瞭解機房精密空調及其選型步驟

   1、液體制冷原理

   利用物質的壯态變(biàn)化達(dá)到轉移熱量的目的：

   因爲臨界溫度較高的氣體隻要稍微壓縮就能使它液化，同時放出熱量。而當(dāng)壓強減小時，它又可能汽化
，同時吸收熱量。所以當(dāng)液化劇烈汽化時，可以使周圍的物體冷卻並(bìng)獲得低溫。

 

2、制冷方式的分類

   液體蒸發(fā)制冷—蒸氣壓縮實現循環，使用最廣(guǎng)

   吸收式制冷

   熱(rè)電(diàn)制冷

   氣(qì)體(tǐ)渦旋制冷

   3、常用制冷劑(jì)—氟利昂

制冷劑—是一種在制冷系統蒸發(fā)器的低溫低壓環(huán)境中吸熱，在冷凝器的高溫高壓環(huán)境中排熱的一種特殊的流體。

氟利昂—甲烷或乙烷的鹵(lǔ)族衍生物
。

 

  4、制冷系統(tǒng)的四大部件：

壓縮機—制冷循環的核心
，是制冷劑在系統内循環的動(dòng)力裝置，使蒸發(fā)器中的制冷劑保持低壓，冷凝器中制冷劑維持高溫高壓。

冷凝器—在冷凝介質的作用下，使壓縮機排出的過(guò)熱飽(bǎo)和蒸汽冷凝爲液态。

膨脹閥—起節流作用。制冷劑循環流量的調(diào)節裝置，它對高壓液态制冷劑節流降壓，使進入蒸發器的制冷劑在要求的低壓下吸熱蒸發。同時根據被冷卻介質的熱負荷變(biàn)化自動調(diào)節進入蒸發器的制冷劑的流量。

蒸發(fā)器—經節流後(hòu)的液态制冷劑在蒸發(fā)器中吸熱汽化，使被冷卻物質降溫，實現制冷的目的。

 

   5、制冷工作流程

液态制冷劑在蒸發器中吸收被冷卻物質的熱量之後，汽化成低壓、低溫的蒸汽
，被壓縮機吸入壓縮成高壓、高溫的蒸汽，然後進入冷凝器向冷卻物質放熱而冷凝爲高壓、高溫的液體
，在經節流裝置節流以後變(biàn)爲低壓、低溫的液态制冷劑，再次進入蒸發器吸熱汽化，從(cóng)而起到循環制冷的目的。

制冷劑在循環過程中的狀态

部    件   制冷劑(jì)狀态    壓力變(biàn)化      溫度變(biàn)化

蒸發(fā)器      液-汽          低壓          低溫(wēn)  

壓縮(suō)機(jī)      汽-汽        低壓-高壓     低溫-高溫

冷凝器      汽-液          高壓(yā)        高溫(wēn)-常溫(wēn)

膨脹閥(fá)     液-液/汽      高壓-低壓     常溫(wēn)-低溫(wēn)

 

二、空氣循環系統介紹

   1、空氣的處理工程

   室内的熱濕狀态點A的空氣通過風機的牽引回到空氣處(chù)理機，與部分新風混合到熱濕狀态點B，再流經機組的表冷器或蒸發器達到狀态點C，形成出風，然後按照熱濕變(biàn)化規律ξ吸熱吸濕變(biàn)化到室内标準狀态N點。

 

   2、良好氣(qì)流組織的要素(溫場(chǎng)均勻)

送回風(fēng)形式：下送上回式 、上送上回式 、上送下回式及混合式。

送回風(fēng)壓力：要保證各部位有靜(jìng)壓且靜(jìng)壓值均勻，促使氣流均勻的壓向送風(fēng)口，使各風(fēng)口送風(fēng)均勻。

送回風速度：送回風速度要控制适當(dāng)，既滿足送回風要求，又不能使工作人員有吹風感，還要滿足風速對(duì)噪音的要求。

送風口的布置：送風口要均勻布置或按設備(bèi)要求布置
，要保證空調(diào)區域能有适量冷風送入。送風口可按空調(diào)要求加裝過濾器
。

回風口的布置：回風口應布置在回風通暢(chàng)的地方，注意不要引起送風短路。回風口要可空調(diào)要求加裝合适的過濾器。

 

   3、空氣的處理設備

空氣過(guò)濾器—目前廣(guǎng)泛使用的過(guò)濾器按效率分爲以下三種：

初效過濾器，這種過(guò)濾器大多採(cǎi)用金屬絲網、鐵屑、瓷環、玻璃絲、粗孔聚氨脂泡沫塑料和各種人造纖維。

中效過濾器，它的主要濾料是玻璃纖維、中細孔聚乙烯泡沫塑料和無紡布。爲瞭(le)提高過濾效率並(bìng)能處理較大風量，這種過濾器都做成抽屜式或袋式。

高效過濾器，它的濾料爲超細玻璃纖維、超細石棉纖維（纖維直徑＜1μm）做成的濾紙。爲瞭(le)減少阻力並(bìng)增加對微塵的擴散效應，必須採用低濾速，所以須将濾紙多次折疊，使其過濾面積爲迎風面積的50-60倍。這種過濾器必須在粗、中效過濾器保護下使用。

 

   4、空氣加熱器—空調(diào)系統中用來将空氣加熱的設備(bèi)。加熱器有以下幾種形式
：

肋片式加熱器

電加熱器

管翅式電(diàn)加熱器(力博特機(jī)組标準配置)

裸線電阻絲加熱器

暖通南社有專門介紹，參(cān)見微信公衆平台nhvaca曆史紀(jì)錄。

   5、空氣加濕器—空調(diào)系統中用來給空氣加濕的設備(bèi)。加濕器有以下幾種形式
：

蒸汽噴管式加濕器

電(diàn)極式加濕器(力博特CM+機(jī)組标準配置)

遠紅(hóng)外式加濕器(力博特豪華(huá)型機組标準配置)

蒸發闆式加濕器

超聲波式加熱器

 

   6、機房專用空調設備類型

   機房專用空調設備(bèi)制冷系統形式很多，可以根據工程項目的特點(diǎn)，選用不同的制冷系統。機房專用空調機組制冷系統主要冷卻形式有風冷式、水冷或乙二醇水冷式、冷凍水式、雙冷源系統等。

 

1.壓縮機；2.加濕罐；3.電(diàn)子膨脹閥；4.儲(chǔ)液罐；5.幹燥過濾器；6.夜視鏡(jìng)；7.控制線盤；8.過(guò)濾網

       三、機房空調選型設計

   1.工程概況和需求分析

需要瞭解機房情況

面積(jī)、尺寸、樓層(céng)、承重等

層高、地闆和天花高度

機房功能以及機房内設備(bèi)情況（耗電量、擺(bǎi)放等）

室外機安裝位置

電(diàn)梯、樓梯等運輸搬運情況(kuàng)

   2.機房空調(diào)方案設計依據國家相關标準及相關參(cān)數

GB2887-2000電子計算機場地通用規範

GB50174-93電子計算機機房設計規範

   3.機(jī)房冷負(fù)荷計算－兩種簡便計算方法

方法一：功率及面積法

Qt=Q1+Q2

Qt 總制冷量（KW）

Q1 室内設備(bèi)負(fù)荷（=設備(bèi)功率×0.8）

Q2 環(huán)境熱負(fù)荷（=0.15～0.18kW/m2 ×機房面積）

方法二：面積(jī)法（當(dāng)隻知道面積(jī)時）

Qt=S×P

Qt 總制冷量（KW）

S 機房面積（ m2）

P 冷量估算指标(根據(jù)不同用途機(jī)房的估算指标選取)

   4.精密空調場所的冷負荷估算指标（僅供參(cān)考，建議依項目實際情況確(què)定）

電(diàn)信交換機房、移動(dòng)基站（300 W/m2左右）

數(shù)據(jù)中心 （ 600 W/m2左右）

計算機(jī)房、計費(fèi)中心
、控制中心、培訓中心（ 300 W/m2左右）

電子産(chǎn)品及儀表車(chē)間、精密加工車(chē)間（ 300 W/m2左右）

标準檢(jiǎn)測(cè)室、校準中心 （250 W/m2左右）

UPS和電(diàn)池室、動(dòng)力機房（ 300 W/m2左右）

醫院和檢(jiǎn)測(cè)室、生化培養室、潔淨室、實驗室（ 200W/m2左右）

倉(cāng)儲(chǔ)室（博物館、圖書館、檔案管
、煙草、食品）(200W/m2左右)

   各種熱量基礎(chǔ)單(dān)位的換算：

1Kcal（大卡）＝3.969BTU;    1BTU=0.252 Kcal

1Kcal（大卡）＝4.19KJ(千焦耳)； 1KJ＝0.239 Kcal

1KW（千瓦）＝860 Kcal/h（大卡/小時(shí)）

1St（美國(guó)冷噸(dūn)）＝3024 Kcal/h

1Lt（日本冷噸(dūn)）＝3320 Kcal/h

1匹＝2～2.2 Kw/h

   各種熱量基礎(chǔ)單(dān)位的換算：

1Kcal（大卡）＝3.969BTU;    1BTU=0.252 Kcal

1Kcal（大卡）＝4.19KJ(千焦耳)； 1KJ＝0.239 Kcal

1KW（千瓦）＝860 Kcal/h（大卡/小時(shí)）

1St（美國(guó)冷噸(dūn)）＝3024 Kcal/h

1Lt（日本冷噸(dūn)）＝3320 Kcal/h

1匹＝2～2.2 Kw/h

例:

某設備托管區機房： 約88m²   計劃機櫃數量:50個

按實際熱負荷計算

單(dān)櫃(guì)功率:25A×220V = 5.5kVA

發(fā)熱(rè)量:5.5×0.8(功率因數) =4.4KW

設備(bèi)總發(fā)熱量:4.4×50 x 80%(發(fā)熱系數) =176KW

環境熱量: 100w / m²

單位面積熱量: 88m²×100 =8.8kW

總(zǒng)冷負(fù)荷: 176KW + 8.8kW =184.8kW

   5.確定擴容需要量(1)

一般選擇空調(diào)都需要考慮擴容，特别是如果使用中央冷凝水或冷凍(dòng)水系統更應擴容；

即使採(cǎi)用風冷系統也要記住，一旦數據中心開始運作，要安裝新的空調設備(bèi)是非常麻煩的。

   留有冗餘(yú)(2)

任何設備都有損壞的可能

如果沒(méi)有空調(diào)則資訊系統也不能工作

至於(yú)冗餘的多少則視設備(bèi)的重要性來定

   6.氣流分配（送風方式選擇）

      假如有活動(dòng)地闆，可利用下送風/頂(dǐng)回風

   活動地闆至少保證300mm高，並(bìng)且地面上應鋪設隔熱層(céng)

   如頂(dǐng)部送風(fēng)應留有500mm高的空間

   如採(cǎi)用風(fēng)管系統送風(fēng)則要計算其管壓降和各出風(fēng)口的風(fēng)量

   7.六種不同冷卻方式

六種冷卻方式（風(fēng)冷型、水冷型、乙二醇冷卻型、乙二醇自然冷卻型、冷凍(dòng)水型、雙冷源型）

風冷型：适合室内機室外機接管長(zhǎng)度＜60米、室内機低於(yú)室外機＜5米、室内機高於(yú)室外機＜20米的安裝條件。

水冷型：适合風(fēng)冷機組室内機室外機距離及高度差不滿足要求或用戶(hù)可常年提供冷卻水的安裝條件。

乙二醇冷卻型：适合風(fēng)冷機組室内機室外機距離及高度差不滿足要求或採(cǎi)用水冷冬季結冰的安裝條件。

乙二醇自然冷卻型：适合需要充分利用室外冷空氣的冷量，減(jiǎn)少機(jī)組壓縮機(jī)的能耗的要求。

冷凍水型：适合可充分利用廉價冷凍(dòng)水節約運行費(fèi)用，且大樓可常年提供冷凍(dòng)水的安裝條件。暖通南社微信公衆平台：nhvaca

雙冷源型：适合可充分利用廉價冷凍(dòng)水節約運行費用，需要中央冷凍(dòng)水切換交替使用或備(bèi)份使用的安裝條件。

 

    8.空調機的擺放

設定回風狀态

回風狀态直接影響制冷量

室内空氣狀态對(duì)計算機(jī)房是極其重要的

通常下送頂(dǐng)回的分布可允許較高的回風(fēng)溫度

但回風溫度過低也不可取，因爲這種氣流會對設備(bèi)造成冷沖(chōng)擊

    選擇空調機的數量

   對同一冷負荷採(cǎi)用多台小容量空調(diào)要比採(cǎi)用大容量空調(diào)要好

   例：總制冷量要求＝100kW 則選用兩(liǎng)台50kW機(jī)組而不選用一台100kW機(jī)組

   選(xuǎn)件

   專用空調(diào)通常都備(bèi)有多種選件供客戶選擇：

   高壓風機

   高效過濾器

   大功率電加熱器

   漏水檢測裝置

   各種通信軟件等

   9.針對方案的具體說明

   10.室内外機組位置建議

 

原則：

氣流組織均勻

上下水和制冷劑(jì)管路安裝(zhuāng)方便

 

根據(jù)安裝地區溫度選擇室外機(jī)

 

江蘇省	38℃	南京市	35℃	其它
浙江省	38℃	浙東，南部	35℃	浙西，北，中部
廣西省	38℃	百色	35℃	其它
雲南省	29℃	昆明	32℃	其它
黑龍江省	29℃	北部，中部	32℃	南部
遼甯省	29℃	大連	32℃	其它
河北省	29℃	西，北部(承德，唐山)	35℃	其它
山西省	35℃	南部	32℃	其它
甘肅省	35℃	敦煌	32℃	其它
河南省	38℃	鄭州	35℃	其它

 

29℃	貴州	西藏	青海
32℃	内蒙古	甯夏	吉林
35℃	北京市	廣州市	上海市38℃
	天津市	廣東	山東
38℃	海南	福建	安徽
	江西	湖南	湖北

 

新 疆	41℃	吐魯番	38℃	哈密	35℃	其它
陝西省	29℃	陝北	35℃	西安	32℃	其它
四川省	38℃	重慶	35℃	南充	32℃	其它

   勘測室内外機的距離及高差

   勘測(cè)機房結構，確(què)定送風方式

   勘測(cè)上下水位置，便於(yú)加濕接水和除濕排水

   勘測(cè)機組搬運條件，根據機組尺寸和重量確(què)定搬運方式和成本

   11.選用設備(bèi)，瞭(le)解機組的一些特性

1 渦旋式壓縮(suō)機(jī)   2 銅焊冷凝器   3 電(diàn)極(jí)式加濕器   4 三通調(diào)節閥(fá)（節能型機組用）   5 後(hòu)曲式離心風(fēng)機   6 帶(dài)過熱保護的電(diàn)加熱器   7 帶(dài)截止閥和安全閥的儲(chǔ)液罐   8 安全閥   9 冷凝壓(yā)力控制閥(fá)   10 幹燥過濾器   11 電子膨脹閥   12 液體管視鏡   13 高壓保護(hù)開關(guān)   14 低壓保護(hù)開關(guān)   15 金屬框架空氣過(guò)濾(lǜ)器   16 溫度和濕(shī)度傳(chuán)感器   17 蒸發盤管   18 微處(chù)理控制器   19 電(diàn)子膨脹閥驅動(dòng)器   20 風機擋闆   21 總開關   22 本地用戶(hù)終(zhōng)端