發(fā)一、精密空調和舒適性空調

1、機房空調

機房空調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。機房空調的主要服務對象為計算機，為機房提供穩(wěn)定可靠的IDC與檢測機房工作溫度、相對濕度、空氣潔凈度，具有高顯熱比、高能效比、高可靠性、高精度等特點。

2、舒適性空調

舒適性空調是控制溫度以使人體感覺舒適的空氣調節(jié)設備，目的是創(chuàng)造一個舒適的工作或生活環(huán)境，以利于提高工作效率或維持良好的健康水平。家庭、賓館、辦公室、影劇院、商場及會議室等人員集中的地方經(jīng)常使用。是專門為人而設計的空調，與其它專門為控制設備溫度而設計的空調（精密空調、專用空調）不同，它風量小、降溫快、除濕能力強，可以使悶熱室內(nèi)環(huán)境很快達到人們感覺舒適的狀態(tài)。

保持溫度和濕度設計條件對于數(shù)據(jù)機房的平穩(wěn)運行至關重要。設計條件應在22℃~24℃(72℉～75℉)和35%~50%的相對濕度(R.H.)。與環(huán)境條件不合適可能造成損壞一樣，溫度的快速波動也可能會對硬件運行產(chǎn)生負面影響，這就是即便硬件未在處理數(shù)據(jù)也要使其保持運行狀態(tài)的一個原因。

相反，舒適型空調系統(tǒng)的設計只是為了在夏天35℃(95℉)的氣溫和48%R.H.的外界條件下，使室內(nèi)的溫度和濕度分別保持27℃(80℉)和50%R.H.的水平。相對而言，舒適空調沒有專用的加濕及控制系統(tǒng)，簡單的控制器無法保持溫度所需的設定點(23士2℃)，因此，可能會出現(xiàn)高溫、高濕而導致環(huán)境溫濕度較大范圍的波動。

二、機房環(huán)境對空調的要求

如果數(shù)據(jù)機房的環(huán)境不適合，將對數(shù)據(jù)處理和存儲工作產(chǎn)生負面影響，可能使數(shù)據(jù)運行出錯、宕機，甚至使系統(tǒng)故障頻繁而徹底關機。

1、高溫和低溫

高溫、低溫或溫度快速波動都有可能會破壞數(shù)據(jù)處理并關閉整個系統(tǒng)。溫度波動可能會改變電子芯片和其它板卡元件的電子和物理特性，造成運行出錯或故障。這些問題可能是暫時的，也可能會持續(xù)多天。即使是暫時的問題，也可能很難診斷和解決。

2、高濕度

高濕度可能會造成磁帶物理變形、磁盤劃傷、機架結露、紙張粘連、MOS電路擊穿等故障發(fā)生。

3、低濕度

低濕度不僅產(chǎn)生靜電，同時還加大了靜電的釋放，此類靜電釋放將會導致系統(tǒng)運行不穩(wěn)定甚至數(shù)據(jù)出錯。

在許多重要的工作中信息處理是不可或缺的一個環(huán)節(jié)，因此，公司的正常運轉離不開恒溫恒濕的數(shù)據(jù)機房。

IT硬件產(chǎn)生不尋常的集中熱負荷，同時對溫度或濕度的變化又非常敏感。溫度或濕度的波動可能會產(chǎn)生一些問題，例如，處理時出現(xiàn)亂碼，嚴重時甚至系統(tǒng)徹底停機。這會給公司帶來巨大的損失，具體數(shù)額取決于系統(tǒng)中斷時間以及所損失數(shù)據(jù)和時間的價值。標準舒適型空調的設計并非為了處理數(shù)據(jù)機房的熱負荷集中和熱負荷組成，也不是為了向這些應用提供所需的精確的溫度和濕度設定點。精密空調系統(tǒng)的設計是為了進行精確的溫度和濕度控制，精密空調系統(tǒng)具有高可靠性，保證系統(tǒng)終年連續(xù)運行，并且具有可維修性、組裝靈活性和冗余性，可以保證數(shù)據(jù)機房四季空調正常運行。

三、精密空調和舒適空調區(qū)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，計算機機房專用空調在設計上與傳統(tǒng)的舒適性空調有著很大區(qū)別，表現(xiàn)在以下5個方面：

1、傳統(tǒng)的舒適性空調主要是針對于人員設計

舒適性空調送風量小，送風焓差大，降溫和除濕同時進行；而機房內(nèi)顯熱量占全部熱量的90％以上，它包括設備本身發(fā)熱、照明發(fā)熱量、通過墻壁、天花、窗戶、地板的導熱量，以及陽光輻射熱，通過縫隙的滲透風和新風熱量等。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內(nèi)相對濕度過低，而使設備內(nèi)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(shù)據(jù)傳輸和存儲。同時，由于制冷量的（40％～60％）消耗在除濕上，使得實際冷卻設備的冷量減少很多，大大增加了能量的消耗。

機房專用空調在設計上采用嚴格控制蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)壓力，增大送風量使蒸發(fā)器表面溫度高于空氣露點溫度而不除濕，產(chǎn)生的冷量全部用來降溫，提高了工作效率，降低了濕量損失（送風量大，送風焓差減?。?/p>

2、舒適性空調風量小，風速低

舒適性空調只能在送風方向局部氣流循環(huán)，不能在機房形成整體的氣流循環(huán)，機房冷卻不均勻，使得機房內(nèi)存在區(qū)域溫差，送風方向區(qū)域溫度低，其他區(qū)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，導致設備過熱損壞。

而機房專用空調送風量大，機房換氣次數(shù)高（通常在30～60次／小時），整個機房內(nèi)能形成整體的氣流循環(huán)，使機房內(nèi)的所有設備均能平均得到冷卻。

3、舒適性空調送風量小，換熱次數(shù)少

傳統(tǒng)的舒適性空調，由于送風量小，換氣次數(shù)少，機房內(nèi)空氣不能保證有足夠高的流速將塵埃帶回到過濾器上，而在機房設備內(nèi)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濾性能較差，不能滿足計算機的凈化要求。

采用機房專用空調送風量大，空氣循環(huán)好，同時因具有專用的空氣過濾器，能及時高效的濾掉空氣中的塵挨，保持機房的潔凈度。

4、機房要求空調可大負荷常年持續(xù)運轉

因大多數(shù)機房內(nèi)的電子設備均是連續(xù)運行的，工作時間長，因此要求機房專用空調在設計上可大負荷常年連續(xù)運轉，并要保持極高的可靠性。舒適性空調較難滿足要求，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，一般舒適性空調由于室外冷凝壓力過低已很難正常工作，機房專用空調通過可控的室外冷凝器，仍能正常保證制冷循環(huán)工作。

5、機房專用空調一般還配備了專用加濕系統(tǒng)

專用加濕系統(tǒng)可高效率的除濕系統(tǒng)及電加熱補償系統(tǒng)，通過微處理器，根據(jù)各傳感器返饋回來的數(shù)據(jù)能夠精確的控制機房內(nèi)的溫度和濕度，而舒適性空調一般不配備加濕系統(tǒng)，只能控制溫度且精度較低，濕度則較難控制，不能滿足機房設備的需要。

綜上所述，機房專用空調與舒適型空調在產(chǎn)品設計方面存在顯著差別，二者為不同的目的而設計，無法互換使用。計算機機房內(nèi)必須使用機房專用空調。目前，國內(nèi)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，提高了機房內(nèi)計算機、網(wǎng)絡、通信系統(tǒng)的可靠性和運行的經(jīng)濟性。

四、某機房空調負荷設計案例

下面我們以某一個機房為案例來講解下機房空調負荷設計情況：

1、具體情況：

XXXX機房，房間面積約為142m2，機房機柜安裝服務器、存儲設備、核心交換機等重要設備。

2、機房負荷分析：

負荷構成：主機房空調負荷包括冷負荷、熱負荷和濕負荷。冷負荷是指在某一時刻為保持機房具有穩(wěn)定的溫度、濕度，需要向機房空氣中供應的冷量；熱負荷是指為補償房間失熱量而需要向房間供應的熱量；濕負荷是指為維持室內(nèi)相對濕度所需由房間除去或增加的濕量。

3、機房主要熱量的來源：

熱負荷分析：

（1） 計算機設備熱負荷：Q1=860*P*η1*η2*η3 （Kcal/h）

Q1：計算機設備熱負荷

P：機房內(nèi)各種設備總功耗

η1：同時使用系數(shù)

η2：利用系數(shù)

η3：負荷工作均勻系數(shù) 通常，η1、η2、η3 取0.6—0.8之間， 本設計考慮容量變化要求較小，取值為0.6。

（2） 照明設備熱負荷：Q2=C*P （Kcal/h）

P：照明設備標定輸出功率

（3） 人體熱負荷Q3=P*N （Kcal/h）

N：機房常有人員數(shù)量

P：人體發(fā)熱量，輕體力工作人員熱負荷顯熱與潛熱之和，在室溫為21℃和24℃時均為102Kcal。

（4） 圍護結構傳導熱Q4=K*F*(t1-t2) （Kcal/h）

K：轉護結構導熱系統(tǒng)普通混凝土為1.4—1.5

F：轉護結構面積

t1：機房內(nèi)內(nèi)溫度℃

t2：機房外的計算溫度℃ 在以后的計算中，t1- t2定為10℃計算。 屋頂與地板根據(jù)修正系數(shù)0.4計算。

（5） 新風熱負荷計算較為復雜，在此方案中，我們以空調本身的設備余量來平衡，不另外計算。

（6） 其他熱負荷

除上述熱負荷外，在工作中使用的示波器、電烙鐵、吸塵器等也將成為熱負荷，由于這些設備功耗小，只粗略根據(jù)其輸入功率與熱功當量之積計算。

Q5=860*P

依據(jù)經(jīng)驗采用“功率及面積法”計算機房熱負荷：

Qt=Q1+Q2

其中，Qt 總制冷量（KW）

Q1 室內(nèi)設備負荷（=設備功率×0.8）

Q2 環(huán)境熱負荷（=0.12～0.18kW/m2 ×機房面積）

根據(jù)目前機房內(nèi)設備數(shù)量估算機房內(nèi)負載約為30KW，所以室內(nèi)設備熱負荷為：

Q1 =30*0.8=24KW

環(huán)境熱負荷為：

Q2=0.18kw/平方米×142平方米＝25.56KW

則Qt=Q1+Q2=24+25.56=49.56KW

注：電池發(fā)熱量忽略不計。

此外，UPS的發(fā)熱量也非常小，也可忽略不計。

4、實際工程熱符合估算方法：

在實際工程方案設計中由于建筑物機構的復雜性，通常根據(jù)下表來選擇機房單位面積的冷量需求，然后根據(jù)總面積計算出冷量需求。

5、主機房空調裝機容量：

主機房空調裝機容量應根據(jù)空調制冷負荷總量Q，預留15-20%余量。主機房空調設備配置時，可根據(jù)具體情況分期實施，分期實施時應在支持區(qū)為設備預留足夠的空間。按此情況此機房空調設備應該配置不小于60 KW的總冷負荷。為了保證客戶的投資回報率以及機房安全，我們建議配置兩臺P2040雙系統(tǒng)的精密空調，一方面滿足機房實際制冷量的需求，另一方面兩臺空調可以在一定程度上降低由于空調設備故障引起的機房溫度短時間快速升高問題，給空調的維修預留充足的時間，從而保證機房設備的安全。