機房精密空調是針對現代電子設備機房設計的專(zhuān)用空調,它的工作精度和可靠性都要比普通空調高得多。大家都知道,計算機機房中擺放計算機設備及程控交換機產(chǎn)品等。
由大量密集電子元件組成。要提高這些設備使用的穩定及可靠性,需將環(huán)境的溫度濕度嚴格控制在特定范圍。機房精密空調可將機房溫度及相對濕度控制于正負1攝氏度,從而大大提高了設備的壽命及可靠性。
在許多重要的工作中信息處理是不可或缺的一個(gè)環(huán)節,因此,公司的正常運轉離不開(kāi)恒溫恒濕的數據機房。IT硬件產(chǎn)生不尋常的集中熱負荷,同時(shí)對溫度或濕度的變化又非常敏感。溫度或濕度的波動(dòng)可能會(huì )產(chǎn)生一些問(wèn)題,例如,處理時(shí)出現亂碼,嚴重時(shí)系統徹底停機。這會(huì )給公司帶來(lái)巨大的損失,具體數額取決于系統中斷時(shí)間以及所損失數據和時(shí)間的價(jià)值。標準舒適型空調的設計并非為了處理數據機房的熱負荷集中和熱負荷組成,也不是為了向這些應用提供所需的精確的溫度和濕度設定點(diǎn)。精密空調系統的設計是為了進(jìn)行精確的溫度和濕度控制,精密空調系統具有高可靠性,保證系統終年連續運行,并且具有可維修性、組裝靈活性和冗余性,可以保證數據機房四季空調正常運行。
機房溫度和濕度設計條件
保持溫度和濕度設計條件對于數據機房的平穩運行很重要。設計條件應在22℃~24℃(72℉~75℉)和35%~50%的相對濕度(R.H.)。與環(huán)境條件不合適可能造成損壞一樣,溫度的快速波動(dòng)也可能會(huì )對硬件運行產(chǎn)生負面影響,這就是即便硬件末在處理數據也要使其保持運行狀態(tài)的一個(gè)原因。相反,舒適型空調系統的設計只是為了在夏天35℃(95℉)的氣溫和48%R.H.的外界條件下,使室內的溫度和濕度分別保持27℃(80℉)和50%R.H.的水平。相對而言,舒適空調沒(méi)有專(zhuān)用的加濕及控制系統,簡(jiǎn)單的控制器無(wú)法保持溫度所需的設定點(diǎn)
(23士2℃),因此,可能會(huì )出現高溫、高濕而導致環(huán)境溫濕度較大范圍的波動(dòng)。
機房環(huán)境不適合所造成的問(wèn)題
如果數據機房的環(huán)境不適合,將對數據處理和存儲工作產(chǎn)生負面影響,可能使數據運行出錯、宕機,使系統故障頻繁而徹底關(guān)機。
1.高溫和低溫
高溫、低溫或溫度快速波動(dòng)都有可能會(huì )破壞數據處理并關(guān)閉整個(gè)系統。溫度波動(dòng)可能會(huì )改變電子芯片和其它板卡元件的電子和物理特性,造成運行出錯或故障。這些問(wèn)題可能是暫時(shí)的,也可能會(huì )持續多天。即使是暫時(shí)的問(wèn)題,也可能很難診斷和解決。
2.高濕度
高濕度可能會(huì )造成磁帶物理變形、磁盤(pán)劃傷、機架結露、紙張粘連、MOS電路擊穿等故障發(fā)生。
3.低濕度
低濕度不僅產(chǎn)生靜電,同時(shí)還加大了靜電的釋放,此類(lèi)靜電釋放將會(huì )導致系統運行不穩定數據出錯。
機房專(zhuān)用空調與普通舒適空調的區別
計算機機房對溫度、濕度及潔凈度均有較嚴格的要求,因此,計算機機房專(zhuān)用空調在設計上與傳統的舒適性空調有著(zhù)很大區別,表現在以下5個(gè)方面:
1.傳統的舒適性空調主要是針對于人員設計,送風(fēng)量小,送風(fēng)焓差大,降溫和除濕同時(shí)進(jìn)行;而機房?jì)蕊@熱量占全部熱量的90%以上,它包括設備本身發(fā)熱、照明發(fā)熱量、通過(guò)墻壁、天花、窗戶(hù)、地板的導熱量,以及陽(yáng)光輻射熱,通過(guò)縫隙的滲透風(fēng)和新風(fēng)熱量等。這些發(fā)熱量產(chǎn)生的濕量很小,因此采用舒適性空調勢必造成機房?jì)认鄬穸冗^(guò)低,而使設備內部電路元器件表面積累靜電,產(chǎn)生放電從而損壞設備、干擾數據傳輸和存儲。同時(shí),由于制冷量的(40%~60%)消耗在除濕上,使得實(shí)際冷卻設備的冷量減少很多,大大增加了能量的消耗。
機房專(zhuān)用空調在設計上采用嚴格控制蒸發(fā)器內蒸發(fā)壓力,增大送風(fēng)量使蒸發(fā)器表面溫度高于空氣露點(diǎn)溫度而不除濕,產(chǎn)生的冷量全部用來(lái)降溫,提高了工作效率,降低了濕量損失(送風(fēng)量大,送風(fēng)焓差減?。?。
2.舒適性空調風(fēng)量小,風(fēng)速低,只能在送風(fēng)方向局部氣流循環(huán),不能在機房形成整體的氣流循環(huán),機房冷卻不均勻,使得機房?jì)却嬖趨^域溫差,送風(fēng)方向區域溫度低,其他區域溫度高,發(fā)熱設備因擺放位置不同而產(chǎn)生局部熱量積累,導致設備過(guò)熱損壞。
而機房專(zhuān)用空調送風(fēng)量大,機房換氣次數高(通常在30~60次/小時(shí)),整個(gè)機房?jì)饶苄纬烧w的氣流循環(huán),使機房?jì)鹊乃性O備均能平均得到冷卻。
3.傳統的舒適性空調,由于送風(fēng)量小,換氣次數少,機房?jì)瓤諝獠荒鼙WC有足夠高的流速將塵埃帶回到過(guò)濾器上,而在機房設備內部產(chǎn)生沉積,對設備本身產(chǎn)生不良影響。且一般舒適性空調機組的過(guò)濾性能較差,不能滿(mǎn)足計算機的凈化要求。
采用機房專(zhuān)用空調送風(fēng)量大,空氣循環(huán)好,同時(shí)因具有專(zhuān)用的空氣過(guò)濾器,能及時(shí)高效的濾掉空氣中的塵挨,保持機房的潔凈度。
4.因大多數機房?jì)鹊碾娮釉O備均是連續運行的,工作時(shí)間長(cháng),因此要求機房專(zhuān)用空調在設計上可大負荷常年連續運轉,并要保持極高的可靠性。舒適性空調較難滿(mǎn)足要求,尤其是在冬季,計算機機房因其密封性好而發(fā)熱設備又多,仍需空調機組正常制冷工作,此時(shí),一般舒適性空調由于室外冷凝壓力過(guò)低已很難正常工作,機房專(zhuān)用空調通過(guò)可控的室外冷凝器,仍能正常保證制冷循環(huán)工作。
5.機房專(zhuān)用空調一般還配備了專(zhuān)用加濕系統,高效率的除濕系統及電加熱補償系統,通過(guò)微處理器,根據各傳感器返饋回來(lái)的數據能夠精確的控制機房?jì)鹊臏囟群蜐穸?,而舒適性空調一般不配備加濕系統,只能控制溫度且精度較低,濕度則較難控制,不能滿(mǎn)足機房設備的需要。
綜上所述,機房專(zhuān)用空調與舒適型空調在產(chǎn)品設計方面存在顯著(zhù)差別,二者為不同的目的而設計,無(wú)法互換使用。計算機機房?jì)缺仨毷褂脵C房專(zhuān)用空調。目前,國內許多行業(yè),如金融、郵電通信、電視臺、石油勘探、印刷、科研、電力等已經(jīng)廣泛采用,提高了機房?jì)扔嬎銠C、網(wǎng)絡(luò )、通信系統的可靠性和運行的經(jīng)濟性。
機房精密空調機廣泛適用于計算機機房、程控交換機機房、衛星移動(dòng)通訊站、大型醫療設備室、實(shí)驗室、測試室、精密電子儀器生產(chǎn)車(chē)間等高精密環(huán)境,這樣的環(huán)境對空氣的溫度、濕度、潔凈度、氣流分布等各項指標有很高的要求,必須由每年365天、每天24 小時(shí)安全可靠運行的專(zhuān)用機房精密空調設備來(lái)保障
顯熱量大
機房?jì)劝惭b的主機及外設、服務(wù)器、交換機、光端機等計算機設備以及動(dòng)力保障設備,如UPS電源,均會(huì )以傳熱、對流、輻射的方式向機房?jì)壬l(fā)熱量,這些熱量?jì)H造成機房?jì)葴囟鹊纳?,屬于顯熱。一個(gè)服務(wù)器機柜散熱量在每小時(shí)幾千瓦到十幾千瓦,如果是安裝刀片式服務(wù)器,散熱量會(huì )高一些。大中型計算機房設備散熱量在400W/m2左右,裝機密度較高的數據中心可能會(huì )到600W/m2以上。機房?jì)蕊@熱比可高達95%。
潛熱量小
不改變機房?jì)鹊臏囟?,而只改變機房?jì)瓤諝夂瑵窳?,這部分熱量稱(chēng)為潛熱。機房?jì)葲](méi)有散濕設備,潛熱主要來(lái)自工作人員及室外空氣,而大中型計算機機房一般采用人機分離的管理模式,機房圍護結構密封較好,新風(fēng)一般也是經(jīng)過(guò)溫濕度預處理后進(jìn)人機房,所以機房潛熱量較小。
風(fēng)量大、焓差小
設備的熱量是通過(guò)傳導、輻射的方式傳遞到機房?jì)?,設備密集的區域發(fā)熱量集中,為使機房?jì)雀鲄^域溫濕度均勻,而且控制在允許的基數及波動(dòng)范圍內,就需要有較大的風(fēng)量將余熱量帶走。另外,機房?jì)葷摕崃枯^少,一般不需要除濕,空氣經(jīng)過(guò)空調機蒸發(fā)器時(shí)不需要降到零點(diǎn)溫度以下,所以送風(fēng)溫差及焓差要求較小,為將機房?jì)扔酂釒ё?,就需要較大送風(fēng)量。
不間斷運行、常年制冷
機房?jì)仍O備散熱屬于穩態(tài)熱源,全年不間斷運行,這就需要有一套不間斷的空調保障系統,在空調設備的電源供給方面也有較高的要求,不僅需要有雙路市電互投,而且對于保障重要計算機設備的空調系統還應有發(fā)電機組做后備電源。長(cháng)期穩態(tài)熱源造成即便在冬季機房?jì)纫残枰评?,尤其是在南方地區,更為突出。在北方地區,如果冬季仍需制冷,在選擇空調機組時(shí),需要考慮機組的冷凝壓力和其他相關(guān)問(wèn)題,另外可增加室外冷空氣進(jìn)風(fēng)比例,以達到節能的目的。
送回風(fēng)方式較多
空調房間的送風(fēng)方式取決于房間內熱量的發(fā)源及分布特點(diǎn),針對機房?jì)仍O備密集式排列,線(xiàn)纜、橋架較多以及走線(xiàn)方式等特點(diǎn),空調的送風(fēng)方式分為下送上回、上送上回、上送側回、側送側回。
靜壓箱送風(fēng)
機房?jì)瓤照{送回風(fēng)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間作為靜壓箱送回風(fēng),靜壓箱內形成的穩壓層可使送風(fēng)均勻,使空間內各點(diǎn)靜壓相等。
潔凈度要求高
電子計算機機房有嚴格的空氣潔凈度要求??諝庵械膲m埃、腐蝕性氣體等會(huì )嚴重損壞電子元器件的壽命,引起接觸不良和短路等,因此要求機房專(zhuān)用空調能按相關(guān)標準對流通空氣進(jìn)行除塵、過(guò)濾。另外,要向機房?jì)妊a充新風(fēng),保持機房?jì)鹊恼龎?。根據《電子計算機機房設計規范》規定,主機房?jì)鹊目諝夂瑝m濃度,在靜態(tài)條件下測試,每升空氣中大于或等于0.5m的塵粒數,應小于18000粒。主機房與其他房間、走廊間壓差不應小于4.9Pa,與室外靜壓差不應小于9.8Pa。