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1、第一章 机房专用精细空调特点 能够充分满足机房环境条件要求的机房专用空调机是在近30年中逐步开展起来的一个新机种。早期的机房使用温馨性空调机时,常常出现由于环境温湿度参数操纵不当而造成机房设备运转不稳定,数据传输受干扰,出现静电等咨询题。而使用通用的恒温恒湿空调机,尽管能够获得比拟稳定的适宜环境,但是运转费用偏高,同时也存在也存在平安性、可靠性以及操作方面的一系列的缺乏。为了习惯通讯事业的开展,针对机房空调环境的特点,将来的空调质量会更加杰出。请支持国产!振兴中华民族工业事业!机房专用空调机,通常具有如下一些功能特点:1.1 大风量、小焓差与一样制冷量的温馨性空调机相比,机房专用空调机的循环风
2、量约大一倍,相应的焓差只有一半,机房专用空调机运转时通常不需要除湿,循环风量较大将使得机组在空气露点以上运转,不必要像温馨性空调机那样为应付湿负荷而不得不使空气冷却到露点以下,故机组能够通过提高制冷剂的蒸发温度提高机组运转的热效率,从而提高运转的经济性。依照经历,显热比为1.0的机组的单位制冷量的能耗仅是显热比为0.6的机组的60%左右。同样,机房要求温湿度指标相对稳定,较大的循环风量将有利于稳定机房的温湿度指标,显然,在制冷量一定的情况下,风量的增大将导致焓差的减少,因而通常机组只能在显热比相当高的工况下运转,这恰恰与机房的负荷特点相习惯。 通常温馨性空调冷负荷中有30%是为了消除潜热负荷,
3、有70%是为了消除显热负荷。对机房来讲,其情况却大不一样,机房主要是设备散出的显热,室内工作人员散出的热负荷及夏季进入房间的新鲜空气的热湿负荷(仅占总负荷的5%)。同时冬季是需要加湿而不是减湿,即便在冬季机房仍需要消除热负荷,特别是程控机房更是如此。鉴于以上特点,如将一般温馨性空调机组用于机房,则会造成能量浪费。例如一个热负荷为 7056kcal/h的机房,假设使用机房专用空调机组,则总耗电量为2.7kw,而温馨性空调机组则需耗电8.1kw,即多耗电两倍。同样制冷量的空调机其风量各异,温馨性空调机的风量与冷量比为1:5,而恒温恒湿机风量与冷量比为1:3.5,机房专用空调机具有大风量、小焓差、高
4、显热比的特点,通常焓差为2kcal/kg左右。也确实是说,机房的热负荷90%95%是显热负荷,同样的热负荷显热比越高要求送风量越大。这就要求机房的空调系统能够提供较大的送风量,因而一般机房送风量要比通常温馨性空调房间所需的送风量大1.62倍。1.2 机房的热负荷变化幅度较大 通常要在10%20%之间变动,这是由于主机设备所处的工作状态不同,耗费的功耗不同所造成的。因而,机房空调系统必须能够习惯这种负荷的变化,以使电子元器件工作在所要求的环境条件之中,保证电路功能的可靠性。1.3 送回风方式多样 由于要与电子通讯设备的冷却方式相习惯,机房的空调系统的送风回风方式是多种多样的:有上送风、下送风,有
5、上回风、下回风、侧回风等,消费企业一般是利用标准化手段开发一系列机型,以满足用户的不同需要。 机房专用空调机送风方式多为上送下回和下送上回式。机房中铺设防静电活动地板,机房专用空调采纳下送上回式送风,使冷气直截了当进入活动地板下,如此使地板下构成静压箱,然后通过地板送风口,把冷气均匀地送入机房内,送入设备机柜内。为此,机房专用空调应有足够的风量把机房中的热量带走。采纳这种送风方式可大大提高空调效率,同时还能够大幅度节约过去习惯的管道送风的工程费用,降低工程造价,使室内规划美观。这是机房理想的送风方式。所以,机房送风方式要与设备散热方式一致。1.4 过滤 通常标准型机组中,空气过滤器均采纳粗、中
6、效过滤,而在一些进口的特型机组中,从构造设计上采纳预留亚高效过滤器或高效过滤器的安装位置,依照用户需求选用(如净化手术室等就选用亚高效过滤器)。只要用户要求,过滤系统能够非常方便地以更换过滤器或者增加过滤器的方式进展晋级。一般级干净要求使用高效或亚高效过滤器,级干净要求使用亚高效或中效过滤器,即便是级干净要求也应该使用中效过滤器。然而,温馨性空调机以及常规的恒温恒湿空调机一般只有初效过滤器,假如需要提高过滤效率,也只能是改装,而且往往还需增加风机、加大风压,以免空调机因安装了高效或亚高效过滤器而使送风才能大幅度下降。1.5 可靠性较高 针对机房空调系统高可靠性的要求,机房专用空调机在构造与操纵
7、系统设计和制造以及空调系统组成等方面都必须相应采取一系列措施,例如设置后备机组或后备操纵单元,微机操纵系统自动对机组运转状态进展诊断,实时对已经出现或将要出现的毛病发出报警,自动用后备机组或后备操纵单元切换毛病机组或毛病单元。众所周知,机房专用空调的操纵系统功能比温馨性空调完善得多。 操纵系统的功能与空调系统技术经济功能亲密相关。不少机房专用空调机消费企业专门开发一系列的操纵器作为空调系统的组成部分。采纳电子操纵器或微机操纵已经十分普遍,有些企业已经把模糊操纵技术应用在计算机房专用空调系统中。 机房专用空调机组均采纳先进可靠的微电脑操纵系统。操纵系统由两大部件组成,即智能操纵器I2-manag
8、er和操作显示器组件Tmaster。操纵器提供强大的模仿和数字操纵才能,能够满足广泛的监测和操纵功能,包括实时钟、RS232/RS485通讯接口以及标准的网络连接。大屏幕液晶多制式显示器,可显示地道的中文,更加合适中国用户需求。操作人员可通过键盘/显示器组件查询设备运转状态及各种毛病记录,调整设定参数,保证最高的运转效率。 操纵系统能够操纵同一机组内各台压缩机分时启动,降低启动电流,平衡同一机组内各台压缩机的工作时间,防止压缩机频繁启动。多台机组可互相串联,互为备份。多台机组可自动分时启动,降低启动电流,平衡不同机组的工作时间。如此,有利于提高专用空调机组的寿命和运转的可靠性。1.6 全年制冷
9、运转 不管是大、中型计算机,依然程控交换机,都要求空调机全年制冷运转。而冬季的制冷运转要处理稳定冷凝压力和其它相关的咨询题。多数机房专用空调机能在室外气温降至-15时仍能制冷运转,而采纳乙二醇制冷机组,可在室外气温降至-45时仍能制冷运转。与此构成鲜明比照的是温馨性空调机或常规恒温恒湿机,在此种条件下,根本无法工作。1.7 设计点对应运转点 假如把温馨性空调机用作机房空调系统,由于机房要求其运转点为:冬季:202,夏季:232,而温馨性空调机的设计点温度一般为27,因而机组的实际供冷才能一般比样本标明的额定值低10%25%。此外,运转点偏离设计点时,在一定程度上机组的部分机件功能由于偏离了最正
10、确运转点,从而妨碍了机组整体的匹配状态,不利于机组功能的充分发挥和高效率运转。然而机房专用空调机,由于把运转点作为设计点,因而机组一直处于最正确运转点,这就从根本上防止了这些咨询题。 综上所述,依照机房负荷特性及特点,就需要设计出一种将这些要求综合于一体的空调机,实现以处理干冷却工况为主的空气处理过程。1.8 使用寿命一般机房专用空调厂家的设计寿命是最低是10年,连续运转时间是86400小时,平均无故率到达25000小时,实际运用过程中, 机房专用空调可运转15年。 依照国家家电行业标准,温馨性空调机的根底设计寿命每年按运转半年计算,为3年时间,无连续运转时间指标,平均无毛病时间5000小时,
11、只合适于连续运转,在实际使用过程中,温馨性空调机可连续运转的时间为35年,比机房专用空调相差3倍。1.9 机房专用空调机与温馨性空调机的区别表1-1 机房专用空调机组与一般温馨性空调机组的比照序号比拟内容一般空调专用空调1冷风比(kcal/m3)52.232显热比(显冷量/总冷量%)0.650.70.851.03焓差(kcal/kg)3522.54操纵精度31,3%RH5温度操纵通常没有有加湿和去湿功能6空气过滤一般性过滤要求过滤0.20.5的粒子,1030万级7蒸发温度较低5118蒸发器排数4、6、824排9迎风面积较小1.32.710迎面风速(m/s)较大2.711备用单制冷回路双制冷回路
12、或能够双机热备12运转时间(h)8102413全年运转可靠性不设计冬季运转全天候运转14操纵一般操纵微机操纵15监控能进展本机或远程监视温湿度空气处理状态和各种报警等第二章 气流组织方式请支持国产!振兴中华民族工业事业! 空调的气流组织方式一般分为两种:上送风和下送风。下送风方式的气流从空调机的底部送出,在机房地板下流淌,比拟容易分布到房间的各个角落。通过活动地板开口进入机房内冷却设备,并从空调机的上部回风。这种送风方式是绝大部分机房所采纳的气流组织方式。图2-1是将下送风方式的专用空调机直截了当设置在机房内的下送上回的气流组织方式。 上送风方式分为上送风、正面回风、上送风、背部回风和上送风、
13、底部回风三种方式。如图2-2所示。 图2-1 下送上回图2-2 机房气流组织示意图第三章 机房专用空调机选型指南3.1 估算空调机的制冷量,选定设备型号时通常要考虑以下主要要素3.1.1 机房内设备发热量3.1.2 机房面积3.1.3 机房条件(包括层高,密封,装修,室外机安装位置等)3.1.4 当地气候条件3.1.5 型号规格圆整统一3.2 程控交换机房按交换机“门”或“线”数概算:2.43.5kcal/h门或线按交换机房“面积”校核:165222w/m2150200kcal/hm2*.交换机散热量随话务量的增减而变化,但其变化量不大;*.在室外环境温度特别高的地区如50,可按每100m2约
14、8.2kw考虑机房本身的散热量;其它气候条件则无须考虑。3.3 计算机房3.3.1 按单位面积估算冷量:中国 机房在单层建筑内 290350w/m2 250300kcal/hm2 机房在多层建筑内 175290w/m2 150250kcal/hm2前苏联 450565w/m2 390485kcal/hm2美国 350405w/m2 300350kcal/hm2日本 407525w/m2 350450kcal/hm2备注:1、随着计算机集成电路、超大规模集成电路及芯片技术的开展,计算机体积越来越小,散热量也较往常大为降低,相应地估算指标也需要作一定的调整;但随着网络技术的开展,要求计算机的可靠性
15、更高,运转速度更快,相应地散热量又有所增加,因而,冷量的估算应当结合实际情况综合考虑。2、关于绝大多数机房(设备发热量一般),在无法精确计算机房内的设备发热量的情况下,在进展精细空调选型时可直截了当按照290350w/m2即0.29-0.35KW/m2(等同于250300kcal/hm2)的标准进展设计,而为了平安起见,大多数情况下都按照0.35KW/m2(即300kcal/hm2)的标准进展设计。按计算机房内设备的散热量估算冷量:在国外有的公司往往以整套计算机设备安装电功率进展计算,在国内还应乘以一定值的系数 主机设备的散热量 Q=1000NKQ散热量 wN主机设备安装功率 kwK总系数,国
16、产设备取0.40.5;进口设备取0.60.8 外部设备的散热量 Q=1000NKQ散热量 wN外部设备安装功率 kwK总系数,国产设备取0.20.3;进口设备取0.53.3.3 照明灯具散热量 Q=1000n1n2n3N3.3.4 人体散热量和散湿量 Q=nq W=nw备注:1. 由于实际选型时往往按空调机的系列型号规格向上取整,如此就留有一定的平安系数,因而3,4项的散热量能够忽略不计;2. 其它电讯机房的选型可参照计算机房的参数进展。3.4 机房空调系统新风量按下述三项中取其中的最大一项:3.4.1 按机房人员取40m3/hp3.4.2 维持机房室内正压所需的风量3.4.3 取机房空调总风
17、量的5%地板送风口风速:1.52.0m/s地板送风口总开孔面积占地板面积的0.6%3.5 常用热功单位换算3.5.1 压力换算1巴(bar)1公斤力/厘米2(at)1标准大气压(atm)105帕斯卡(pa)3.5.2 冷量换算1匹(PS)2500大卡(kcal/h)1千瓦(kw)860大卡(kcal/h)1匹(PS)2.9千瓦(kw)1冷吨3024大卡(kcal/h)1BTU/h0.2519大卡(kcal/h)第四章 机房专用空调机的适用条件4.1 机房内设备有明确的工艺参数要求如温度221,湿度605%4.2 机房内设备特别重要时,必须有良好的机房环境保证其平安可靠的运转4.3 机房内设备的
18、价格远远高于专用空调机的价格时机房设备的价格15时,建议采纳机房专用空调机专用空调机价格4.4 机房专用空调机的适用场所4.4.1 通讯行业中国电信: 长途/市话程控交换机房、计费中心计算机房、数据局计算机房、卫星通讯中心机房、地面站中心机房中国挪动: 挪动程控交换机房、计费中心计算机房、挪动通讯基站中国联通: 长途/市话程控交换机房、计费中心计算机房、数据局计算机房挪动程控交换机房、计费中心计算机房、挪动通讯基站中国网通: 骨干网络机房、城域网机房、网络计费中心计算机房中国邮政: 绿卡工程、综合网工程计算机机房4.4.2 银行证券保险公司各商业银行大区域信息中心计算机房、省级计算中心机房、地
19、市级计算中心机房股票证券所买卖中心计算机房、保险公司结算中心计算机房4.4.3 医院核磁共振室、贵重仪器室4.4.4 其它行业民航、电力、石油、海关、铁路、军队、税务、高速公路、公安、高等院校等的通讯中心机房和计算中心机房4.4.5 大企业航空航天、设计院、汽车制造厂、飞机制造厂、造船厂、铁道机车厂、炼油厂/化工厂、钢铁公司总操纵中心机房、通讯中心机房、计算机中心机房4.4.6 跨国公司摩托罗拉、爱立信、西门子、北方电信、朗讯科技、宝洁、IBM、HP、SUN、DEC康柏、戴尔电脑等跨国公司中国总部和消费基地的计算机中心机房4.4.7 政府机构共用事业国务院各大部委计算机信息中心、各省/市/区级
20、人民政府信息决策中心计算机房、自来水/煤气公司计算机调度中心机房、地铁操纵中心机房、电力调度中心机房、核电站、日报社/新闻出版机构计算机房4.4.8 特别用处精细贵重设备间、博物馆文物仓库、图书馆、档案馆、印钞厂、大型造纸厂检验室、实验室、有温湿度要求的其它场所第五章 机房专用空调机的安装条件5.1 设备搬运就位条件电梯(货梯)尺寸和载重,楼梯楼道,设备间通道、标准门需要吊运机组时,假如可能应连同包装箱一起吊运,确保机箱不受损坏设备就位应使用滚轴或滑块,不同意使用撬杠,防止部分受力损坏设备5.2 室内外机的放置设备应固定在稳定而平坦的根底或支架上,该根底或支架必须保证水平室外机应放置在通风、避
21、光、散热良好,四周无障碍物处5.3 安装工艺要求室内外机垂直位差22m,管道水平间隔40m,假设位差过大,则应每隔6m设置存油弯,增大管径以减少阻力5.4 供水、排水、供电供水管、排水管规格,供电电缆规格按技术标准,引到实际安装位置处5.5 安装维护专用工具压力表,真空泵,割刀,扩管器,焊接工具(氧气、乙炔、氮气瓶)等5.6 安装维护常用工具扳手,螺丝刀,万用表,电流表等附件一:名词解释1、显热与潜热显热:物体在加热或冷却过程中,温度升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出的热量,称为“显热”。它能使人们有明显的冷热变化感受,通常可用温度计测量出来。(如将水从20的升高到80所吸收到的热量,
22、就叫显热。潜热:物质发生相变(物态变化),在温度不发生变化时吸收或放出的热量叫作“潜热”。物质由低能状态转变为高能状态时吸收潜热,反之则放出潜热。例如,液体沸腾时吸收的潜热一部分用来克服分子间的引力,另一部分用来在膨胀过程中对抗大气压强做功。熔解热、汽化热、升华热都是潜热。潜热的量值常常用每单位质量的物质或用每摩尔物质在相变时所吸收或放出的热量来表示。2、显热比(SHR)热负荷分为两部分:显热和潜热。显热的消除或增加会导致干球温度计的温度发生相应变化。潜热与空气湿度的增加或减少有关。空调系统的总制冷量为调理处理潜热和显热才能的总和。显热比为显冷量在总制冷量中所占的比例。即显热比(SHR)=显冷
23、量/总制冷量3、能效比(EER/COP)空调好不好,关键看能效。如今空调市场上能效比呼声高涨,那么,什么是空调的能效比?能效比确实是一台空调用一千瓦的电能产生多少千瓦的制冷/热量。分为制冷能效比EER和制热能效比COP。例如,一台空调的制冷量是4800W,制冷功率是1860W,制冷能效比(EER)是:480018602.6;制热量5500W,制热功率是1800W,制热能效比COP(辅助加热不开)是:550018003.1。显然,能效比越大,空调效率就越高,空调也就越省电。从学术上说,能效比是一个相对值,它随空调运转的详细条件而变化。一般地说,环境温度越高,空调的能效比就越低。但从产品标准上说,
24、能效比又是一个绝对值。据理解,目前,我国市场上空调平均能效比拟低,仅为2.6。中国空调去年产量3165万台,已占全球总产量的50%以上。据可能,去年全球所销售的空调,能效比低于2.8的约4000万台中有3 000万台以上是中国消费的。国内市场上销售的空调,平均每销售100台,仅有3台能效比能够到达3.0。美国现行的空调能效标准颁发于2000年。依照该标准,输出功率介于2300W到4100W,即小1匹到1.5匹的空调,能效比达2.8即为合格品;能效比达3.2即到达能源之星标准;而能效比低于2.8,不准在美国市场销售。欧洲的能效标准,空调能效水平分为A、B、C、D、E、F、G共7个级别。其中A级最
25、高,能效比为3. 2以上;D级居中,介于2.82.6之间;E 级以下属于低能效空调。目前我国绝大多数空调处于欧洲E级水平。而在日本国内的空调器的能效比如今一般都在4.05.0左右。目前,我国家用空调年耗电量已逾400亿千瓦时,即便只将现有空调的能效比提高10%,全国每年至少也可节约37亿千瓦时的电量,相当于一个中等省份城镇居民全年的用电量。提高空调能效比的任务迫在眉睫。马上出台的空调能效国家标准,空调将按能效等级分为五级,一级为最高标准,能效指标3.4,五级为最低标准,能效指标2.6。以1.5匹壁挂式空调为例,其每小时最高耗电量不能超过1.35千瓦时,否则将不同意上市。在这种情势下,空调行业将
26、面临洗牌。简单归纳如下:(1) 空调器的能效比,确实是名义制冷量(制热量)与运转功率之比,即EER和COP。(2)EER是空调器的制冷功能系数,也称能效比,表示空调器的单位功率制冷量。(3)COP是空调器的制热功能系数,表示空调器的单位功率制热量。(4)数学表达式为:EER=制冷量/制冷耗费功率;COP=制热量/制热耗费功率(5)EER和COP越高,空调器能耗越小,功能比越高。4、风量与焓差风量指室内机送风量,焓差指通过室内机蒸发器前后的空气焓值的差。机房空调与一般的温馨性空调相比的一个最大特点是:大风量小焓差。一般情况下,表冷器处理空气的焓差大,也确实是送回风温差增大,即出风温度越低,关于要求温湿度精度比拟高的房间,送回风温差过大,会导致温湿度操纵精度的下降。在空气湿度比拟大的环境,送风温度假设低于空气露点,易使送风带雾(空气中水汽凝聚)这些都是不利妨碍。所以焓差增大也有利于减少系统的风机、表冷器配置,节约设备投资和运转费用。