清华机房专用空调与民用空调的对比分析
科技的日新月异,现代化信息技术的崛起,使得现代电子设备机房日益普及。而纷繁众多的现代化电子元器件的应用,对机房环境也提出了***的高要求。于是,空调在机房中的应用必不可少,它在机房中担负起了不可或缺的角色。
在大多数人看来,应用的民用空调在制冷方面并不比机房专用空调差,且价格上有优势,于是,将民用空调错误的应用在机房环境中。殊不知,民用空调的设计以人为本,机房专用空调的设计以电子元器件为本,其二者在应用价值和具体技术细节设计上存在诸多差异。
民用空调不等同于机房专用空调
首先,应用对象不同。机房专用空调就是为机房设备提供恒温恒湿的运行环境的,而民用空调都是直接服务于人的。它们的设计理念和功能都完全不同。设计理念大的区别在于,机房专用空调是大风量,小焓差,高显热比;民用空调刚好相反,是小风量,大焓差,低显热比。显热比的概念是指空调降温与除湿两种制冷量相对之比。通常情况下,一台空调的总制冷量有两部分,一部分用于降温,称为显热制冷量,还有一部分用于除湿,称为潜热制冷量。一台民用空调在应用时60%多的制冷量是在降温,剩下30%多的制冷量是在除湿。民用空调为了保证低噪音,低风量,舒适度,不得不除湿。机房专用空调的显热比都会在0.9或0.9以上。民用空调不适合在机房使用的原因之一就是机房是没有湿气来源,一方面是因为机房密封性好,再就是机房设备不会像人一样发出水蒸气,而人通过呼吸和经由皮肤的汗液挥发都会产生水气。
第二个区别是机房专用空调的风量会很大。比如,我们在IDC机房里空气的循环次数会达到30次左右,即每两分钟对机房的空气处理一遍。民用空调的风量则会很小。这是因为机房的高热量需要大风量循环,类似民用空调的小风量,设备的高热量是不可能通过快速循环的风速带走的。民用空调的小风量和噪音设计则是考虑了人的舒适度。
第三个区别,机房专用空调的出风温度比民用空调要高。机房专用空调的高出风温度可以避免凝露,而民用空调的出风温度低,有时会在设备上造成凝露,危害设备的正常运行。另外,民用空调没有加湿功能只能除湿,但是专用空调可以根据机房的具体需要给予适当的加湿。
第四点就是高精度的区别。因为技术上的控制手段不同,机房专用空调温湿度控制可以达到±1℃,±1%RH的高精度,以及更高的洁净度等。在北方地区则可以适合各种低温运行,在零下30多度,仍旧可以通过一些选件正常的为机房制冷控温。机房的特点冬天、夏天没有本质的区别,冬天机房同样需要制冷。而民用空调在零下30摄氏度的环境下基本没有办法实现正常工作。
机房专用空调与舒适性空调的区别介绍
机房空调现状
目前国内机房内应用的空调系统主要有两大类,一类为机房专用空调(恒温恒湿空调)机组,占据着大部分份额,如(EMERSON艾默生、Hiross(海洛斯)、HiRef(海瑞弗)、菲尼克斯(PHOENIX)、力博特等,主要为欧美品牌;另一类为舒适性空调机组,在局部小站内有使用,如大金、三菱、海尔等,主要为日本和国内品牌。根据调查表明,使用舒适性空调机组的机房内产生和发现的问题较多。主要表现为机房内电子设备故障率高和舒适性空调设备本身的维护量大。造成此现象的原因在于舒适性空调的设计标准不适合机房对温湿度的要求,机房对温湿度要求较高,
1、 保持温度恒定(温度波动控制在24±1~2oC之内)。
2、 保持湿度恒定(相对湿度波动控制在50%±5% RH之内)。
3、 空气洁净度0.5微米/升lt;18,000。即在每升的空气中,大于等于0.5微米的颗粒应小于18,000个。
4、 换气次数/小时gt;30。即在给定的机房内,空调的风量和机房容积的比值大于30。
5、 机房正压gt;10Pa。
6、 空调设备具备远程监控及来电自启动功能。
由于舒适性空调根据国标GB7725-1996(房间空调器标准)设计,是针对人所需求的环境条件设计的,无法彻底实现以上6个功能。在机房内使用舒适性空调时造成的故障结果如下:
1. 舒适性空调无法保持机房温度恒定 - 会造成电子元气件的寿命大大降低。
2. 无法保持机房温度均匀,局部环境容易过热 – 导致机房电子设备突然关机。
3. 无法控制机房湿度,机房湿度过高 - 会产生冷凝水,导致微电路局部短路。
4. 无法控制机房湿度,机房湿度过低 - 会产生有***性的静电,导致设备运行失常。
5. 风量不足和过滤器效果差,机房洁净度不够 – 灰尘的聚集造成电子设备散热困难,容易过热和腐蚀。
6. 舒适性空调设计选材可靠性差 – 空调维护量大,寿命短。
机房专用空调机组根据机房要求设计,可通过环境调节上彻底除了以上问题,不留任何隐患。
机房专用空调维护方案
对空气处理机实行一个月一次的检查,其中检查的项目包括清洁风机的转动、轴承等部件是否完好没有破损;对于因为过滤器产生的噪音和其他问题要及时清洁过滤器,必要的时候要更换;对待空调外观,要注意修补一些冒水、滴漏的空隙,同时定期清除冷凝物。
除了空气处理机,机房的冷却系统也十分重要,由于机房专用空调的特殊性,经常会因为水泵问题造成水路堵塞,此时我们需要对冷却系统的水泵定期除垢,除垢的同时要化清水路。
压缩机 的压力如果过大,会有过冷的现象发生,我们应及时检查压缩机的吸气压力,同时调整高低压保护装置。
机房专用空调***方案
1、定期检查控制器菜单程序,同时检查各部件的运行情况。
2、请***技术人员对空调系统运行压力进行调整,保护空气冷凝器和过滤网。
3、每次进行维修时必须拿到维修报告。
4、对空气过滤网、 加湿器 等易耗材要定期更换,遇到非易耗配件发生损坏的情况,要尽快进行维修,必要时要更换。
5、在加湿器的检查过程中,一定要注意加湿器的电路与远红外管的通断情况,因为电极的问题往往会影响到加湿器的下水电磁阀的工作效率。
机房空调结冰原因分析
1.空调型号:CM60AD-15-LAL。
2.故障现象:空调运行过程中室内机蒸发器结冰,结冰部位为蒸发器及压缩机吸气口附近。
3.空调运行参数检查结果: 1)风机电流:室内风机三相电流约2.5A左右。 2)压缩机电流:约10.5A左右。 3)压缩机排气压210psi;气压力:50-55psi。 4)空调报警历史记录:有多次“气流不足”报警。 5)管路液视镜透明无气泡,表明制冷剂足够。
4.空调运行参数检查结果分析: 1)风机运行电流正常值应为3.5A左右,实际测量值为2.5A,表明风机运行电流偏小,其原因是因为风机送风量不足,负荷下降,因此运行电流减少。 2)压缩机运行电流正常。 3)压缩机排气压力正常,吸气压力偏低,正常吸气压力应大于60psi,压缩机吸气压力偏低主要有两个原因:一是因为制冷剂偏少;二是因为风量不足。由于制冷剂不足的原因已排除,因此压缩机吸气压力偏低原因是因为风量偏小。 4)压缩机吸气压力将决定蒸发器的蒸发温度,当吸气压力为60psi时,蒸发温度约为0摄氏度,当吸气压力低于60psi时,蒸发温度则低于0摄氏度,而0摄氏度为冰点,因此当压缩机吸气压力低于60psi运行时则空调蒸发器部位容易发生结冰现象。
5. 风量偏小的原因分析:
1) CM60AD-15-LAL机组的设计风量:16200立方米/小时,或4.5立方米/秒。
2) CM60AD-15-LAL机组的设计机外余压:100Pa。
3) 现场风管尺寸:内截面长*宽=440*340(毫米),风管总长:约13米,风管数量一条。
4) 风管阻力计算:风管内风速V=Q/S=4.5/0.1496=30米/秒
V----风速(米/秒)
Q----空气流量(立方米/秒)
S----风管截面积(平方米)
风管阻力P=Pm*L*(1 K)
P----风管阻力(Pa)
Pm----单位管长的风阻,管内风速为30米/秒时Pm=14.6(Pa/m)
L----风管总长(米)
K----局部阻力系数:弯头少时取1,弯头多时取2-4
因此 P=14.6*13*(1 1)=379.6(Pa)
5) 根据计算结果,风管阻力约380帕,大于空调机组的设计机外余压100帕,因此造成送风风量损失,导致空调运行风量偏小。
6. 改进办法:
1) 增加风管送风截面积:在风管截面积一定时,风量越大则风阻越大,风量一定时风管截面积越大则风阻越小。一般推荐主风管流速为6-8米/秒,此时风阻较小,按6米/秒计算,则主风管截面积S=Q/V=4.5/6=0.75平方米,现有风管截面积约为0.15平方米,因此需增加一条900*400及一条 600*400的风管。当风速为6米/秒时,单位管长的风阻约为1.5帕/米,此时计算风阻为:P=Pm*L*(1 K)=1.5*13* (1 1)=39帕;再考虑空气过滤网及静压箱的压力损失后总风阻即可控制在100帕以内 。
2)将两台空调的静压箱之间的连管改大至使整个静压箱成为一个整体,因为该连管会造成额外风阻。
7.现场按以上要求更改送风管后,设备故障排除。
总结:在机房建设初期进行空调选型时,事先核算空调的送风阻力以确定空调机组的机外余压是非常重要的,特别是在需要应用风管的场地,一定要将空调送回风阻力核算清楚,有了相应数据,厂家才能为场地选配适当的送风系统;在相同的场地条件下,应尽可能将送回风阻力减至小,以减小消耗在送回风过程中的冷量及风量损失。例如:在主机房面积足够大时,应尽可能将空调机组与交换机或计算机设计安装在同一房间,如果将空调机组安装于另一间专门的空调机房,再通过送回风管实现冷量输送,如此造成的冷量和风量损失是显而易见的,且此时空调机房是一个负压房间,易从门缝和窗缝吸入室外潮湿高温且含有大量灰尘的空气,造成空调机组的额外能耗,及空气滤网的提前损耗。
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