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          數據中心機房精密空調的相關術語及基礎知識簡析

          責任編輯:精密空調廠家  發布時間:2018-08-01
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          數據中心機房精密空調的相關術語及基礎知識簡析
          機房空調,顧名思義其是一種專供機房使用的高精度空調,因其不但可以控制機房溫度,也可以同時控制濕度,因此也叫恒溫恒濕空調機房專用空調機,另因其對溫度、濕度控制的精度很高,亦稱機房精密空調。“機房精密空調”在許多重要的工作中信息處理是不可或缺的一個環節,因此,公司的正常運轉離不開恒溫恒濕的計算機房精密空調,然而IT硬件產生不尋常的集中熱負荷,同時對溫度或濕度的變化又非常敏感,但常用的相關術語及基礎知識卻不為人們所熟悉且不容小覷。 
          機房精密空調相關術語
          一、空調器的有關術語
          1.制冷量(國標GB7725規定:名義制冷量與實際制冷量允許有偏差,但實測制冷量不小于名義制冷量的92%)、熱泵制熱量、制冷消耗功率、制熱消耗功率、除濕量、制冷劑(制冷工質)、循環風量。
          2.干濕球溫度:國標GB7725規定,測試制冷量的工況(工作狀況參數)條件是,在夏季:室內干球溫度為27℃,濕球溫度為19.5℃,室外干球溫度為35℃,濕球溫度為24℃。
          3.露點溫度:濕空氣開始凝露為水時的溫度。其與空氣的相對濕度有密切關系,若相對濕度越大,其露點就越高,物體表面也就越容易凝露。
          4..蒸發溫度:制冷劑在蒸發器內蒸發時的溫度,也是制冷劑對應于蒸發壓力的飽和溫度.它對制冷效率影響較大,它每降低1度,制取同樣的冷量需增加功率4%,所以在條件許可的情況下,適當提高蒸發溫度,對提高空調器制冷效率是有利的。家用空調器的蒸發溫度一般比空調出風口溫度低5-10℃,正常運行時,蒸發溫度在5~12℃,出風溫度在10-20℃。

          5.吸氣溫度:是指壓縮機吸氣入口處的氣體溫度,也稱為回氣溫度。制冷劑在蒸發器中不能充分蒸發,就會產生吸氣溫度過低,吸氣溫度過低會造成吸氣口附近凝露或結霜。當制冷劑充注量不足時,通過節流器的制冷劑循環量太小或回氣管路太長、管徑太小時,均會造成吸氣溫度升高。吸氣溫度一般不可超過35度,過高的吸氣溫度會造成壓縮機消耗功率增大、制冷量減少、排氣溫度升高等問題。在家用空調器制冷系統中,回氣溫度一般略高于蒸發溫度,其溫差約為5-12℃.
          6.排氣溫度:是指壓縮機排氣出口處的氣體溫度。排氣溫度與吸氣溫度、壓縮機的壓縮比等有關。壓縮比不變,吸氣溫度高,排氣溫度也高。吸氣溫度不變,壓縮比越大,排氣溫度也高。家用空調排氣溫度不宜超過115℃,否則會影響空調的制冷效果.
          7.性能系數:制熱時稱為性能系數(COP),制冷時稱為能效比(EER),它是指制熱(冷)量與所耗功率的比率,它與空調器的工作參數、制冷劑等因素有關.
          8.單位重量制冷量:也稱為能重比,是指空調器每消耗1千克原材料所能產生的制冷量,單位是W/kg.能重比高的空調器,說明產生同等制冷量空調器所消耗的原材料少、成本低,也反映了產品制造工藝的水平.
          9.匹:匹是一個非法的計量單位,所謂的一匹機是指輸出功率為一匹馬力(750W)的壓縮機為動力的空調器,由于壓縮機的效率約為0.8~0.85,其性能系數一般為2.8~3.0W/W,折算下來,一匹機為2200-2500W.作為從業人員,不應該使用匹作為計量單位.
          二、空調器的主要部件
          1.壓縮機
             (1)往復式壓縮機:優點是運行可靠性高,振動小;缺點是構造復雜,運動部件多,機械損失大,體積大.其性能系數低于旋轉式壓縮機和渦旋式壓縮機.小型機中用量正逐漸減少,70以上機型中仍使用較多.
             (2)旋轉式壓縮機:優點是結構簡單,部件少,體積小,機械損失小。缺點是振動大。雙缸旋轉式壓縮機振動副度有所改善.
             (3)渦旋式壓縮機:體積小、重量輕、效率高。(格力空調使用較多的是美國Copeland和日本SANYO公司生產的渦旋式壓縮機).
          2.熱交換器
            (1)鋁箔肋片.分為平片、波紋片和沖縫片.它主要使用在冷凝器上.
             (2)內螺紋紫銅管.主要使用在管路的連接上.
          3.毛細管
              是一根內徑為0.5~2.0mm、長度為500-2000mm的紫銅管,靠其流動阻力沿管長方向的壓力變化來控制制冷劑的流量并保證蒸發器與冷凝器的壓力。當有一定過冷度的液體制冷劑進入毛細管后,會沿著流動方向發生壓力狀態變化,過冷液體隨壓力逐漸降低而變為相應壓力的飽和液體,稱為液相段,其壓力不大且呈線性變化。從毛細管中出現第一個氣泡至毛細管末端,稱為氣流共存段,其飽和蒸氣的含量沿流動方向逐步增加而壓力呈非線性變化。越到毛細管末端,單位長度的壓力越大。
              當壓力降到低于其相應的飽和壓力時,就要產生閃發現象,使制冷劑液體自身蒸發降溫,也就是說,隨著壓力的降低制冷劑的溫度相應降低。制冷劑通過毛細管的流量隨入口壓力的增加而增加,同時隨蒸發器壓力的降低而增加,在達到極限值時,其流量不再隨壓力變化而增大.通過改變毛細管的長度或內徑,可以調整空調器的蒸發溫度,提高蒸發溫度,可以縮短毛細管的長度或增大內徑,反之,如果要降低蒸發溫度,可加長毛細管或減小其內徑。在特定的工況下,毛細管與制冷劑充注量匹配,使制冷裝置的工作狀態達到最佳。
              且當壓縮機停機后,系統內高低壓力能通過毛細管迅速達到平衡,有利于壓縮機的再次啟動。但它對于制冷系統工況的變化適應性差,不能在各種情況下處于最佳狀態。且由于內徑小,容易被臟物和水分堵塞,因此制冷系統必須保證內部清潔、干燥,并在毛細管前使用過濾器。
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          4.電磁四通換向閥
              其由三部分組成:先導閥、主閥和電磁線圈。電磁線圈可以拆卸,先導閥與主閥焊接成一體。工作原理為通過電磁線圈電流的通斷,來啟閉左或右閥塞,從而可以用左、右毛細管來控制閥體兩側的壓力,使閥體中的滑塊在壓力差的作用下左右滑動從而轉換制冷劑的流向,達到制冷或制熱的目的。
          5.電機
              壓縮機電機,軸流電機,它主要使用在室外機上.離心電機它主要使用在室內上.380V(壓縮機電機)和220V(室外機和室內機).
          6.變壓器
              其初級側通常是220V交流電壓,次級側輸出所需的電壓為(36V,24V,12V).它的主要作用是給集成電路板控制壓縮機,風機,百葉窗,風速,四通換向閥切換.
          7.過載過流保護器
              過電流是指超過額定電流后,過載是指溫度過高90℃以上切斷保護電路
          8.感溫器
              通過溫度感溫器傳送信號對壓縮機進行控制.它在形式上分為:機械式,電子式.
          9.高壓開關
              引進高壓開關動作的原因:室外風扇停轉、冷凝器散熱太臟等。
          10.干燥過濾器
               是一根特制的銅管,一端裝有金屬濾網,另一端裝有金屬多孔濾體,中間放置了吸水能力較強的干燥劑(如硅膠、活性氧化鋁、分子篩等)用來過濾吸收分子。它接在毛細管之前。其作用是濾去制冷系統中的污垢和吸附制冷系統中殘存的少量分子。
          11.光觸媒凈化器
               使用周期大約為半年,經過日曬之后,仍可使用。
          12.活性碳凈化器
               使用壽命為半年,清洗后性能下降。
          計算機房精密空調基礎知識解析
              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,精密空調系統的設計是為了進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。
          1.機房專用精密空調特點
              機房專用精密空調是針對設備降溫,可以按照機房室內環境要求讓產生的冷量全部用來降溫,提高了工作效率,降低了濕量損失,送風量大,送風焓差小;顯熱量大,潛熱量小;不間斷運行、常年制冷;送回風方式較多;潔凈度要求高等。
          2.普通舒適空調不能代替機房專用精密空調
              傳統的舒適性空調主要是針對于人員設計,送風量小,送風焓差大,降溫和除濕同時進行;而機房內顯熱量占全部熱量的90%以上;風速低,機房冷卻不均勻;不能滿足計算機的凈化要求;不配備加濕系統,難滿足可靠性要求。
          3.機房樓層的選擇和精密空調的關系
              機房安裝的環境往往直接影晌到精密空調的制冷效果,一般精密空調外機多安裝于裙樓頂層或大樓頂層的平臺等通風散熱比較好的地方,機房的樓層最好選擇在大樓的二、三層,因為每一臺精密空調都有一臺室外機組(冷凝器)。
          4.機房建筑平面/空間與精密空調的關系
              主機房的主體結構宜采用大開間大跨度的柱網,可以提高機房的使用率,保障精密空調氣流通暢。如果采用下送風上回風方式,高架地板下高度宜在350mm以上,天花板距主梁的高度宜在300mm以上,同時可以敷設各類管線。
          空調一般分為兩大類:
          1、適性空調:這類空調的作用是造成室內空氣具有良好的生活環境,給人們提供一個良好的工作和生活環境,使在里邊的人感到舒適。
          2、工藝性空調(精密空調):為了滿足精密設備特殊工藝及特定環境的要求而設計的,其目的是精確控制其溫度、濕度等并要求控制在一定范圍。
          國家計算機房環境要求:
          溫度:夏季23±1 ℃ ;
          溫度:不允許發生大范圍變化,其值小于5℃/H;
          濕度范圍:45%~65%RH ±5%
          潔凈度:每升空氣中粒子大于0.5微米的顆粒數<=18000粒/升
          氣流速度:地板風口出風速度;
          溫度過高對計算機房的危害:
          溫度過高5 ℃ :計算機可靠性下降25%;
          溫度過高10 ℃ :計算機可靠性下降40%;
          濕度過高或過低對計算機房的危害:
          濕度超過80%RH :空氣凝露,可能導致設備短路
          濕度低于30%RH :產生靜電
          精密型與舒適型空調機組的比較:
          加熱系統: 分電加熱,熱汽加熱,熱水加熱等幾大類。
          電加熱 :元件通電發熱產生熱源。
          熱汽加熱:利用暖汽系統進行加熱。
          熱水加熱:利用熱水系統進行加熱。
          熱汽、熱水加熱多用于中央空調,精密空調為提高效率,多采用電加熱。
          加濕系統:電極式加濕器、紅外線式加濕器、超聲波加濕器
          電極式加濕器原理:在電極上施加電壓將水擊穿,在電流的作用下形成熱量使水沸騰產生蒸汽。
          除濕系統:空氣降溫時或除濕時空調房間內達到飽和,飽和水蒸汽會在蒸發器上冷凝成水排出到室外。
          7 種冷卻模式:
          直接膨脹 – 風冷
          直接膨脹 – 水冷
          直接膨脹 –水冷和自然冷卻 (低噪音/更節能型)
          冷凍水機組
          雙冷源 – 直接膨脹 (風冷)和冷凍水機組
          雙冷源 – 直接膨脹(水冷)和冷卻水機組
          雙路冷凍水機組
          最后由衷的希望通過本文章的簡單介紹,使各位讀者能夠了真正對數據中心的機房精密空調有一定專業性的理解。
          文章來源:精密空調 http://www.oyho.icu/

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