精密空调技术特点及其在机房及应用.docVIP

精密空调技术特点及其在机房的应用 二〇一一年十二月目 录 1 机房对空调系统的要求 1 1.1 温度要求 1 1.2 相对湿度要求 1 1.3 机房洁净度和正压要求 2 1.4 机房温度变化率与不结露要求 2 1.5 机房内温度梯度控制要求 2 1.6 机房专用空调送风压力与送风距离的要求 3 2 机房空调系统的特点 3 2.1 设备散热量大且热密度集中 3 2.2 设备散湿量很小 3 2.3 空调送风焓差小 3 2.4 空调送风量大 4 2.5 空调送风方式 4 2.6 空调高稳定性和高可靠性 4 3 精密空调与普通空调的区别 5 3.1 应用对象不同 5 3.2 风量不同 5 3.3 出风温度不同 5 3.4 精度不同 5 3.5 使用环境不同 6 3.6 对电源要求不同 6 3.7 可靠性不同 6 3.8 能耗不同. 6 4 结论 7 附表1 8 附表2 9 机房对空调系统的要求 根据国家标准《电子信息系统机房设计规范》（GB 50174-2008）规定，计算机机房的环境要求如下： 保持温度恒定（A、B级机房23±1℃，C级机房18~28℃）； 保持湿度恒定（A、B级机房40%~55%，C级机房35%~75%）； 每升空气中≥0.5μm的颗粒应少于18000个； 换气次数30次/小时； 机房与室外正压9.8Pa，无外窗时相对相邻房间正压4.9Pa； 空调设备具备远程监控及来电自启动功能。 上述要求主要是从服务器等设备的工作环境需求出发来确定的，具体分类解释探讨如下： 温度要求 温度是确保计算机正常运行的基础条件，对计算机设备电子元器件、绝缘材料以及记录介质都由较大的影响。如对半导体元器件而言，室温在规定范围内每增加10℃，其可靠性就会降低约25%；对电容器，其使用寿命将下降50%；温度过高，印刷电路板的结构强度会减弱。当环境温度过高时，芯片中非常容易出现电子漂移现象，服务器就有可能宕机甚至烧毁。 空调的冷风并非直接冷却计算机内部，而是需要几次间接冷却接力，因此，保持适当的环境温度对于设备的正常运行十分必要。 相对湿度要求 相对湿度对计算机设备的影响也同样明显。当相对湿度较高时，水蒸汽在电子元器件或电介质材料表面形成水膜，容易引起电子元器件之间形成通路；当相对湿度过低时，容易产生较高的静电电压。 机房洁净度和正压要求 在洁净度要求中，有两个方面的问题：一是灰尘粒子不能导电、导磁且不能有腐蚀性；另一个问题是粒子的浓度，0.5μm的灰尘粒子危害较小，因为越大的粒子越容易在线路板上堆积，浸水分后形成电桥，产生短路。因此机房精密空调多采用亚高效的过滤器，能够对灰尘进行过滤。 机房灰尘的来源主要是室外空气，因此为防止室外空气携带来灰尘等颗粒，机房需要保持正压，以抵制外界空气从门缝等处无序进入。 机房温度变化率与不结露要求 机房温度变化率应小于5℃/h，如果变化率太大，由于部分机架或设备的热惰性大，还处于较低的温度，遇到热空气可能会结露，后果非常严重。如果温度是向下偏离，机架或设备将被过度冷却，一旦环境温度迅速回归标准值也将在机架或设备上产生凝露。因此，控制机房内环境温度变化率，尽量使其保持恒温，对于机房保持稳定的环境温度和控制结露是非常有效的。 机房内温度梯度控制要求 温度梯度即温度在机房内的分布情况。精密空调的温度是取机房回风温度作为标准，忽略了温度在机房分布不均的实际情况。由于机房内结构、布局、发热量不均等因素的影响，肯定存在死角，会出现局部温度过低或过高的情况。温度梯度是无法完全消除的，经合理组织气流，使每个机架的送风量与实际发热量基本匹配，可将温度梯度控制在3℃以内，即温度最高点与最低点相差3℃以下。 机房专用空调送风压力与送风距离的要求 空调出风压力对送风有决定性作用。一般机房多呈长方形，无论空调是双侧布置在短边还是单侧布置在长边，送风距离都要求在10~15m。对于上送侧回的送风方式，即使出口风压达到100Pa以上，都很难保证末端送风量；对于下送上回的送风方式，空调出风压力要保证在75Pa以上，而且防静电地板的高度要在400mm以上，确保无线缆遮挡的情况下，可以保证10~15m处的送风。 机房空调系统的特点 设备散热量大且热密度集中 计算机设备目前的运算速度越来越快，体积越来越小，而服务器作为一种特殊类型的计算机，其运算能力更强，体积更小，散热也更大且集中。单台1U的服务器可达400W的功率，单台2U的服务器可达600W，一个标准19英寸机架可以达到4kW以上，而独立的塔式服务器甚至可以达到8~10kW。 设备散湿量很小 计算机设备虽然散热量大，但无散湿量。机房内的湿量主要来自工作人员及渗入的室外空气，散湿量平均只有8~16g/m2h。 空调送风焓差小 因为机房的高热量、小散湿量，所以精密空调在处理空气过程中以制