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解析精密空調(diào)(一)

作者:CEO 時間:2023-01-20

信息摘要:第一章機房專用精密空調(diào)特點能夠充分滿足機房環(huán)境條件要求的機房專用精密空調(diào)機(也稱恒溫恒濕空調(diào))是在近30年中逐漸發(fā)展起來的一個新機種。早期的機房使用舒適性空調(diào)機時,常常出現(xiàn)由于環(huán)境溫濕度參數(shù)控制不當而造成機房設備運行不穩(wěn)定,數(shù)據(jù)傳輸受干擾,出現(xiàn)靜電等問題。精密空調(diào)機,通常具有如

解析精密空調(diào)(一)

解析精密空調(diào)(一)

  第一章機房專用精密空調(diào)特點

  

  能夠充分滿足機房環(huán)境條件要求的機房專用精密空調(diào)機(也稱恒溫恒濕空調(diào))是在近30年中逐漸發(fā)展起來的一個新機種。早期的機房使用舒適性空調(diào)機時,常常出現(xiàn)由于環(huán)境溫濕度參數(shù)控制不當而造成機房設備運行不穩(wěn)定,數(shù)據(jù)傳輸受干擾,出現(xiàn)靜電等問題。

  精密空調(diào)機,通常具有如下一些性能特點:

  1.1大風量、小焓差

  與相同制冷量的舒適性空調(diào)機相比,機房專用精密空調(diào)機的循環(huán)風量約大一倍,相應的焓差只有一半,機房專用精密空調(diào)機運行時通常不需要除濕,循環(huán)風量較大將使得機組在空氣露點以上運行,不必要像舒適性空調(diào)機那樣為應付濕負荷而不得不使空氣冷卻到露點以下,故機組可以通過提高制冷劑的蒸發(fā)溫度提高機組運行的熱效率,從而提高運行的經(jīng)濟性。根據(jù)經(jīng)驗,顯熱比為1.0的機組的單位制冷量的能耗僅是顯熱比為0.6的機組的60%左右。同樣,機房要求溫濕度指標相對穩(wěn)定,較大的循環(huán)風量將有利于穩(wěn)定機房的溫濕度指標,顯然,在制冷量一定的情況下,風量的增大將導致焓差的減少,因而通常機組只能在顯熱比相當高的工況下運行,這恰恰與機房的負荷特點相適應。

  通常舒適性空調(diào)冷負荷中有30%是為了消除潛熱負荷,有70%是為了消除顯熱負荷。對機房來講,其情況卻大不相同,機房主要是設備散出的顯熱,室內(nèi)工作人員散出的熱負荷及夏季進入房間的新鮮空氣的熱濕負荷(僅占總負荷的5%)。并且冬季是需要加濕而不是減濕,即使在冬季機房仍需要消除熱負荷,特別是程控機房更是如此。鑒于以上特點,如將一般舒適性空調(diào)機組用于機房,則會造成能量浪費。例如一個熱負荷為7056kcal/h的機房,若使用機房專用空調(diào)機組,則總耗電量為2.7kw,而舒適性空調(diào)機組則需耗電8.1kw,即多耗電兩倍。同樣制冷量的空調(diào)機其風量各異,舒適性空調(diào)機的風量與冷量比為1:5,而恒溫恒濕機風量與冷量比為1:3.5,機房專用精密空調(diào)機具有大風量、小焓差、高顯熱比的特點,通常焓差為2kcal/kg左右。也就是說,機房的熱負荷90%~95%是顯熱負荷,同樣的熱負荷顯熱比越高要求送風量越大。這就要求機房的空調(diào)系統(tǒng)能夠提供較大的送風量,所以一般機房送風量要比通常舒適性空調(diào)房間所需的送風量大1.6~2倍。

  1.2機房的熱負荷變化幅度較大

  通常要在10%~20%之間變動,這是由于主機設備所處的工作狀態(tài)不同,消耗的功耗不同所造成的。因此,機房精密空調(diào)系統(tǒng)必須能夠適應這種負荷的變化,以使電子元器件工作在所要求的環(huán)境條件之中,保證電路性能的可靠性。

  1.3送回風方式多樣

  由于要與電子通信設備的冷卻方式相適應,機房的空調(diào)系統(tǒng)的送風回風方式是多種多樣的:有上送風、下送風,有上回風、下回風、側(cè)回風等,生產(chǎn)企業(yè)一般是利用標準化手段開發(fā)一系列機型,以滿足用戶的不同需要。

  機房專用精密空調(diào)機送風形式多為上送下回和下送上回式。機房中鋪設防靜電活動地板,機房專用精密空調(diào)采用下送上回式送風,使冷氣直接進入活動地板下,這樣使地板下形成靜壓箱,然后通過地板送風口,把冷氣均勻地送入機房內(nèi),送入設備機柜內(nèi)。為此,機房專用精密空調(diào)應有足夠的風量把機房中的熱量帶走。采用這種送風形式可大大提高空調(diào)效率,同時還可以大幅度節(jié)省過去習慣的管道送風的工程費用,降低工程造價,使室內(nèi)布局美觀。這是機房理想的送風方式。當然,機房送風形式要與設備散熱形式一致。

  1.4過濾

  通常標準型機組中,空氣過濾器均采用粗、中效過濾,而在一些進口的特型機組中,從結(jié)構設計上采用預留亞A過濾器或高效過濾器的安裝位置,根據(jù)用戶需求選用(如凈化手術室等就選用亞高效過濾器)。只要用戶要求,過濾系統(tǒng)可以很方便地以更換過濾器或者增加過濾器的方式進行升級。一般A級潔凈要求使用高效或亞高效過濾器,B級潔凈要求使用亞高效或中效過濾器,即使是C級潔凈要求也應該使用中效過濾器。然而,舒適性空調(diào)機一般只有初效過濾器,如果需要提高過濾效率,也只能是改裝,而且往往還需增加風機、加大風壓,以免空調(diào)機因安裝了高效或亞高效過濾器而使送風能力大幅度下降。

  1.5可靠性較高

  針對機房精密空調(diào)系統(tǒng)高可靠性的要求,機房專用精密空調(diào)機在結(jié)構與控制系統(tǒng)設計和制造以及空調(diào)系統(tǒng)組成等方面都必須相應采取一系列措施,例如設置后備機組或后備控制單元,微機控制系統(tǒng)自動對機組運行狀態(tài)進行診斷,實時對已經(jīng)出現(xiàn)或?qū)⒁霈F(xiàn)的故障發(fā)出報警,自動用后備機組或后備控制單元切換故障機組或故障單元。眾所周知,機房專用精密空調(diào)的控制系統(tǒng)功能比舒適性空調(diào)完善得多。

  控制系統(tǒng)的性能與空調(diào)系統(tǒng)技術經(jīng)濟性能密切相關。不少機房專用精密空調(diào)機生產(chǎn)企業(yè)專門開發(fā)一系列的控制器作為空調(diào)系統(tǒng)的組成部分。采用電子控制器或微機控制已經(jīng)十分普遍,有些企業(yè)已經(jīng)把模糊控制技術應用在計算機房專用空調(diào)系統(tǒng)中。

  機房專用精密空調(diào)機組均采用先進可靠的微電腦控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)由兩大部件組成,即智能控制器I2-manager和操作顯示器組件Tmaster??刂破魈峁姶蟮哪M和數(shù)字控制能力,可以滿足廣泛的監(jiān)測和控制功能,包括實時鐘、RS232/RS485通信接口以及標準的網(wǎng)絡連接。大屏幕液晶多制式顯示器,可顯示地道的中文,更加適合中國用戶需求。操作人員可通過鍵盤/顯示器組件查詢設備運行狀態(tài)及各種故障記錄,調(diào)整設定參數(shù),保證最高的運行效率。

  控制系統(tǒng)可以控制同一機組內(nèi)各臺壓縮機分時啟動,降低啟動電流,均衡同一機組內(nèi)各臺壓縮機的工作時間,防止壓縮機頻繁啟動。多臺機組可互相串聯(lián),互為備份。多臺機組可自動分時啟動,降低啟動電流,均衡不同機組的工作時間。這樣,有利于提高專用空調(diào)機組的壽命和運行的可靠性。

  1.6全年制冷運行

  無論是大、中型計算機,還是程控交換機,都要求空調(diào)機全年制冷運行。而冬季的制冷運行要解決穩(wěn)定冷凝壓力和其它相關的問題。多數(shù)機房專用空調(diào)機能在室外氣溫降至-15℃時仍能制冷運行,而采用乙二醇制冷機組,可在室外氣溫降至-45℃時仍能制冷運行。與此形成鮮明對比的是舒適性空調(diào)機或常規(guī)恒溫恒濕機,在此種條件下,根本無法工作。

  1.7設計點對應運行點

  如果把舒適性空調(diào)機用作機房精密空調(diào)系統(tǒng),由于機房要求其運行點為:冬季:20±2℃,夏季:23±2℃,而舒適性空調(diào)機的設計點溫度一般為27℃,所以機組的實際供冷能力一般比樣本標明的額定值低10%~25%。此外,運行點偏離設計點時,在一定程度上機組的部分機件性能由于偏離了最佳運行點,從而影響了機組整體的匹配狀態(tài),不利于機組性能的充分發(fā)揮和高效率運行。然而機房專用精密空調(diào)機,由于把運行點作為設計點,因而機組始終處于最佳運行點,這就從根本上避免了這些問題。

  綜上所述,根據(jù)機房負荷特性及特點,就需要設計出一種將這些要求綜合于一體的空調(diào)機,實現(xiàn)以處理干冷卻工況為主的空氣處理過程。

  1.8使用壽命

  一般機房專用精密空調(diào)廠家的設計壽命是最低是10年,連續(xù)運行時間是小時,平均無故率達到小時,實際運用過程中,機房專用精密空調(diào)可運行15年。

  根據(jù)國家家電行業(yè)標準,舒適性空調(diào)機的基礎設計壽命每年按運行半年計算,為3年時間,無連續(xù)運行時間指標,平均無故障時間5000小時,只適合于間斷運行,在實際使用過程中,舒適性空調(diào)機可連續(xù)運行的時間為3~5年,比機房專用精密空調(diào)相差3倍。

  1.9機房專用精密空調(diào)機與舒適性空調(diào)機的區(qū)別

  表1-1機房專用精密空調(diào)機組與一般舒適性空調(diào)機組的對比

  序號比較內(nèi)容一般空調(diào)專用空調(diào)

  1冷風比(kcal/m3)52.2~3

  2顯熱比(顯冷量/總冷量%)0.65~0.70.85~1.0

  3焓差(kcal/kg)3~52~2.5

  4控制精度3℃±1℃,±3%RH

  5溫度控制通常沒有有加濕和除濕功能

  6空氣過濾一般性過濾要求過濾0.2~0.5的粒子,10~30萬級

  7蒸發(fā)溫度較低﹥5℃~11

  8蒸發(fā)器排數(shù)2、48~12排

  9迎風面積較小1.3~2.7

  10迎面風速(m/s)較大≤2.7

  11備用單制冷回路雙制冷回路或能夠雙機熱備

  12運行時間(h)8~1024

  13全年運行可靠性不設計冬季運行全天候運行

  14控制一般控制微機控制

  15監(jiān)控-能進行本機或遠程監(jiān)視溫濕度、空氣處理狀態(tài)和各種報警等

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