精密空调基础知识

1机房精密空调基础知识沈阳嘉和利友电子设备有限公司2精密空调机房精密空调是针对现代电子设备机房设计的专用空调，它的工作精度和可靠性都要比普通空调高得多。大家都知道，计算机机房中摆放计算机设备及程控交换机产品等，由大量密集电子元件组成。要提高这些设备使用的稳定及可靠性，需将环境的温度湿度严格控制在特定范围。机房精密空调可将机房温度及相对湿度控制于正负1摄氏度，从而大大提高了设备的寿命及可靠性。3机房环境不适所造成的问题高温和低温高温、低温或温度快速波动都有可能会破坏数据处理并关闭整个系统。温度波动可能会改变电子芯片和其它板卡元件的电子和物理特性，造成运行出错或故障。这些问题可能是暂时的，也可能会持续多天。即使是暂时的问题，也可能很难诊断和解决。高湿度高湿度可能会造成磁带物理变形、磁盘划伤、机架结露、纸张粘连、MOS电路击穿等故障发生。低湿度低湿度不仅产生静电，同时还加大了静电的释放，此类静电释放将会导致系统运行不稳定甚至数据出错4精密空调与家用空调的区别精密空调家用空调VS设计使用寿命压缩机位置功能风量蒸发器两端温差制冷量组成零部件工作时间5×8小时×6个月×10年7×24小时×365天×（10~15年）室外室内加热和制冷只能同时使用一个功能加热、制冷、加湿、除湿可同时工作风量小、机外余压小风量、机外余压大15℃5~7℃50%显冷，50%潜冷，显热比为0.5100%显冷，显热比为1.0间断工作连续工作5精密空调原理高温高压液体低温低压液体低温低压气体高温高压气体冷凝器（室外机）膨胀阀：节流、降温压缩机蒸发器∞压缩机蒸发器膨胀阀冷凝器6精密空调的主要品牌爱默生阿尔西世图兹施耐德优力一线品牌二线品牌佳力图海洛斯亚列顿海弗瑞思泰登高Denco约顿薏米康Emico珠海铨镐克莱门特7SUTLZ精密空调STULZ是数据中心和电信应用领域世界领先的节能精密空调系统设备生产商STULZ1947年创立于德国汉堡全球5大生产基地，13个国家设有子公司通过合作伙伴，广泛应用于100多个国家和地区8STULZ5大生产基地STULZ美国弗莱德里克STULZ德国汉堡总部STULZ意大利ValeggiosulMincioSTULZ中国上海STULZ印度孟买9世图兹空调技术系统（上海）有限公司2005年11月成立2006年1月投产在华全资子公司上海莘庄开发区从事空调产品的开发、设计、生产和销售2005年厂房面积2600m²2009年厂房面积3700m²10STULZ精密空调COMPACTPlus型精密空调CYBERAIR2型精密空调MINI-SPACE型精密空调CyberRow型精密空调11COMPACTPlus型精密空调通用型精密空调机组提供3中制冷方式（风冷、水冷和冷冻水）机组包含上送风和下送风方式制冷量：风冷和水冷：18-104KW冷冻水：30-200KW风机采用AC直联风机5种尺寸规格：1000、1400、1750、2150、2550采用控制器为C7000机械式膨胀阀6档位恒定风机转速12CyberAir2型精密空调电子膨胀阀微处理控制器通过对风机转速的控制实现节能高级节能型精密空调提供7种制冷方式（风冷、水冷、冷冻水及双冷源）机组包含上送风和下送风方式制冷量：风冷和水冷18-104KW冷冻水：30-210KW风机采用EC风机5种尺寸规格：1000、1400、1750、2150、2550采用控制器为C700013MINI-Space型精密空调小型机房精密空调提供两种制冷方式（风冷和水冷）机组包含上送风和下送风方式制冷量：风冷和水冷：5-23KW风机采用三相异步电动机尺寸规格：600×600、1000×810采用控制器为：C1002、C5000、C700014CyberRow型精密空调机柜排级水平送风精密空调提供4种制冷方式（风冷、水冷、冷冻水、GE）冷风幕与机柜的吸风端平行安装于机柜排中制冷量：风冷和水冷24KW、36.5KW冷冻水32KW、56KW风机采用EC风机DX机组采用EC压缩机尺寸规格400、600mm采用控制器为C2020、C7000157种制冷系统A型——风冷G型——水/乙二醇混合液（水冷）GE型——G型系统+自然冷却CW型——冷冻水CW2型——双冷冻水冗余ACW型——风冷+冷冻水GCW型——水冷+冷冻水16A-型：采用压缩机制冷系统，基于直接蒸发器原理(DX/直接膨胀式)的压缩机制冷。空调的制冷循环由蒸发器、膨胀阀、涡旋式压缩机和室外风冷冷凝器组成。由室内风机驱动空气流动，在此过程中室内空气经过空调蒸发器，将热量传递给制冷剂，制冷剂经由制冷系统循环到室外，通过冷凝器将热量散播到室外环境中。空调机组和室外冷凝器通过封闭的制冷循环相连。A型：风冷型有利点：结构简单，安装方便；彼此独立，没有故障关联；扩容方便；不利点：有安装限制制冷管道不能过长室外机不应低于室内机3米17G型:水冷型G-型：通过水/乙二醇混合液实现简单散热与A型系统类似。差别是：在G型系统中，G型系统内置板式热交换器。直接膨胀循环热量经由板式热交换器传递至水/乙二醇的混合液。该混合液在密闭的系统中循环，通过室外干冷器将热量散播到室外环境中。有利点：空调机组和干冷器/冷却塔之间，可以有较长的距离多台空调机组可被连接到一个干冷器/冷却塔安装人员仅需施工水管工程干冷器可低于空调机组不利点：需提供额外的热交换器和泵关键的机房内有水管经过冷却塔的维护需要较多的精力18GE型：间接自然冷却混合型G系统GE-型：采用间接自然冷却的混合型G系统混合型制冷系统是将G型系统与间接自由冷却组合。GE型系统在外界温度适合时立即切换至节能模式。此时外界空气被用于间接自己有冷却。GE系统是DFC(动态自然冷却的基础)。有利点：减少压缩机运行时间，节能多台空调机组可与一个干冷器系统组合安装人员仅需施工水管工程不利点：须提供额外的热交换器和泵关键的机房内有水管经过冷却塔的维护需要较多的精力19CW型：冷冻水系统CW型机组没有其自己的制冷循环，需要其他冷水机组提供冷冻水。风机驱动室内环境空气流经冷水盘管，冷水机组将水/乙二醇混合液中热量在室外排出。空调机组和冷水机组通过封闭冷水管线连接。有利点：特别适用于大型安装，管道工作量较小集中式的中央冷冻水系统无需在建筑物中施工制冷管道安装人员仅需施工水管工程不利点：必须要有中央冷水机集中式的中央冷冻水系统设计概念中必须考虑冗余经济性仅体现在大型安装上20CW2型：内置冗余的双冷冻水系统高安全性系统经常需要独立的备用冷冻水源。CW2型机组具有两个独立的冷冻水盘管并连接至两个不同的冷水水源即提高了系统的安全性和可利用率。由于两个盘管集成在一个空调机组内，因而节省了数据中心内宝贵的空间。有利点：特别适用于大型安装，管道工作量较小集成的冗余度集中式的中央冷冻水系统建筑物中无制冷管道施工安装人员仅需施工水管工程不利点：必须要有中央冷水机要求提供附加的冷冻水源集中式的中央冷冻水系统设计概念中，必须考虑冗余经济性仅体现在大型安装上21ACW型：风冷双冷源型一个空调模块内的两个独立的制冷系统(A风冷型和CW冷冻水型)可以确保最高的故障承受能力。如果作为主要的冷冻水CW冷却系统失效，风冷A型系统将确保数据中心的制冷不间断。有利点：集成的冷却冗余方式，可以保证安全运行为热负荷的峰值，增加制冷功率可在周末关闭建筑物内的冷水机进行节能不利点：管道工程较费精力（制冷剂+冷冻水管道）必须配有中央冷水机装置22GCW型：水冷双冷源型设计类似于ACW型系统，但采用水冷G型系统取代风冷A型系统与冷冻水CW型系统组合工作。有利点：集成的冷却冗余方式为热负荷的峰值，增加制冷功率可在周末关闭建筑物内的冷水机进行节能不利点：管道工程要求更多的精力（冷液+冷冻水管）需要中央冷水机23STULZ机组代码含义ASD105GCW2产品系列类型出风方向制冷量,以kW表示制冷回路数量冷却方式A,G,GE1,GE2,CW,ACW,GCW,CW20,1,217....190D(下送风),U(上送风)S(标准型),P(Plus),L(低噪声),C=MiniSpaceA=CyberAirC=Compact24精密空调的选配一、制冷方式的确定制冷方式确定：风冷---配置简单,维护容易,需要占用空间小水冷---制冷效率高，运行费用低冷冻水冷---配置简单,经济,水管长度基本不受限制优先考虑风冷方式结构简单，安装方便；彼此独立，没有故障关联；扩容方便；有安装限制：制冷管道不能过长，室外机不应低于室内机3米。25精密空调的选配确定制冷量要求用热负荷计算根据设备的总数量计算出显热冷量的要求。若设备为未知，则利用经验法，如以每平方米350W-500W计算，求出总冷量再乘以0.9显热比得出显冷负荷机房内的热源：计算机设备的散热（主导热量）照明散热机房六面围护传热人体散热新风传热临时用电设备散热常用热量单位换算：1KW（千瓦）＝860Kcal/h（大卡/小时）1匹＝2～2.2Kw/h（千瓦/小时）26精密空调的选配考虑扩容一般选择空调都需要考虑扩容，特别是如果使用中央冷凝水或冷冻水系统更应扩容即使采用风冷系统也要记住，一旦数据中心开始运作，要安装新的空调设备是非常麻烦的考虑冗余任何设备都有损坏的可能如果没有空调则资讯系统也不能工作至于冗余的多少则视设备的重要性来定27精密空调的选配三、气流的配送场地有活动地板，可利用下送风/顶回风活动地板至少保证300mm高，并且地面上应铺设隔热层如顶部送风应留有500mm高的空间如采用风管系统送风则要计算其管压降和各出风口的风量28正确选择空调的摆放位置(a)良(b)不良(c)良(d)良(e)良图2-1空调机安装场所的气流分布图(b)不良不良空调死区不具合部分管道良fgh图2-2L房间空调机安装场所的气流分布图良管道(a)良(c)良(d)良(e)不良图2-1空调机安装场所的气流分布图(b)不良不良空调死区不具合部分管道良fgh图2-2L房间空调机安装场所的气流分布图良管道精密空调的选配29正确选择空调的摆放位置(a)良(b)不良(c)良(d)良(e)良图2-1空调机安装场所的气流分布图(b)不良不良空调死区不具合部分管道良fgh图2-2L房间空调机安装场所的气流分布图良管道(a)良(b)不良(c)良(d)良(e)良图2-1空调机安装场所的气流分布图(b)不良不良空调死区不具合部分管道良fgh图2-2L房间空调机安装场所的气流分布图良管道精密空调的选配30正确选择空调的摆放位置(a)良(c)良(d)良(e)不良图2-1空调机安装场所的气流分布图(b)不良不良空调死区不具合部分管道良fgh图2-2L房间空调机安装场所的气流分布图良管道(a)良(b)不良(c)良(d)良(e)良图2-1空调机安装场所的气流分布图(b)不良不良空调死区不具合部分管道良fgh图2-2L房间空调机安装场所的气流分布图良管道精密空调的选配31正确选择空调的摆放位置(a)良(b)不良(c)良(d)良(e)良图2-1空调机安装场所的气流分布图(b)不良不良空调死区不具合部分管道良fgh图2-2L房间空调机安装场所的气流分布图良管道(a)良(b)不良(c)良(d)良(e)良图2-1空调机安装场所的气流分布图(b)不良不良空调死区不具合部分管道良fgh图2-2L房间空调机安装场所的气流分布图良管道精密空调的选配32送风方式下送风上送风精密空调的选配33上送风下回风精密空调的选配34下送风上回风精密空调的选配35下送风+回风管道精密空调的选配36冷热通道的设计精密空调的选配37被推荐的层高精密空调的选配38精密空调的选配在选取设备制冷总量不变的情况下，适当增加设备数量，降低单机制冷容量可取的温度均衡的更好效果。选择不超过60KW制冷容量的机组，可以得到更好的机组特性，但也应注意投资和机组性能的平衡。选配机组时还应注意设备的搬运通道，选用合适尺寸的机组可以大