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精密(恒溫恒濕)空調維修、保養

精密空調(也稱(chēng)恒溫恒濕空調),外文名Precision Air Conditioner,是指能夠充分滿(mǎn)足機房環(huán)境條件要求的機房專(zhuān)用精密空調機,是在近30年中逐漸發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新機種,特點(diǎn)為大風(fēng)量、熱負荷變化,應用于圖書(shū)館、檔案館、印鈔廠(chǎng)等。

通常舒適性空調冷負荷中有30%是為了消除潛熱負荷,有70%是為了消除顯熱負荷。對機房來(lái)講,其情況卻大不相同,機房主要是設備散出的顯熱,室內工作人員散出的熱負荷及夏季進(jìn)入房間的新鮮空氣的熱濕負荷(僅占總負荷的5%)。

特點(diǎn)

編輯

大風(fēng)量

與相同制冷量的舒適性空調機相比,整體機房專(zhuān)用精密空調機的循環(huán)風(fēng)量約大一倍,相應的焓差只有一半,機房專(zhuān)用精密空調機運行時(shí)通常不需要除濕,循環(huán)風(fēng)量較大將使得機組在空氣露點(diǎn)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(diǎn)以下,故機組可以通過(guò)提高制冷劑的蒸發(fā)溫度提高機組運行的熱效率,從而提高運行的經(jīng)濟性。根據經(jīng)驗,顯熱比為1.0的機組的單位制冷量的能耗僅是顯熱比為0.6的機組的60%左右。同樣,機房要求溫濕度指標相對穩定,較大的循環(huán)風(fēng)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(fēng)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(diǎn)相適應。 [1] 
并且冬季是需要加濕而不是減濕,即使在冬季機房仍需要消除熱負荷,特別是程控機房更是如此。鑒于以上特點(diǎn),如將一般舒適性空調機組用于機房,則會(huì )造成能量浪費。例如一個(gè)熱負荷為 7056kcal/h的機房,若使用機房專(zhuān)用空調機組,則總耗電量為2.7kw,而舒適性空調機組則需耗電8.1kw,即多耗電兩倍。同樣制冷量的空調機其風(fēng)量各異,舒適性空調機的風(fēng)量與冷量比為1:5,而恒溫恒濕機風(fēng)量與冷量比為1:3.5,機房專(zhuān)用精密空調機具有大風(fēng)量、小焓差、高顯熱比的特點(diǎn),通常焓差為2kcal/kg左右。也就是說(shuō),機房的熱負荷90%~95%是顯熱負荷,同樣的熱負荷顯熱比越高要求送風(fēng)量越大。這就要求機房的空調系統能夠提供較大的送風(fēng)量,所以一般機房送風(fēng)量要比通常舒適性空調房間所需的送風(fēng)量大1.6~2倍。

熱負荷變化

通常要在10%~100%之間變動(dòng),對于隨著(zhù)系統規模擴大,空載設備將會(huì )動(dòng)態(tài)退出或者設備根據進(jìn)度并未完全上電造成的。。因此,機房精密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(huán)境條件之中,保證電路性能的可靠性。

送風(fēng)方式

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(fēng)回風(fēng)方式是多種多樣的:有上送風(fēng)、下送風(fēng),有上回風(fēng)、下回風(fēng)、側回風(fēng)等,生產(chǎn)企業(yè)一般是利用標準化手段開(kāi)發(fā)一系列機型,以滿(mǎn)足用戶(hù)的不同需要。
機房專(zhuān)用精密空調機送風(fēng)形式多為上送下回和下送上回式。機房中鋪設防靜電活動(dòng)地板,機房專(zhuān)用精密空調采用下送上回式送風(fēng),使冷氣直接進(jìn)入活動(dòng)地板下,這樣使地板下形成靜壓箱,然后通過(guò)地板送風(fēng)口,把冷氣均勻地送入機房?jì)?,送入設備機柜內。為此,機房專(zhuān)用精密空調應有足夠的風(fēng)量把機房中的熱量帶走。采用這種送風(fēng)形式可大大提高空調效率,同時(shí)還可以大幅度節省過(guò)去習慣的管道送風(fēng)的工程費用,降低工程造價(jià),使室內布局美觀(guān)。這是機房理想的送風(fēng)方式。當然,機房送風(fēng)形式要與設備散熱形式一致。

過(guò)濾

通常標準型機組中,空氣過(guò)濾器均采用初、中效過(guò)濾,而在一些進(jìn)口的特型機組中,從結構設計上采用預留亞高效過(guò)濾器或高效過(guò)濾器的安裝位置,根據用戶(hù)需求選用(如凈化手術(shù)室等就選用亞高效過(guò)濾器)。只要用戶(hù)要求,過(guò)濾系統可以很方便地以更換過(guò)濾器或者增加過(guò)濾器的方式進(jìn)行升級。一般A級潔凈要求使用高效或亞高效過(guò)濾器,B級潔凈要求使用亞高效或中效過(guò)濾器,即使是C級潔凈要求也應該使用中效過(guò)濾器。然而,舒適性空調機一般只有初效過(guò)濾器,如果需要提高過(guò)濾效率,也只能是改裝,而且往往還需增加風(fēng)機、加大風(fēng)壓,以免空調機因安裝了高效或亞高效過(guò)濾器而使送風(fēng)能力大幅度下降。

可靠性

針對機房精密空調系統高可靠性的要求,機房專(zhuān)用精密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(dòng)對機組運行狀態(tài)進(jìn)行診斷,實(shí)時(shí)對已經(jīng)出現或將要出現的故障發(fā)出報警,自動(dòng)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(zhuān)用精密空調的控制系統功能比舒適性空調完善得多。
控制系統的性能與空調系統技術(shù)經(jīng)濟性能密切相關(guān)。不少機房專(zhuān)用精密空調機生產(chǎn)企業(yè)專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)一系列的控制器作為空調系統的組成部分。采用電子控制器或微機控制已經(jīng)十分普遍,有些企業(yè)已經(jīng)把模糊控制技術(shù)應用在計算機房專(zhuān)用空調系統中。
機房專(zhuān)用精密空調機組均采用先進(jìn)可靠的微電腦控制系統??刂葡到y由兩大部件組成,即智能控制器I2-manager和操作顯示器組件Tmaster??刂破魈峁姶蟮哪M和數字控制能力,可以滿(mǎn)足廣泛的監測和控制功能,包括實(shí)時(shí)鐘、RS232/RS485通信接口以及標準的網(wǎng)絡(luò )連接。大屏幕液晶多制式顯示器,可顯示地道的中文,更加適合中國用戶(hù)需求。操作人員可通過(guò)鍵盤(pán)/顯示器組件查詢(xún)設備運行狀態(tài)及各種故障記錄,調整設定參數,保證最高的運行效率。
控制系統可以控制同一機組內各臺壓縮機分時(shí)啟動(dòng),降低啟動(dòng)電流,均衡同一機組內各臺壓縮機的工作時(shí)間,防止壓縮機頻繁啟動(dòng)。多臺機組可互相串聯(lián),互為備份。多臺機組可自動(dòng)分時(shí)啟動(dòng),降低啟動(dòng)電流,均衡不同機組的工作時(shí)間。這樣,有利于提高專(zhuān)用空調機組的壽命和運行的可靠性。

全年制冷

無(wú)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(guān)的問(wèn)題。多數機房專(zhuān)用空調機能在室外氣溫降至-15℃時(shí)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(shí)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(wú)法工作。

系統設計

如果把舒適性空調機用作機房精密空調系統,由于機房要求其運行點(diǎn)為:冬季:20±2℃,夏季:23±2℃,而舒適性空調機的設計點(diǎn)溫度一般為27℃,所以機組的實(shí)際供冷能力一般比樣本標明的額定值低10%~25%。此外,運行點(diǎn)偏離設計點(diǎn)時(shí),在一定程度上機組的部分機件性能由于偏離了最佳運行點(diǎn),從而影響了機組整體的匹配狀態(tài),不利于機組性能的充分發(fā)揮和高效率運行。然而機房專(zhuān)用精密空調機,由于把運行點(diǎn)作為設計點(diǎn),因而機組始終處于最佳運行點(diǎn),這就從根本上避免了這些問(wèn)題。
綜上所述,根據機房負荷特性及特點(diǎn),就需要設計出一種將這些要求綜合于一體的空調機,實(shí)現以處理干冷卻工況為主的空氣處理過(guò)程。

使用壽命

一般機房專(zhuān)用精密空調廠(chǎng)家的設計壽命是10年,連續運行時(shí)間是86400小時(shí),平均無(wú)故率達到25000小時(shí),實(shí)際運用過(guò)程中,如果使用環(huán)境良好,再加上維護到位, 機房專(zhuān)用精密空調可運行15年左右。
根據國家家電行業(yè)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(shí)間,無(wú)連續運行時(shí)間指標,平均無(wú)故障時(shí)間5000小時(shí),只適合于間斷運行,在實(shí)際使用過(guò)程中,舒適性空調機可連續運行的時(shí)間為3~5年,比機房專(zhuān)用精密空調相差3倍。在實(shí)際使用過(guò)程中,也因工作環(huán)境不同導致其使用壽命有不同的變化。
精密空調與普通舒適空調的區別
計算機機房對溫度、濕度及潔凈度均有較嚴格的要求,因此,計算機機房專(zhuān)用空調在設計上與傳統的舒適性空調有著(zhù)很大區別,表現在以下5個(gè)方面:
  1.傳統的舒適性空調主要是針對于人員設計,送風(fēng)量小,送風(fēng)焓差大,降溫和除濕同時(shí)進(jìn)行;而機房?jì)蕊@熱量占全部熱量的90%以上,它包括設備本身發(fā)熱、照明發(fā)熱量、通過(guò)墻壁、天花、窗戶(hù)、地板的導熱量,以及陽(yáng)光輻射熱,通過(guò)縫隙的滲透風(fēng)和新風(fēng)熱量等。這些發(fā)熱量產(chǎn)生的濕量很小,因此采用舒適性空調勢必造成機房?jì)认鄬穸冗^(guò)低,而使設備內部電路元器件表面積累靜電,產(chǎn)生放電從而損壞設備、干擾數據傳輸和存儲。同時(shí),由于制冷量的(40%~60%)消耗在除濕上,使得實(shí)際冷卻設備的冷量減少很多,大大增加了能量的消耗。
  機房專(zhuān)用空調在設計上采用嚴格控制蒸發(fā)器內蒸發(fā)壓力,增大送風(fēng)量使蒸發(fā)器表面溫度高于空氣露點(diǎn)溫度而不除濕,產(chǎn)生的冷量全部用來(lái)降溫,提高了工作效率,降低了濕量損失(送風(fēng)量大,送風(fēng)焓差減?。?。
  2.舒適性空調風(fēng)量小,風(fēng)速低,只能在送風(fēng)方向局部氣流循環(huán),不能在機房形成整體的氣流循環(huán),機房冷卻不均勻,使得機房?jì)却嬖趨^域溫差,送風(fēng)方向區域溫度低,其他區域溫度高,發(fā)熱設備因擺放位置不同而產(chǎn)生局部熱量積累,導致設備過(guò)熱損壞。
  而機房專(zhuān)用空調送風(fēng)量大,機房換氣次數高(通常在30~60次/小時(shí)),整個(gè)機房?jì)饶苄纬烧w的氣流循環(huán),使機房?jì)鹊乃性O備均能平均得到冷卻。
  3.傳統的舒適性空調,由于送風(fēng)量小,換氣次數少,機房?jì)瓤諝獠荒鼙WC有足夠高的流速將塵埃帶回到過(guò)濾器上,而在機房設備內部產(chǎn)生沉積,對設備本身產(chǎn)生不良影響。且一般舒適性空調機組的過(guò)濾性能較差,不能滿(mǎn)足計算機的凈化要求。
  采用機房專(zhuān)用空調送風(fēng)量大,空氣循環(huán)好,同時(shí)因具有專(zhuān)用的空氣過(guò)濾器,能及時(shí)高效的濾掉空氣中的塵挨,保持機房的潔凈度。
  4.因大多數機房?jì)鹊碾娮釉O備均是連續運行的,工作時(shí)間長(cháng),因此要求機房專(zhuān)用空調在設計上可大負荷常年連續運轉,并要保持極高的可靠性。舒適性空調較難滿(mǎn)足要求,尤其是在冬季,計算機機房因其密封性好而發(fā)熱設備又多,仍需空調機組正常制冷工作,此時(shí),一般舒適性空調由于室外冷凝壓力過(guò)低已很難正常工作,機房專(zhuān)用空調通過(guò)可控的室外冷凝器,仍能正常保證制冷循環(huán)工作。
  5.機房專(zhuān)用空調一般還配備了專(zhuān)用加濕系統,高效率的除濕系統及電加熱補償系統,通過(guò)微處理器,根據各傳感器返饋回來(lái)的數據能夠精確的控制機房?jì)鹊臏囟群蜐穸?,而舒適性空調一般不配備加濕系統,只能控制溫度且精度較低,濕度則較難控制,不能滿(mǎn)足機房設備的需要。
  綜上所述,機房專(zhuān)用空調與舒適型空調在產(chǎn)品設計方面存在顯著(zhù)差別,二者為不同的目的而設計,無(wú)法互換使用。計算機機房?jì)缺仨毷褂镁芸照{在國內許多行業(yè),如金融、郵電通信、電視臺、石油勘探、印刷、科研、電力等已經(jīng)廣泛采用,提高了機房?jì)扔嬎銠C、網(wǎng)絡(luò )、通信系統的可靠性和運行的經(jīng)濟性.



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