精密機房中央空調解決方案
一.計算機房的環境設計條件
1.溫、濕度(du)(du)的影(ying)響計(ji)算(suan)機系統的主機在運(yun)行過(guo)程中需要大(da)(da)量散熱，這是(shi)因為計(ji)算(suan)機內(nei)不(bu)少器(qi)件是(shi)大(da)(da)規模或超大(da)(da)規模集成(cheng)電(dian)路，這些集成(cheng)度(du)(du)相當(dang)高的電(dian)路器(qi)件，在運(yun)行時(shi)(shi)局(ju)部(bu)發熱量很大(da)(da)，如果不(bu)能及時(shi)(shi)排除(chu)、將導致機柜或機房內(nei)溫度(du)(du)迅速提(ti)高。過(guo)高的溫度(du)(du)將使電(dian)子元器(qi)件性能劣(lie)化(hua)，降低使用壽命(ming)；磁盤機，磁帶(dai)機等由于受熱膨脹的影(ying)響，往往會出現故(gu)障(zhang)；會加速絕緣材料老化(hua)、變形、脫裂，從而降低絕緣性能；促使熱塑性絕緣材料和潤(run)滑油(you)脂軟化(hua)而引起故(gu)障(zhang)。
過低(di)的(de)溫度將使電(dian)容、電(dian)感、電(dian)阻器的(de)參(can)數(shu)改(gai)變(bian)(bian)，直(zhi)接影響到(dao)計算機的(de)穩定工作。如果室內空(kong)氣溫度變(bian)(bian)化(hua)較激烈，會(hui)使元件系統產生內應力，會(hui)引起電(dian)氣參(can)數(shu)的(de)變(bian)(bian)化(hua)，且會(hui)加(jia)快這(zhe)些元器件的(de)機械(xie)損傷。
機房(fang)內過高(gao)的(de)(de)空(kong)氣濕度，將(jiang)影響電(dian)路系統的(de)(de)電(dian)學性能，使外圍(wei)設(she)備如磁(ci)盤、磁(ci)帶(dai)等(deng)出現讀(du)寫錯誤，造成打印機卡(ka)紙(zhi)等(deng)故障。濕度高(gao)會使金屬(shu)材料易(yi)于氧化(hua)腐蝕，促進非(fei)金屬(shu)材料的(de)(de)元件或(huo)絕(jue)(jue)緣材料的(de)(de)絕(jue)(jue)緣強度減弱和(he)材料的(de)(de)老化(hua)變(bian)形。
過低(di)的空氣濕度(du)會(hui)使紙(zhi)帶(dai)(dai)、磁(ci)帶(dai)(dai)等記(ji)錄介質卷曲變形(xing)，從而(er)造成計(ji)算機讀(du)寫(xie)錯誤，甚至丟失數(shu)據，還會(hui)使磁(ci)盤、磁(ci)帶(dai)(dai)等縮(suo)短使用壽命。濕度(du)過低(di)容(rong)易產生靜(jing)電，靜(jing)電容(rong)易吸收灰塵，如被粘在(zai)磁(ci)盤、磁(ci)帶(dai)(dai)的讀(du)、寫(xie)頭上(shang)，輕則會(hui)出現數(shu)據誤差，重則損壞磁(ci)頭。
2.機(ji)(ji)房(fang)內塵埃的(de)影響機(ji)(ji)房(fang)內空(kong)氣潔凈度(du)不良(liang)，將(jiang)導致一些記錄設備如磁(ci)(ci)(ci)盤機(ji)(ji)、磁(ci)(ci)(ci)帶機(ji)(ji)等(deng)的(de)磁(ci)(ci)(ci)頭、磁(ci)(ci)(ci)盤、磁(ci)(ci)(ci)帶的(de)損(sun)壞，影響計算機(ji)(ji)允(yun)許的(de)精度(du)，以及造成(cheng)短路或元(yuan)器件接觸(chu)不良(liang)等(deng)問(wen)題。
3.噪聲(sheng)的影(ying)響機(ji)房內環境噪聲(sheng)過大，將使機(ji)房工作人(ren)員注意力(li)不能集中(zhong)、頭暈(yun)發脹、產生厭煩心理和容易疲(pi)倦，影(ying)響身心健康和降低工作效率(lv)。
4.主機房環境設計條件
1)機房(fang)溫(wen)濕(shi)(shi)度(du)。機房(fang)空(kong)調溫(wen)度(du)以保證計(ji)(ji)算機中(zhong)各類(lei)元(yuan)器件工作(zuo)環(huan)境和冷卻(que)介質熱容量要(yao)求而(er)確定。機房(fang)空(kong)調濕(shi)(shi)度(du)，除了(le)考(kao)慮(lv)操(cao)作(zuo)人員(yuan)的(de)舒(shu)適感好，主要(yao)應符合各類(lei)設備(bei)性能(neng)和可靠性對(dui)濕(shi)(shi)度(du)的(de)要(yao)求。我國在1993年編制的(de)電子計(ji)(ji)算機房(fang)設計(ji)(ji)規范(GB50174—1993)中(zhong)，按等級規定了(le)電子計(ji)(ji)算機房(fang)空(kong)調設計(ji)(ji)參數。
2)電子(zi)計算機(ji)房空(kong)(kong)氣潔凈度。在(zai)電子(zi)計算機(ji)房設(she)計規(gui)范GB50174—1993中規(gui)定，主機(ji)房內在(zai)靜態條件下，空(kong)(kong)氣含塵量(liang)為每升空(kong)(kong)氣中大于(yu)或(huo)等于(yu)0.5/um的塵埃(ai)粒子(zi)少于(yu)18000粒。
二.計算機房空調特點
計算(suan)機房空(kong)調不同于(yu)舒(shu)適性空(kong)調和常規恒溫恒濕空(kong)調，主要有以下特點：
1)熱負荷(he)強(qiang)(qiang)度(du)高，設備散(san)熱量(liang)(liang)大，散(san)濕量(liang)(liang)小。電子(zi)計算(suan)機在運(yun)行過(guo)程中(zhong)，機柜的(de)散(san)熱量(liang)(liang)大且集(ji)中(zhong)。熱負荷(he)強(qiang)(qiang)度(du)在中(zhong)小型(xing)計算(suan)機房(fang)一般250～400W/m2左右(you)；大型(xing)計算(suan)機房(fang)的(de)熱負荷(he)強(qiang)(qiang)度(du)會超過(guo)400W/m2；程控(kong)交(jiao)換機房(fang)的(de)熱負荷(he)強(qiang)(qiang)度(du)約在165～222W/m2左右(you)。機房(fang)的(de)散(san)濕量(liang)(liang)較小，主要來(lai)自工(gong)作人員和滲入的(de)室外空氣(qi)。總散(san)濕量(liang)(liang)約在8～16g/m2。
2)顯(xian)(xian)熱(re)比(bi)(bi)高。機房得熱(re)量(liang)中(zhong)，主要來自設備運行所產(chan)生的(de)(de)熱(re)量(liang)，顯(xian)(xian)熱(re)約占(zhan)總熱(re)量(liang)的(de)(de)95％左右(you)，故顯(xian)(xian)熱(re)比(bi)(bi)(SHR)通常(chang)高達0.85～0.95，甚至更高(舒適性空調系統的(de)(de)顯(xian)(xian)熱(re)比(bi)(bi)約在0.6～0.7之間)，空氣處(chu)理過程(cheng)(cheng)接近于等濕冷(leng)卻的(de)(de)干式降(jiang)溫過程(cheng)(cheng)。
3)空調(diao)送(song)風的焓(han)差小、風量(liang)大(da)(da)。由于顯熱量(liang)大(da)(da)，熱濕比近似無窮(qiong)大(da)(da)，送(song)風相對(dui)濕度較小，故(gu)送(song)風焓(han)差小，風量(liang)大(da)(da)。機房空調(diao)的換氣次數，電(dian)子計算機房約20～40次兒(er)；程控交換機房約30—60次/h。
4)濕度(du)要求(qiu)穩定。計算機(ji)房不(bu)僅要求(qiu)溫(wen)度(du)的波動幅度(du)不(bu)得超(chao)過規定的范(fan)圍，而且對溫(wen)度(du)變化的梯(ti)度(du)有明確(que)的要求(qiu)，一般小于500C/h，這是以(yi)計算機(ji)內電子器件的物理特性(xing)決定的，否則將(jiang)直接影響到計算機(ji)的正(zheng)常(chang)運行。
5)氣(qi)流組織特殊。大中型(xing)電子計算(suan)機(ji)和程控(kong)(kong)交換機(ji)散熱(re)量大而集中，故不(bu)僅要(yao)(yao)對(dui)(dui)機(ji)房進行空(kong)(kong)調，還需(xu)對(dui)(dui)機(ji)柜進行送風(feng)冷(leng)卻(que)(que)。要(yao)(yao)求冷(leng)風(feng)從機(ji)柜的(de)底(di)部進人，吸熱(re)后(hou)的(de)空(kong)(kong)氣(qi)從頂部排出。通常冷(leng)空(kong)(kong)氣(qi)通過架空(kong)(kong)的(de)活(huo)動地(di)板(ban)上(shang)(shang)的(de)風(feng)口進人計算(suan)機(ji)機(ji)柜或程控(kong)(kong)機(ji)機(ji)架，使自下而上(shang)(shang)的(de)冷(leng)空(kong)(kong)氣(qi)迅速(su)有效地(di)冷(leng)卻(que)(que)設備。
6)空(kong)氣潔(jie)凈(jing)度高。計(ji)算機房應保(bao)持一種潔(jie)凈(jing)的(de)空(kong)調環境，以有(you)利(li)于計(ji)算機系統的(de)安(an)全運行和延長設備的(de)使用(yong)壽命。
7)全(quan)年供冷(leng)運(yun)行。由于(yu)計算機房的(de)熱(re)負(fu)荷強度(du)高，當(dang)圍護(hu)結構傳(chuan)遞的(de)冷(leng)量(liang)(liang)明(ming)顯低于(yu)機房內的(de)發熱(re)量(liang)(liang)時(shi)，機房在冬(dong)季(ji)仍然需要空調系(xi)統進行供冷(leng)運(yun)行，這(zhe)一(yi)現象在大型計算機系(xi)統比較多見(jian)。
8)可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)(xing)高(gao)。許多計算(suan)機(ji)系(xi)統(tong)，尤其(qi)是大型計算(suan)機(ji)系(xi)統(tong)和程控交換機(ji)，每天(tian)連續(xu)運行(xing)(xing)24h，每年連續(xu)運行(xing)(xing)365d，因此要求計算(suan)機(ji)系(xi)統(tong)具(ju)有很(hen)高(gao)的(de)可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)(xing)，而且也要求其(qi)他輔助設(she)備如空調系(xi)統(tong)等的(de)可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)(xing)具(ju)有相應的(de)水平(ping)。
三.計算機房的空調負荷
計算(suan)機房的空調負荷來源(yuan)：
1.圍護(hu)結構傳熱負(fu)荷和太陽輻射熱負(fu)荷；
2.計算機房內主機和外部(bu)設備(bei)或程控交換機設備(bei)的散熱(re)量；
3.照(zhao)明，人(ren)體和新風負荷。其中機房內設(she)備(bei)散熱(re)(re)量(liang)是主要的(de)。設(she)備(bei)散熱(re)(re)量(liang)通(tong)常(chang)由生產(chan)廠家提供安裝功率進(jin)行(xing)計算或直接提供有關設(she)備(bei)的(de)各種散熱(re)(re)量(liang)；當有些設(she)備(bei)資料不全時，也可以根據該(gai)設(she)備(bei)實際工作時的(de)指示電流、電壓進(jin)行(xing)計算。
4.計算機房空調耗冷量的概算指標在規劃計算機房空調方案時，一般可以利用概算指標對機房空調耗冷量進行估算。機房空調耗冷量指標可在下列范圍內取用：
①機房在單層建筑物內時，空調耗冷量為290～350W/m2；
②機房在多層建筑物內時，空調耗冷(leng)量為175～290W/m2。
具(ju)體數值可(ke)根(gen)據(ju)機(ji)房的建筑(zhu)布置(zhi)(單層或(huo)多(duo)層)，以及機(ji)房內(nei)計算機(ji)設備(bei)數量的多(duo)少采(cai)用上限或(huo)下限。
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