空气，而大中型计算机机房一般采用人机分离的管理模式，机房围护结构密封较好，新风一般也是经过温湿度预处理后进人机房，所以机房潜热量较小。
  (三)风量大、焓差小
  设备的热量是通过传导、辐射的方式传递到机房内，设备密集的区域发热量集中，为使机房内各区域温湿度均匀，而且控制在允许的基数及波动范围内，就需要有较大的风量将余热量带走。另外，机房内潜热量较少，一般不需要除湿，空气经过空调机蒸发器时不需要降至零点温度以下，所以送风温差及焓差要求较小，为将机房内余热带走，就需要较大送风量。
  (四)不间断运行、常年制冷
  机房内设备散热属于稳态热源，全年不间断运行，这就需要有一套不间断的空调保障系统，在空调设备的电源供给方面也有较高的要求，不仅需要有双路市电互投，而且对于保障重要计算机设备的空调系统还应有发电机组做后备电源。长期稳态热源造成即便在冬季机房内也需要制冷，尤其是在南方地区，更为突出。在北方地区，如果冬季仍需制冷，在选择空调机组时，需要考虑机组的冷凝压力和其他相关问题，另外可增加室外冷空气进风比例，以达到节能的目的。
  (五)送回风方式较多
  空调房间的送风方式取决于房间内热量的发源及分布特点，针对机房内设备密集式排列，线缆、桥架较多以及走线方式等特点，空调的送风方式分为下送上回、上送上回、上送侧回、侧送侧回。
  (六)静压箱送风
  机房内空调送回风通常不采用管道，而是利用高架地板下部或天花板上部的空间作为静压箱送回风，静压箱内形成的稳压层可使送风均匀，使空间内各点静压相等。
  (七)洁净度要求高
  电子计算机机房有严格的空气洁净度要求。空气中的尘埃、腐蚀性气体等会严重损坏电子元器件的寿命，弓起接触不良和短路等，因此要求机房专用空调能按相关标准对流通空气进行除尘、过滤。另外，要向机房内补充新风，保持机房内的正压。根据《电子计算机机房设计规范》规定，主机房内的空气含尘浓度，在静态条件下测试，每升空气中大于或等于0.5m的尘粒数，应小于18000粒。主机房与其他房间、走廊间压差不应小于4.9Pa，与室外静压差不应小于9.8Pa。


(一)机房楼层的选择和空调的关系
  机房的楼层最好选择在大楼的二、三层，因为每一台精密空调都有一台室外机组(冷凝器)，机房安装的环境往往直接影晌到精密空调的制冷效果，因此对于精密空调外机的安装也需予以必要的考虑，一般精密空调外机多安装于裙楼顶层或大楼顶层的平台等通风散热比较好的地方，而其与内机的距离则一般为外机往上12M（约3层楼），往下4M（约1层楼）。距离太长效果则差，因此在楼层选择方面对此也需给予充分的考虑。
  (二)机房围护结构与节能
  建筑节能主要从两方面进行：一是提高建筑物供暖、空调设备的效率以及改进运行管理方式；二是改善建筑物围护结构的热工性能，增强建筑物自身的隔热、防热能力，降低室外气候对室内环境产生的不利影响，减少建筑物的供暖空调负荷。从节能角度出发，建筑物的窗墙比即指窗户洞口面积与房间立面单元面积(含窗洞面积)的比值，必须受到一定限制。GB50176一1993《民用建筑热工设计规范》规定:当建筑物外部窗户采用单层窗时，窗墙比不宜超过0.3，当采用双层窗或者单框双层玻璃时，窗墙比不应大于0.4。
  在选择机房场地时，主机房的房间宜尽量减少外墙和外窗，如不可避免时，尽量将机房设在北侧，也可将有外窗一侧设置内部通道或者将外窗封闭。机房的外墙、相邻的非空调房间或温差较大的空调房间的内墙、楼板、顶棚应采用保温材料做绝热措施，避免在机房的另一侧产生结露现象。
  (三)机房建筑平面与机房空调
  机房的建筑平面和空间布局应具有适当的灵活性，主机房的主体结构宜采用大开间大跨度的柱网，可以提高机房的使用率，空调气流通畅。
  1.空调系统化分原则
  机房在平面布局上一般包括主机房、基本工作间、第一类辅助房间、第二类辅助房间、第三类辅助房间，空调系统化分时要遵循以下原则:
  (1)能保证室内要求的参数。即在设计条件和工作条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化的要求。
  (2)对环境温湿度、洁净度工作时间要求一致的房间集中布置。
  (3)初投资和运行费用综合起来较为经济。
  (4)便于管理且维护简单。
  (5)尽量减少一个系统内的各房间相互的不利影响。
  (6)要尽量减少送风距离。
  2.机房平面布局与空调系统
  (1)机房分布在同一楼层。中小型计算机机房，主机房、基本工作间与辅助房间一般设置在建筑物的一个楼层。主机房的各个房间，如主机及外设室、网络机房、磁带机房宜集中布置，采用机房专用空调系统，专用空调机组宜布置在相邻的房间内并且靠近给排水接点。基本工作间、辅助房间采用舒适性空调系统，可利用建筑物原有中央空调或者根据功能房间的需要采用独立的舒适性空调系统。
  (2)机房分布在一个建筑物多层或一个建筑群。大型计算机机房，规模较大，根据数据处理业务类别不同，一般分布在一个建筑物多层，或者一个建筑群中。在机房布局时，宜将主机房设置在一个建筑物的较低楼层，采用机房专用空调系统，分层设置空调区，各层专用空调机组宜安装在建筑物的同一侧，便于冷媒管、给排水干管统一安装。基本工作间和辅助房间可根据与主机房的关系分布在其他楼层或其他建筑物中，采用建筑物中央空调或独立的舒适性空调系统。
  (四)机房建筑空间与机房空调
  机房建筑空间上应满足特殊气流组织形式的要求，机房净高(高架地板距天花板高度)，应按机柜高度、线槽走线形式、通风要求确定，宜为2.4~3.0m。如果采用下送风上回风方式，高架地板下高度宜在350mm以上，天花板距主梁的高度宜在300mm以上，同时可以敷设各类管线。如室内回风，也宜留有一定的空间，根据美国2005年4月发布的TIA942《数据中心通信基础架构标准》中规定:大中型数据中心机房天花板距最高设备顶部宜留有460~600mm空间;如果采用上送风方式，则高架地板下只需满足线槽安装即可，适用于层高较低机房。
机房机房内所需的冷量如何计算
  为了确定空调机的容量，以满足机房温度、湿度、洁净度和送风速度的要求(简称四度要求)。必须首先计算机房的热负荷。
  机房的热负荷主要来自两个方面：
  其一是机房内部产生的热量，它包括：室内计算机及外部设备的发热量，机房辅助设施和机房设备的发热量(电热、蒸气水温及其它发热体)。这些发热量显热大、潜热小；照明发热(显热)；
  工作人员的发热(显热小、潜热大)；
  由于水分蒸发、凝结产生的热量(潜热)。
  其二是机房外部产生的热量，它包括：
  传导热。通过建筑物本体侵入的热量，如从墙壁、屋顶、隔断和地面传入机房的热量(显热)；放射热(也称辐射热)。由于太阳照射从玻璃窗直接进入房间的热量(显热)；对流产生的热量。从门窗等缝隙侵入的高温室外空气(也包含水蒸气)所产生的热量(显热、潜热)；
  为了使室内工作人员减少疲劳和有利于人体健康而引入的新鲜空气所产生的热量(包括显热和潜热)。
  总之，人体放出的热量、缝隙风侵入的热量和换气带进的热量，不仅使室温升高，也会增加室内的含湿量，因此需要除湿。这部分热负荷称为潜热负荷，而机房内所有设备散发的热量只是室内的温度升高，这种热负荷称为显热负荷。与一般宾馆、办公室、会议室等潜热占有相当大比例所不同的是，计算机、程控机机房内的热负荷是以显热负荷为主。因此对于热负荷状况不同的场合应选用不同类型的空调机。通常用显热比(SFH)作为空调机的重要指标。
  概略计算(也称为估算)
  在机房初始设计阶段，为了较快的选定空调机的容量，可采用此方法，即以单位面积所需冷量进行估算。
  计算机房（包括程控交换机房）：
  楼层较高时，250～300kcal/m2h
  楼层较低时，150～250kcal/m2h（根据设备的密度作适当的增减）
  办公室（值班室）：90kcal/m2h
  简易热负荷计算
  计算机房空调荷，主要来自计算机设备、外部设备及机房设备的发热量，大约占总热量的80%以上，其次是照明热、传导热、辐射热等，这几项计算方法与一般空调房间负荷计算相同。计算机制造商，一般能提供设备发热量的具体数值。否则根据计算机的耗电量计算其发热量。
  a.外部设备发热量计算
  Q＝860N￠(kcal／h)
  式中：N：用电量(kW)；￠：同时使用系数(0.2～0.5)；860：功的热当量，即lkW电能全部转化为热能所产生的热量。
  b.主机发热量计算Q＝860×P×h1×h2×h3
  式中，P：总功率(kW)；
  h1：同时使用系数；
  h2：利用系数；
  h3：负荷工作均匀系数。
  机房内各种设备的总功率，应以机房内设备的最大功耗为准，但这些功耗并未全部转换成热量，因此，必须用以上三种系数来修正，这些系数又与计算机的系统结构、功能、用途、工作状态及所用电子元件有关。总系数一般取0.6～0.8之间为好
  c.照明设备热负荷计算
  机房照明设备的耗电量，一部分变成光，一部分变成热。变成光的部分也因被建筑物和设备等所吸收而变成热。照明设备的热负荷计算如下：
  Q＝C×Pkcal／h
  式中，P：照明设备的标称额定输出功率(W)；
  C：每输出lW的热量(kcal／hW)，通常自炽灯0.86，日光灯1.0。
  d.人体发热量
  人体内的热是通过皮肤和呼吸器官放出来的，这种热因含有水蒸汽，其热负荷应是显热和潜热负荷之和。
  人体发出的热随工作状态而异。机房中工作人员可按轻体力工作处理。当室温为24℃时，其显热负荷为56cal，潜热负荷为46cal；当室温为21℃时，其显热负荷为65cal，潜热负荷为37ca1。在两种情况下，其总热负荷均为102cal。
  e.围护结构的传导热
  通过机房屋顶、墙壁、隔断等围护结构进入机房的传导热是一个与季节、时间、地理位置和太阳的照射角度等有关的量。因此，要准确地求出这样的量是很复杂的问题。
  当室内外空气温度保持一定的稳定状态时，由平面形状墙壁传入机房的热量可按下式计算：
  Q＝KF(t1-t2)kcal／h
  式中，K：围护结构的导热系数(kcal／m2h℃)；
  F：围护结构面积(m2)；
  t1：机房内温度(℃)；
  t2：机房外的计算温度(℃)。
  当计算不与室外空气直接接触的围护结构如隔断等时，室内外计算温度差应乘以修正系数，其值通常取0.4～0.7。常用材料导热系数如下表所示：
  材料导热系数(kcal/m2h℃)材料导热系数(kcal/m2h℃)
  普通混凝土1.4～1.5  石膏板0.2
  轻型混凝土0.5～0.7  石棉水泥板1
  砂浆1.3  软质纤维板0.15
  熟石膏0.5  玻璃纤维0.03
  砖1.1  镀锌钢板38
  玻璃0.7  铝板180
  木材0.1~0.25
  f.从玻璃透入的太阳辐射热
  当玻璃受阳光照射时，一部分被反射、一部分被玻璃吸收，剩下透过玻璃射入机房转化为热。被玻璃吸收的热使玻璃温度升高，其中一部分通过对流进入机房也成为热负荷。
  透过玻璃进入室内的热量可按下式计算：
  Q＝KFq(kcal／h)
  式中，K：太阳辐射热的透入系数；
  F：玻璃窗的面积(m2)；
  q：透过玻璃窗进入的太阳辐射热强度(kcal／m2h)。
  透入系数K值取决于窗户的种类，通常取0.36～0.4。
  太阳辐射热强度q随纬度、季节和时间而不同，又随太阳照射角度而变化。具体数值请参考当地气象资料。
  g.换气及室外侵入的热负荷
  为了给在计算机房内工作人员不断补充新鲜空气，以及用换气来维持机房的正压，需要通过空调设备的新风口向机房送入室外的新鲜空气，这些新鲜空气也将成为热负荷。通过门、窗缝隙和开关而侵入的室外空气量，随机房的密封程度，人的出入次数和室外的风速而改变。这种热负荷通常都很小，如需要，可将其拆算为房间的换气量来确定热负荷。
  h.其它热负荷
  在机房中，除上述热负荷外，在工作中使用示被器、电烙铁、吸尘器等都将成为热负荷。由于这些设备的功耗一般都较小，可粗略按其额定输入功率与功的热当量之积来计算。此外，机房内使用大量的传输电缆，也是发热体。其计算如下：
  Q＝860Pl(kcal／h)
  式中，860：功的热当量(kca1／h)；
  P：每米电缆的功耗(W)；l：电缆的长度(m)。
  总之，机房热负荷应由上述a—h各项热负荷之和来确定。

机房得热量及冷负荷
  (一)机房得热量
  在室内外热、湿扰量作用下，某一时刻进入一个空调房间的总热量和湿量称为在该时刻的得热量和得湿量。如果得热量为负值时称为耗热量。根据性质不同，得热量又分为显热和潜热，而显热又包括对流热和辐射热两种成分。
  1.机房显热量来源
  (1)透过外窗进人室内的太阳辐射热量。
  (2)通过围护结构传人室内的热量。
  (3)设备散热量。
  (4)人体散热量。
  (5)照明散热量。
  (6)新风散热量。
  2．机房潜热量来源
  (1)工作人员人体散热量。
  (2)渗透空气及新风换气散热量。
  (二)机房冷负荷
  在某一时刻为保持房间具有稳定的温度、湿度，需要向房间空气中供应的冷量称为冷负荷。相反，为补偿房间失热量而需向房间供应的热量称为热负荷。为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量称为湿负荷。
  冷负荷与得热量在数量上有时相等，有时则不等。围护结构热工特性及得热量的类型决定了得热和负荷的关系。在瞬时得热中的潜热得热及显热得热中的对流成分是直接散放到房间空气中的热量，它们立即构成瞬时负荷。机房内计算机的散热则大部分构成瞬时负荷，例如CPU散热片与CPU表面直接接触，CPU表面的热量通过热传导传递给CPU散热片，散热风扇产生气流通过热对流将CPU散热片表面的热量带走i而机箱内空气的流动也是通过热对流将CPU散热片周围空气的热量带走，直到机箱外。而显热得热中的辐射成分，如外窗的瞬时日射得热及照明辐射热，不能立即构成瞬时冷负荷，因为镭射热透过空气被室内各种物体的表面所吸收和储存，这些物体的温度会升高，一旦其表面温度高于室内空气温度时，它们又以对流方式将储存的热量散发给空气。