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机房专用空调与普通舒适空调的区别
作者:管理员日期:2013年6月24日 11:36

    计算机机房对温度、湿度及洁净度均有较严格的要求,因此,计算机机房专用空调在设计上与传统的舒适性空调有着很大区别,表现在以下5个方面:
  1.传统的舒适性空调主要是针对于人员设计,送风量小,送风焓差大,降温和除湿同时进行;而机房内显热量占全部热量的90%以上,它包括设备本身发热、照明发热量、通过墙壁、天花、窗户、地板的导热量,以及阳光辐射热,通过缝隙的渗透风和新风热量等。这些发热量产生的湿量很小,因此采用舒适性空调势必造成机房内相对湿度过低,而使设备内部电路元器件表面积累静电,产生放电损坏设备,干扰数据传输和存储。同时,由于制冷量的(40%~60%)消耗在除湿上,使得实际冷却设备的冷量减少很多,大大增加了能量的消耗。机房专用空调在设计上采用严格控制蒸发器内蒸发压力,增大送风量使蒸发器表面温度高于空气露点温度而不除湿,产生的冷量全部用来降温,提高了工作效率,降低了湿量损失,即由于送风量大,送风焓差减小。
  2.舒适性空调风量小,风速低,只能在送风方向局部气流循环,不能在机房形成整体的气流循环,机房冷却不均匀,使得机房内存在区域温差,送风方向区域温度低,其他区域温度高,发热设备因摆放位置不同而产生局部热量积累,导致设备过热损坏。而机房专用空调送风量大,机房换气次数高(通常在3060次/小时),整个机房内能形成整体的气流循环,使机房内的所有设备均能平均得到冷却。
  3.传统的舒适性空调,由于送风量小,换气次数少,机房内空气不能保证有足够高的流速将尘埃带回到过滤器上,而在机房设备内部产生沉积,对设备本身产生不良影响。且一般舒适性空调机组的过滤性能较差,不能满足计算机的净化要求。采用机房专用空调送风量大,空气循环好,同时因具有专用的空气过滤器,能及时高效的滤掉空气中的尘挨,保持机房的洁净度。
  4.因大多数机房内的电子设备均是连续运行的,工作时间长,因此要求机房专用空调在设计上可大负荷常年连续运转,并要保持极高的可靠性。舒适性空调较难满足要求,尤其是在冬季,计算机机房因其密封性好而发热设备又多,仍需空调机组正常制冷工作,此时,一般舒适性空调由于室外冷凝压力过低已很难正常工作,机房专用空调通过可控的室外冷凝器,仍能正常保证制冷循环工作。
  5.机房专用空调一般还配备了专用加湿系统,高效率的除湿系统及电加热补偿系统,通过微处理器,根据各传感器返馈回来的数据能够精确的控制机房内的温度和湿度,而舒适性空调一般不配备加湿系统,只能控制温度且精度较低,湿度则较难控制,不能满足机房设备的需要。
  综上所述,机房专用空调与舒适型空调在产品设计方面存在显著差别,二者为不同得目的而设计,无法互换使用。计算机机房内必须使用机房专用空调。目前,国内许多行业,如金融、邮电通信、电视台、石油勘探、印刷、科研、电力等已经广泛采用,提高了机房内计算机、网络、通信系统的可靠性和运行的经济型。

    精密空调与舒适性空调之间有很大的差别,主要归纳为七个方面。

  1.优化制冷以满足电子系统要求
  
  电子设备比一般舒适性环境产生更高的显热,这极大改变了对制冷系统的要求。有两种制冷类型:潜热制冷和显热制冷。
  
  潜热制冷是指空调系统消除湿气的能力。这在一般舒适性制冷场合下很重要,例如办公写字楼、零售商店及人群密度较高的其他地方。潜热制冷的重点是保持人们工作环境的温湿度平衡。这些地方通常有直接通往外面的门和进出口通道。
  
  显热制冷是空调系统消除热量的能力,可采用温度计进行测量。数据中心产生的热量/平方英尺比写字楼要高,并且人群密度相对较低。
  
  舒适性空调的显热比为0.60~0.70。这意味着60%~70%的制冷量用于降温,30%~40%的制冷量用于除湿。为实现高效制冷,数据中心环境要求显热比达到0.80~0.90
  
  精密空调的显热比为0.85~1.0。这意味着80%~100%的制冷量用于降温,仅0%~20%是用于除湿。因此,在处理相同显热负载的情况下,标称”20冷吨的舒适性空调所需数量要多于精密空调。
  
  由于精密空调主要用于消除显热,而不是除湿,具有较高的显热比。因此,精密空调最适用于数据中心。
  
  2.符合数据中心高热密度要求的系统容量设计
  
  电子设备环境下的热密度是一般办公环境热密度的3-5倍,而且还在以更快的速度增加。
  
  从气流角度来看,精密空调的设计与舒适性空调不同,其设计的目的是为了解决数据中心内较大负载热密度。精密空调可实现较高的显热比,有助于维持设定温湿度水平,并可通过较大的空气流动,实现更好的空气过滤。
  
  3.精密湿度控制
  
  如果忽视湿度的影响,将会导致长期的、严重的问题,包括主设备、其他资源以及基础设施的损失。数据中心环境的最佳相对湿度范围是45%~50%。相对湿度过高时,湿气腐蚀开关电路,引起功能失效和设备故障。而当相对湿度过低时,会产生干扰设备正常运行的静电放电。由于数据中心一般是需要全年365×24小时不间断制冷,所以更易产生较低的相对湿度。
  
  舒适性空调一般没有湿度控制,则很难保持数据中心稳定的相对湿度。如果增加了必要的控制和部件,那么它们必须作为一个完整系统运行。精密空调有多种运行模式,可以提供适当比率的制冷、加湿和除湿,更适合于对湿度控制精度要求较高的数据中心。
  
  4.防止灰尘等污染物
  
  即使少量的灰尘或其他颗粒,也会损坏存储媒介和电子元件。大多数舒适性空调采用住宅型空气过滤器,过滤效率仅为10%,这对于数据中心环境而言是远远不够的。精密空调的过滤器具有更高效的内部过滤腔,其效率可达20%-30%,且符合ASHRAE标准。
  
  5.高效的不间断制冷
  
  大多数写字楼内使用的舒适性空调每天平均要运行8小时,每周运行5天。假设仅在夏季月份有制冷要求,则相当于每年要运行约1,200小时。
  
  不管外部环境如何,大多数数据中心要求每年365天、每天24小时的不间断散热。
  
  精密空调及其部件设计满足高标准的制冷需求。当精密空气调节机组内其他部件可根据需求开启或关闭时,风机系统则需要每年8,760小时地持续运行。
  
  此外,带有室外热交换器的舒适性空调,当外部环境温度降至32°F以下时,由于压力过低,一般不能运行。但是精密空调可在-30°F的条件下正常运行,而乙二醇制冷系统在-60°F的条件下正常制冷。
  
  6.较低的运营成本
  
  由于基础工程、设计和设备存在差异,因此,舒适性空调与精密空调的初期投资费用不能反映全部问题。较为精确的比较,是考虑两个系统运营成本的差异。
  
  舒适性空调每年的运营成本比精密空调的运营成本高出$243/每冷吨显冷量。这和业界普遍认同的原则一致,即舒适性空调3冷吨制冷量相当于精密空调2冷吨制冷量。
  
  7.增强服务与支持
  
  精密空调的部件冗余比舒适性空调的要多,以保证其出现某些故障时仍能继续运行。此外,精密空调是由厂方培训的服务工程师进行安装,他们更熟悉数据中心的需求和敏感性。制造商可提供对精密空调24小时紧急服务和预防性维护服务。
  
  总之,精密空调具有高效率、高可靠性和灵活性的特点,能满足数据中心和其他高可用性配电机房日益增加的散热、湿度控制、过滤及其他方面的要求。


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