數據中心為什么要使用機房精密空調
一、機房精密空調的定義
機房精密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。
它的誕生是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，機房精密空調機廣泛適用于計算機機房、程控交換機機房、衛星移動通訊站、大型醫療設備室、實驗室、測試室、精密電子儀器生產車間等高精密環境，這樣的環境對空氣的溫度、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小時安全可靠運行的專用機房精密空調設備來保障。
二、機房精密空調和家用空調的區別01概念不同
普通空調一般包括家用空調、住宅區中央空調和辦公室與商用寫字樓內的空氣調節系統。這類空調的作用是造成室內空氣具有良好的生活環境，給人們提供一個舒適愜意的工作和生活環境，使在這個空間內的人感到舒適。
普通空調的室內機樣式
精密空調是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內，也稱恒溫恒濕空調，特點為大風量、熱負荷變化。
02產品側重點
因設計用途不同，產品側重點也會大不相同。
普通空調是為了“給人們提供一個舒適愜意的工作和生活環境”而設計的。它的適用對象是人，應用場景主要是在有人活動的半開放式的領域：如客廳、臥室、展廳、辦公室等。普通空調不具備“恒溫恒濕”功能，溫差范圍在1℃。因此，普通空調更注重使用時的舒適感、低噪聲、低送風量以及低風速的設計。
精密空調則是為了“給IT設備等精密器件提供一個恒溫恒濕的特定運行環境”而設計。這是一種專供機房使用的高精度空調，為了保證計算機或服務器芯片良好散熱，應用場景有計算機機房、實驗室、大型醫療設備室等高精密領域。它的服務對象是維持機房可以持續不斷運轉起來的相關設備：如IT設備、配電系統、供電設備等。精密空調具有“恒溫恒濕”功能，溫差范圍可控制在0.1攝氏度甚至更高。因此，精密空調更注重機房溫濕度的精準控制和潔凈度的及時掌控的設計。
03控制系統不同
普通空調只具備基本的控制系統，人們根據自身的冷熱需求，通過紅外遙控器或者下載手機APP智能遙控器進行操作，智能程度相對中等；且降溫和除濕只能同時進行，只能在送風方向局部氣流循環。
精密空調具有高精度、反應靈敏、基于微處理器的智能控制系統，可以對外界環境的變化快速做出反應，從而保證環境變化保持在穩定環境所需的整定范圍之內。如，人機交互界面、告警保護、聯網監控等功能。
04空氣過濾程度不同
普通空調采用粗效過濾器，無法去除足夠的塵埃顆粒，灰塵會很大程度附著在高效運轉的芯片上，嚴重影響相關零部件的使用壽命，是不能滿足計算機的凈化要求。大多數普通空調采用住宅型空氣過濾器，過濾效率僅為10%。這對數據中心環境而言是遠遠不夠的。
而精密空調采用高中效過濾器，其效率可達20%~30%，且符合ASHRAE標準，能及時高效的濾掉空氣中的塵埃，可有效防止灰塵在高頻芯片附著碳化造成短路，維持機房的潔凈度，延長相關零件的使用壽命，降低運維成本
05精密空調的溫度和濕度控制更加精確
精密空調有著更加精確的溫度和濕度控制能力，將室內的溫度和濕度誤差控制在很小的范圍之內。
普通空調對溫度的精確度在1℃以上，隨著空間環境不同，空調的溫度誤差會很大，在濕度上更加無法精確掌控，而精密空調在溫度控制時，當溫度設定在15℃-30℃時，溫度的精度可以控制到±0.5℃，溫度變化率小于5℃/h；當相對濕度設定在40%-60%時，濕度的精度可以控制到±3%RH，濕度變化率小于10%RH/h。
06精密空調的除濕和制冷功能可以同時進行
精密空調在運行的時候，制冷和除濕兩種功能是同時進行的，蒸發器設計更加嚴謹，通過增大送風量使蒸發器表面溫度高于空氣露點溫度而不除濕，產生的冷量都用于降溫，可以提高工作效率，并且降低了濕量的損失。
對于普通空調而言，送風量都比較小，降溫和除濕運行的時候會造成較大的熱量損失，不利于空調的節能。
07精密空調的空氣循環能力更好
空調都屬于內循環設備，家用空調受到環境的影響比較大，自身的送風量比較小，不會單獨增加空氣過濾設施，很難將室內的灰塵隔離，室內的灰塵積累極易導致空調的換氣效率下降，對設備使用的效果影響很大。
而精密空調送風量大，空氣循環能力強，同時安裝有專用的空氣過濾器，可以高效地地過濾掉空氣中的塵埃，保持空氣的潔凈程度，對設備也能起到很多好的保護作用。
08精密空調的持續運行能力強
精密空調一般應用在持續運轉的機房中，24小時不間斷工作，機房還有散熱量大的特點。精密空調在設計之初就考慮了大負荷持續運轉的情況，還能同時保持穩定的性能。
相比之下，普通空調很難做到連續性工作，在冬季的時候應對發熱的設備，也很難做到持續的制冷循環。
09精密空調的適用范圍更精準
精密空調主要用于醫藥行業，實驗室，研究室，電子產品行業以及計算機機房等場所，這些場所對于濕度和溫度都需要更加精確的控制，否則會影響儀器的壽命以及實驗的結果。而家庭沒有這么高的要求，普通空調就能滿足正常的溫度需求，對于濕度的處理可以依靠新風機和除濕機等設備。
10總結
通過上面的分析，可以發現精密空調與傳統空調相比，具有更多的優勢，所以能在機房、實驗室、研究室等這樣對濕度、溫度和清潔度要求比較高的場所當中使用，同時能對設備起到更好的保護作用以及保持較高的空調舒適性。
三、機房精密空調的特點01大風量、小焓差
與相同制冷量的舒適性空調機相比，機房專用空調機的循環風量約大一倍，相應的焓差只有一半，機房專用空調機運行時通常不需要除濕，循環風量較大將使得機組在空氣露點以上運行，不必要像舒適性空調機那樣為應付濕負荷而不得不使空氣冷卻到露點以下，故機組可以通過提高制冷劑的蒸發溫度提高機組運行的熱效率，從而提高運行的經濟性。同樣，機房要求溫濕度指標相對穩定，較大的循環風量將有利于穩定機房的溫濕度指標，顯然，在制冷量一定的情況下，風量的增大將導致焓差的減少，因而通常機組只能在顯熱比相當高的工況下運行，這恰恰與機房的負荷特點相適應。
02機房的熱負荷變化幅度較大
通常要在10%～20%之間變動，這是由于主機設備所處的工作狀態不同，消耗的功耗不同所造成的。因此，機房空調系統必須能夠適應這種負荷的變化，以使電子元器件工作在所要求的環境條件之中，保證電路性能的可靠性。
03送回風方式多樣
由于要與電子通信設備的冷卻方式相適應，機房的空調系統的送風回風方式是多種多樣的：有上送風、下送風，有上回風、下回風、側回風等，生產企業一般是利用標準化手段開發一系列機型，以滿足用戶的不同需要。
機房專用空調機送風形式多為上送下回和下送上回式。機房中鋪設防靜電活動地板，機房專用空調采用下送上回式送風，使冷氣直接進入活動地板下，這樣使地板下形成靜壓箱，然后通過地板送風口，把冷氣均勻地送入機房內，送入設備機柜內。為此，機房專用空調應有足夠的風量把機房中的熱量帶走。采用這種送風形式可大大提高空調效率，同時還可以大幅度節省過去習慣的管道送風的工程費用，降低工程造價，使室內布局美觀。這是機房理想的送風方式。當然，機房送風形式要與設備散熱形式一致。
04過濾
通常標準型機組中，空氣過濾器均采用粗、中效過濾，而在一些進口的特型機組中，從結構設計上采用預留亞高效過濾器或高效過濾器的安裝位置，根據用戶需求選用(如凈化手術室等就選用亞高效過濾器)。只要用戶要求，過濾系統可以很方便地以更換過濾器或者增加過濾器的方式進行升級。一般A級潔凈要求使用高效或亞高效過濾器，B級潔凈要求使用亞高效或中效過濾器，即使是C級潔凈要求也應該使用中效過濾器。然而，舒適性空調機以及常規的恒溫恒濕空調機一般只有初效過濾器，如果需要提高過濾效率，也只能是改裝，而且往往還需增加風機、加大風壓，以免空調機因安裝了高效或亞高效過濾器而使送風能力大幅度下降。
05可靠性較高
針對機房空調系統高可靠性的要求，機房專用空調機在結構與控制系統設計和制造以及空調系統組成等方面都必須相應采取一系列措施，例如設置后備機組或后備控制單元，微機控制系統自動對機組運行狀態進行診斷，實時對已經出現或將要出現的故障發出報警，自動用后備機組或后備控制單元切換故障機組或故障單元。眾所周知，機房專用空調的控制系統功能比舒適性空調完善得多。
06全年制冷運行
無論是大、中型計算機，還是程控交換機，都要求空調機全年制冷運行。而冬季的制冷運行要解決穩定冷凝壓力和其它相關的問題。多數機房專用空調機能在室外氣溫降至-15℃時仍能制冷運行，而采用乙二醇制冷機組，可在室外氣溫降至-45℃時仍能制冷運行。與此形成鮮明對比的是舒適性空調機或常規恒溫恒濕機，在此種條件下，根本無法工作。
07使用壽命
一般機房專用空調廠家的設計壽命是最低是10年，連續運行時間是86400小時，平均無故率達到25000小時，實際運用過程中，機房專用空調可運行7-10年。
根據國家家電行業標準，舒適性空調機的基礎設計壽命每年按運行半年計算，為3年時間，無連續運行時間指標，平均無故障時間5000小時，只適合于間斷運行，在實際使用過程中，舒適性空調機可連續運行的時間為3～5年，比機房專用空調相差3倍。
四、空機房精密調的選型依據
為了確定空調機的容量，以滿足機房溫度、濕度、潔凈度和送風速度的要求(簡稱四度要求)。必須首先計算機房的熱負荷。
機房的熱負荷主要來自兩個方面：
其一是機房內部產生的熱量，它包括：室內計算機及外部設備的發熱量，機房輔助設施和機房設備的發熱量(電熱、蒸氣水溫及其它發熱體)。這些發熱量顯熱大、潛熱小;照明發熱(顯熱);工作人員的發熱(顯熱小、潛熱大);由于水分蒸發、凝結產生的熱量(潛熱)。
其二是機房外部產生的熱量，它包括：傳導熱，過建筑物本體侵入的熱量，如從墻壁、屋頂、隔斷和地面傳入機房的熱量(顯熱)；放射熱(也稱輻射熱)，由于太陽照射從玻璃窗直接進入房間的熱量(顯熱)；對流產生的熱量，從門窗等縫隙侵入的高溫室外空氣(也包含水蒸氣)所產生的熱量(顯熱、潛熱)；為了使室內工作人員減少疲勞和有利于人體健康而引入的新鮮空氣所產生的熱量(包括顯熱和潛熱)。
1）、以單位面積估算
計算機房(包括程控交換機房)：
樓層較高時，250～300kcal/m2h
樓層較低時，150～250kcal/m2h(根據設備的密度作適當的增減)
辦公室(值班室)：90kcal/m2h
2）、以機柜數量估算
一般按照每機柜2.5~4KW計算。
3）、機房空調系統新風量
按下述三項中取其中的最大一項：
1、按機房人員取40m3/h.p
2、維持機房室內正壓所需的風量
3、取機房空調總風量的5%
地板送風口風速：1.5～2.0m/s
地板送風口總開孔面積占地板面積的0.6%
常用熱功單位換算
1、壓力換算1巴(bar)≈1公斤力/厘米2(at)≈1標準大氣壓(atm)≈105帕斯卡(pa)
2、冷量換算
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冷噸=3024大卡(kcal/h)
1BTU/h=0.2519大卡(kcal/h)
【上一個】： 機房空調有多重要？企業數據中心恒溫恒濕核心保障，避免損失
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