机房专用空调

电子计算机机房及通信设备的程控交换机机房与一般空调房间相比，不仅在温度、湿度、空气洁净度及控制的精度等要求上有所不同，而且就设备本身而言区别也是非常明显的，我们把这种用于电子计算机及程控交换机机房的空调设备称为专用空调。4.3.1专用空调的特点（1）设备热量大，散湿量小。机房内显热量占全部发热量的90以上，它包括设备运行中自身的发热量、照明发热量，通过墙、顶、窗、地板的导热量，以及辐射热、新风热负荷等。计算机设备在机房中每平方米的散热量平均在15W左右，万门的程控交换机散热量随话务量的增减而变化，但其变化量不太大，程空交换机在机房中每平方米的散热量平均在162W220W。设备运行时，只产生显热而不产生湿量，机房内湿度变化一般是由工作人员散湿量和新风带入的一定的湿量所造成的。（2）设备送风量大、焓差小，换气次数多。由于机房环境里散热量中占90左右是交换机散发的显热，因此，向计算机及程控交换机这些电子设备直接送风是最有效的，但送风的相对湿度不宜过高，一般控制在5060左右，送风温度也不宜过低，一般控制在17以上，所以，在焓差小的工况下，要消除余热就必须要大风量，专用空调的换气次数，计算机房2040次/h，程控交换机房3060次/h。（3）一般多采用下送风方式。大中型计算机及大容量的程控交换机散热量大，且集中，所以不但要对机房进行空调，而且要对程控设备进行直接送风冷却，程控交换机设备的进风口一般设在其机架下侧或底部，排风口设在机架的顶部。空气通过架空活动地板由进风口进入沿机架自下而上迅速有效地使设备得到冷却。（4）全天候运行。在冬季，由于计算机设备及程控交换机设备在机房内的散热不减，余热尚存，故专用空调必须进行制冷工作，不论何种季节，机房所需温度、湿度不变，专用空调就要全天候对其进行调节，达到规定要求。为保证全年长期运行的可靠性，一般要考虑1525的冷负载备用设备，进行多台组合。4.3.2机房环境条件的变化对电子计算机和程控交换机设备的影响电子计算机机房和程控交换机机房内的气候条件，直接关系到电子计算机和程控交换机设备工作的可靠性和使用寿命。而机房内微气候的变化，直接或间接地也会对电子计算机和程控交换机设备产生不良影响。1机房温度变化（1）温度偏高的影响 会导致电子元器件的性能劣化，降低使用寿命。 能改变材料的膨胀系数，如磁盘机、磁带机等精密机械由于受热胀的影响，往往会出现故障。 会加速绝缘材料老化、变形、脱裂，从而降低绝缘性能，并促使热塑性绝缘材料和润滑油脂软化而引起故障。 当温度偏高超过电机变压器绕组温升允许值时，会导致电机烧毁。例如，某研究所装设的013计算机机房，当室内温度超过26时，计算机的工作就出现不正常现象。某大楼的计算机机柜，在排风出口温度为25时，机柜内硅管、锗管的表面温度升高达40，计算机就不能正常工作（有的资料计算机采用最高允许极限温度为60）。据美国IBM公司试验资料表明，当计算机机柜内温度升高10，设备的可靠性约下降25。法国SOLAR型计算机工作的可靠性与机房温度的关系如表4-6所示。（2）温度偏低的影响低温能使电容器、电感器和电阻器的参数改变，直接影响到计算机的稳定工作。低温还可能使润滑脂和润滑油凝固冻结。低温会引起金属和塑料绝缘部分因收缩系数不同而接触不良，材料变脆，个别密封处理的电子部件开裂等。（3）温度变化率在单位时间内空气的温度变化较大，会使管件产生内应力，加速电子元器件及某些材料的机械损伤和电气参数的变化。温度变化较快会促使某些结合部位开裂、层离、密封件漏气、灌封材料从电子元器件或包装表面剥落等，从而产生空隙并使某些支撑件变形。2湿度变化（1）湿度偏高的影响在空气中含湿量不变的情况下，相对湿度随着空气温度的降低而增大，相对温度接近70时，某些部位可能出现微薄的凝水，水汽如果被管件吸入，即会改变它内部的电性能参数，引起漏泄、通路漏电，以致击穿损坏电子元器件。湿度偏高会使金属材料氧化腐蚀，促使非金属材料的元件或绝缘材料的绝缘强度减弱，材料的老化、变形，引起结构的损坏。湿度偏高会造成磁带运转时打滑，影响磁带机工作的稳定性，给磁盘及磁带的读写数据带来瞬时的差错。（2）湿度偏低的影响机房内的空气干燥，相对湿度偏低容易产生静电。据试验测试发现，当相对温度为30时，静电电压为5kV。当相对湿度为20时，静电电压为10kV。机房内当静电电压超过2kV时会引起磁盘机出现故障，也会引起磁带变形翘曲和断裂。静电容易吸附灰尘，如被粘在磁盘、磁带的读、写头上，轻则出现数据误差，严重的会划伤盘片，损坏磁头。机房内的静电对人也有明显的感觉，在静电电压超过1kV时，放电过程对人的安全造成威胁。3尘埃的影响空气中的尘埃粒径不等，形状各异，微粒尘埃受外界大气的作用在空气中浮游飘移。对机房影响较大的有矿物性的和尘土纤维性的两类尘埃。矿物性的固体粉料进入机房，会划伤电子设备和整机的表面保护层，还会加速精密机械活动部位的磨损，造成故障。尘土纤维性的尘埃，它具有吸湿性，如附着在电子元器件上，能导致金属材料氧化腐蚀，改变电气参数，还会使电子元器件散热不良，绝缘性能下降。以往盒式磁盘对机房内空气的含尘量有比较严格的要求，目前几乎均用温盘替代了盒式磁盘。因为温盘是把磁头和盘面均装配有一个密封的盒子里，因而降低了对机房空气净化的 洁净等级要求。4有害气体的影响机房内的有害气体来源于室外大气。例如，在机房场地不远有冶炼、化工等企业的气体排放，如二氧化硫（SO2）、硫化氢（H2S）、二氧化氮（NO2）等有害气体以及地处沿海地区的盐雾空气，随着机房空调的补充新风或机房门窗缝隙的渗透进入机房，将对机房设备产生不同程度的腐蚀作用，严重降低计算机和程控交换机设备工作的可靠性和使用寿命。5噪声的影响机房内有空调系统的通风机及压缩机运转的空气动力噪声，电子计算机设备运转产生的击打声及机械噪声，还有些电子器件产生的噪声，短时间内机房噪声一般在80dB左右，如果长时间地在71dB80dB噪声的环境下工作，能使机房工作人员分散注意力，精神不容易集中，并产生厌烦心理的疲倦感。噪声不但影响人的身心健康和工作效率，还往往会造成人为的操作事故。4.3.3专用空调机的组成及型式 专用空调机由制冷系统、通风系统、水系统和温度、湿度自动控制系统以及加湿器、加热器、过滤器等部件组成。专用空调由风冷冷凝式机组、水冷冷凝式机组、冷冻水机组、乙二醇溶液冷凝式机组和乙二醇溶液制冷机组等型式。专用空调制冷系统中的四大部件可集中组成一体机组，也可将压缩机与冷凝器分别组成空调机组的室内机和室外机，有的空调机组自身不带制冷压缩机，而设有空气冷却器。它是由中央空调的冷冻水来提供冷源的。有的空调机组自身带有制冷压缩机，另外还配有经济盘管，三通控制阀利用室外环境温度来提供资源。4.3.4专用空调安装调试的技术要求 1计算机机房位置的选择计算机机房位置的选择应考虑诸多因素，其中包括：计算机机房应尽量靠近计算机的用户；确保计算机机房的安全；将计算机机房设置在建筑物的中心区而不是周边区，空调机组与室外的风冷冷凝器，冷却塔或干式冷却器应尽量靠近。一般计算机房应设在建筑物中不受室外温度及相对湿度影响的区域。如果选择的位置有一面外墙，玻璃窗的面积则应保持最小，并且应采用双层或三层玻璃。设计计算机机房时，应考虑空调设备和计算机设备本身的尺寸以及必要的操作维修距离。还应考虑开门所占的空间、电梯容量以及能支持所有设备的地板结构，也要考虑计算机机房的配电及控制系统。初步规划时，要为计算机机房的发展以及空调系统的扩大留出足够面积。计算机机房应有完善的隔热环境，并且必须具有密封的隔气层。如吊顶设施的质量不好时，则不能隔气，所以要注意将吊顶或吊顶静压室做成密封式。为了隔潮，还应将橡胶或塑料底漆刷在砖墙或地板下，门下不要留缝，也不要安装格栅。不密封的吊顶不能作为通风系统的一部分。应尽量保持室外新风量流入减至最少，因为新风增加了空调系统的加热、制冷、加湿和除湿负荷。由于计算机机房内工作人员很少，所以建议新风量应低于总循环风量的5。2空调系统的安装室内机组可安装在可调的活动地板上。在机组下面必须安装额外的支座，以保证承受机组最大荷载能力。或者机组使用一个单独的地板支架，这支架与活动地板结构无关，并于地板安装之前装置。若使用地板支架，可进行空调机组的安装、接管、接线和验收等工作，然后才装置活动地板，可使地板下的接管、接线工作更为容易，并且能在最短时间内安装好。地板支架与附近的活动地板应隔振，还应避免在机组下面的地板开专门的通风孔。如可能的话，应在机组的左侧、右侧及前方留有约864mm的操作空间。机组安装操作的最小空间如下：在压缩机一端为500mm，在右端为500mm（对下送风或通冷冻水的机组为500mm），在机组的前方为600mm。以上空间是为更换过滤器、调整风机马达转速和清洗加湿器等常规维修所需要的。3空调机组的电力要求电压为230V、380V或415V，50Hz的电源。应在机组1.5m范围内安装一个手动电器断路开关，这个开关应事先安装在机组内。在外面安装一个锁紧型或非锁紧型操作手柄来控制此开关。4空气分布空调机组可分为垂直式（上送式）或下送式。机组具有一定的设计送风量，因而在空气回路中应避免不正常的阻力。垂直式机组由工厂提供出风箱或出风接管。关于地板下气流分布，请注意如下原则： 避免将机组安置在凹室或长形房间的终端，这样会影响气流流动而不能达到满意的效果。 要避免各机组过于靠近，否则会降低各机组的送风效果。 为保证空气回路中压力损失最小，应适当选定风格栅及带风孔的活动地板。格栅上可调百叶风门伸至活动地板之下数寸长时，不利于空气流动，所以要同时考虑地板高度和百叶风门高度以确定格栅的选型。 用于活动地板的格栅尺寸有很多种，最大的约457mm152mm。大的格栅尺寸将会降低活动地板的结构承载力。一个457mm152mm的重型防笔型格栅通常具有0.036m2的通风面积。 很多活动地板生产厂家均供应穿孔板。这些板通常为610mm610mm，其标准的通风面积约为0.07m20.09m2。选择穿孔板时应谨慎小心，因为有些厂家的穿孔板通风面积仅为0.023m20.026m2。若选用该种，则需要用四倍之多的穿孔板。 在确定送风所需穿孔板和格栅的总数之前，应校验地板供应厂商的产品规格。格栅和穿孔板的产品规格应表明送风所需的总通风面积，而不是穿孔板和格栅的数目。 采用格栅和穿孔板取决于几个因素。穿孔板通常用于计算机房靠近硬件处。带有可调百叶风门的格栅应设于工作人员舒适的地方，诸如资料输入、打印或其他工作区。这允许工作人员为了舒适而调整风量而不是因为设备负荷变化而去调整。在高发热区使用带风门的格栅和穿孔板要特别小心谨慎，以免因为电缆乱堆或操作者的不舒适或不小心而关闭了风门。 地板高度不要小于190.5mm：活动地板间安装得稳固、紧密；地板下面应尽量避免太多电缆沟，避免计算机用过长的电缆以及管道障碍等。5风冷式空调机组风冷式空调机组同时带有一个单独的风冷冷凝器。制冷剂管道必须要在场地联接，进行干燥过程，然后充装制冷剂。做好如下工作，机组即可运行： 对室内机组供电； 对风冷冷凝器供电； 接好凝结水及加湿器的泄水管； 接上加湿器水源。（1）风冷冷凝器的安装风冷冷凝器应放置于最安全且易于维修的地方。应避免放在公共通道或积雪、积冰的地方。如果冷凝器必须放在建筑物内，则需使用离心式风机。为确保有足够的风量，建议将冷凝器安装在清洁空气区，远离可能阻塞盘管的尘埃及污物区。另外，冷凝器一定不要放置在蒸汽、热空气或烟气排出处附近。冷凝器与墙、障碍物或附近机组的距离要多于1m。冷凝器应水平安装，以保证制冷剂有正常的流动及油的回流。冷凝器支脚有安装孔，可稳固地将冷凝器安装在钢支座或坚固底座上。为了使声音和振动的传播达到最小，钢支架就要横跨在承重墙上。对于在地面上安装的冷凝器，坚固底座有足够的支承力。所有风冷式冷凝器都需要供电设备。其电源电压不必与室内机组的电压相同。这个单独的电源可为220/240V或380/415V，50Hz。（2）管道安装注意事项所有制冷管路应用高温铜焊联接。将目前通用的、良好的管道安装技术应用在制冷管道支架、漏泄试验、干燥以及充灌制冷剂等方面。制冷剂管道采用隔振支座以防止振动传向建筑物。当垂直立管高度超过厂家要求的高度时，应在排气管线中安装一些存油弯。这个存油弯当停机时将冷凝器的制冷剂和制冷剂油汇集一起，并且保证运行时制冷剂油的流动。反向存油弯也应装在风冷冷凝器上以防停机时制冷剂倒流。当制冷剂管道长度超过30m或冷凝器安装低于制冷盘管9m以上时，均需获得厂方同意。活动地板之下的所有管道必须布置好，使机组送出的气流阻力至最小。要精心地安排活动地板下面的管道以防止计算机机房内任何地方气流的阻塞。在活动地板下安装管道时，建议管道水平地安装在同一高度，而不是依靠支架把一根管叠放在另一根管之上。如可能的话，管道应平行气流方向。所有冷凝水泄水管和机组泄水管都应设有存水弯及顺向坡度接至下水管。6水冷式空调机组水冷式空调机组是一个预先集装好的完整设备。它的制冷系统已完全安装好，并在工厂充灌了制冷剂，为运行做好了准备。做好如下工作，机组即可运行： 对室内机组供电； 接冷却水于冷凝器； 接好凝结水及加湿器的泄水管； 接上加湿器的水源。（1）管道安装注意事项空调机组中每个制冷回路均有一个水冷式冷凝器。将两个水冷式冷凝器的供水管及回水管分别连在一起，用户只需接上一个供水和回水管口。建议在每个空调机组的供水和回水管上安装手动关闭阀，这可保证机组的常规检修或是紧急关断。当冷凝器水源水质不好时，宜在供水管上加装净化过滤器。它将水源杂质颗粒滤除，并延长了水冷式冷凝器的使用寿命。必要时，可卸下冷凝器端盖用管道通条清刷冷凝管道。冷凝器也可用酸清洗，但酸清洗通常不允许用在计算机机房内。根据冷却塔或其他水源的最低供水温度，考虑是否需要对冷凝器供水管和回水管进行保温。保温可防止水管路上的结露现象。为保证紧急泄水以及地板下的溢流，泄水管应装有存水弯，地板下应装有“自由水面”水位探测器，诸如液体探测警报器。安装于活动地板之下的所有管道必须布置好，使机组送出的气流阻力达到最小。精心安排活动地板下的管道，以防止计算机房内任何地方气流阻塞。在活动地板下安装管道时，建议将管道水平地安装在同一高度上，而不是依靠支架把一根管叠放在另一根管之上。如可能的话，管道应平行气流方向。所有冷凝水泄水管和机组泄水管都应设有存水弯及顺向坡度接至下水管。（2）干式冷却器的安装干式冷却器应放置在最安全且易于进行维修的地方。应避免放在公共通道或积雪、积冰的地方。为保证足够的风量，建议将干式冷却器安装在清洁空气区，远离可能阻塞盘管的尘埃及污物区。另外，干式冷却器一定不能放于蒸汽，热空气或烟气排出区的附近。干式冷却器与墙、障碍物或邻近机组的距离要超过1m。泵应靠近干式冷却器，膨胀水箱应装在系统的最高点。为稳固地安装干式冷却器，其支脚上设有安装孔。若安装在屋顶上，干式冷却器的钢支座应按照规范横跨在承重墙上。若于地面上安装，坚固底座已具有足够的支承力。所有室外装置的干式冷却器均需要供电。其电源、电压不必与室内机组的电压相同。这个单独的电源可用200V、230V或400V电压，50Hz。室内机组和干式冷却器之间惟一的电气能路是一个现场安装的双线控制的联锁装置。7冷冻水空调机组冷冻水空调机组，出厂时就已安装好全部控制器及阀门。做好如下工作，机组即可运行： 为机组供电； 接冷冻水源； 接好凝结水及加湿器的排水管； 接上加湿器水源。管道安装注意事项：建议在每个机组的供水管和回水管上安装手动关闭阀。根据冷水机组的最低供水温度考虑是否需要对供水管和回水管进行保温。保温可防止冷冻水管上的结露现象。为了保证紧急泄水以及地板下的溢流，泄水管应装有存水弯或地板下应装有诸如液体探测器的“自由水面”水位探测器。安装于活动地板之下的所有管道必须布置好，使机组送出的气流阻力为最小。应精心安排活动地板下的管道，以防止计算机机房内任何地方气流阻塞。在活动地板下安装管道时，建议将管道水平地安装在同一高度上，而不是依靠支架把一根管放在另一根管之上。如可能的话，管道应平行气流方向。所有冷凝水泄水管和机组泄水管都应设有存水弯及坡度接至排水管。4.3.5专用空调的报警、故障分析及检修1更换过滤器机组的回风过滤器应该是定期更换的，这个报警是提醒用户现在必须更换过滤器，当过滤器太脏时，空气经过过滤器的压力损耗就大，机组上的一个压力开关就会闭合而触发报警，开关压力可根据开关掣上的贴纸指示来调节。2压缩机过载保护装在压缩机内的安全开关，当压缩机过载时会断开，使压缩机停止工作。每台压缩机都装有三相过载保护器。压缩机过载报警后，视不同类型而定，可以手动复位或自动复位。过载保护装置都被安装在压缩机的接线盒里。3用户报警用户报警文本可通过程序在液晶显示屏上设置，这种用户报警可以在订货时由用户指定，而附加装置和导线等需要预先安装，报警文本可以被编入按英文字母顺序排列的报警清单中，或由用户自己设定。如果由用户自动设定，那么必须告诉用户的维修人员有关的报警功能和正确的操作方法。4高压保护机组的每台压缩机上均装有一个压力开关，用来监察压缩机的排气压力，当排气压力大于高压设定值时，压力开关会使压缩机的继电接触器离开，并发出一个输入信号给控制系统。当报警发生后，可以按面板上的键来消除报警声，但必须手动复位该压力开关去消除报警。高压报警发生后，对于风冷式系统，应检查冷凝器的电源是否关掉，冷凝器的风机有否故障，压缩机的高压控制压力开关是否有故障，维修用的手动阀是否关闭，冷凝器盘管是否脏堵，制冷剂管路是否堵塞，制冷剂是否过多等。同时，还必须弄清当压缩机接触器吸合时，与其联动的冷凝器控制电动辅助触点是否有接合。5高低湿报警高低湿报警说明回风湿度已超过高低湿报警设定点。检查所有设定点是否合适，检查制冷系统运作是否正常（制冷系统当除湿工作的）。6高低温报警该报警说明回风温度已超过了高低温报警设定点，这时应检查所有设定点是否合适，房间的热负荷是否超过了机组的能力（即配备的机组冷量是否太小），检查所有制冷部件的运行情况，包括压缩机和各种阀门等。7加湿器故障红外线加湿器：该报警是由安装在加湿水盘上的高水位浮球开关触发的，这个浮球开关是经常关闭的，打开后即报警。应检查水盘的溢水管是否堵塞，检查浮球是否被卡在高位，加水电磁阀功能是否正常。蒸汽加湿器：该报警应检查加湿器、接触器、工作电流和上下水阀工作是否正常，如加湿器电检结垢需清洗或更换。8高压保护高压保护报警说明压缩机运行时的吸气压力已低于设定点。机组通过一个压力开关来监察压缩机吸气压力，当压力降至设定点时，报警即被触发。这时应检查系统的制冷剂是否有泄漏而造成制冷剂不足，制冷管路是否有堵塞，制冷回路的元件是否有故障，如液体管路电磁阀、低压开关、膨胀阀和压力调节阀等等，还应检查冷凝管路或冷凝器上的手动阀是否关闭。9烟雾报警烟雾检测器探测到回风中的烟雾而触发的报警。应查明烟雾或火警的来源，并采取相应的应急措施。10地板下漏水它表示任选的漏水检测系统探测到漏水的情况。这时应检查架空地板下及其他漏水原因。4.3.6空调的测试 （1）制冷系统高低压的测试高压是指压缩机排出口至节流装置入口前，正常值为1 5002 000kPa。低压是指节流装置出口至压缩机吸入口处，正常值为400580kpa。低压告警设定值为137210kPa；高压告警设定值为2 2002 400kPa。测量用仪表包括多头组合压力表、钳形电流表、点温度计和红外线测温仪。测试制冷系统压力是否正常，可用压力表直接测量制冷系统高低压压力；用钳形电流表测压缩机工作电流，将测得电流与厂家提供的标准工作电流进行比较；用点温计或红外线测温仪测蒸发器出口端和冷凝器出液口端温度再换算成压力。 表压和绝对压力的关系为表压 = 绝对压力?大气压力大气压力 = 98 kPa所以 低压 = 602?98 = 504 kPa高压 = 1942?98 = 1844 kPa冷凝压力过高的原因： 气温或水温升高； 风量或水量减少； 冷凝器结垢或结灰； 制冷剂加入过多； 制冷系统有空气存在； 系统有局部堵塞等。蒸发压力过低的原因： 冷凝压力过低； 蒸发器翅片结灰； 室内机空气过滤器堵塞严重； 制冷系统制冷剂少； 供液系统局部堵或膨胀阀供液小； 室内机温度设定值过低等。（2）过热度测量与调整 过热度小说明供液量大，压缩机易产生液击，损坏压缩机。 过热度大说明供液量小，结果使压缩机冷量下降，室温降不下来，运转时间延长，部件使用年限缩短，运转费用增加。过热度的调整方法： 调整热力膨胀阀的开启度； 移动热力膨胀阀感温包位置。2室内机空气循环系统技术指标和测量（1）送回风温度设定、控制与测量 温度设定依据：程控机房温度应保持在1525；空调机出厂时的运行工况，室内机回风温度为24，相对湿度为50，室外温度为35。因此，机房回风温度设定在222比较合理。 温度设定过高、过低的危害：温度设定值过低，那么空调实际运行工况的制冷量要小于出厂时的制冷量，其结果空调运行时间延长，费用增加，设备使用年限缩短。如温度设定值过高，结果满足不了机房温度要求。 测量用仪表：温湿度仪。 测量方法：目测空调室内机显示屏或用温湿度仪测空调室内机的回风口和送风口温度。（2）回风湿度设定、控制与测量 湿度设定依据：程控机房相对湿度应保持在3070范围之内；在满足机房要求的情况下，使空调机组不除湿，不加湿。因此，机房相对湿度的设定要根据当时机房环境相对湿度而定（目前空调机组相对湿度设定值一般都设在50510范围）。例如：机房环境相对湿度为65时，那么设定值应设在5510，如机房环境相对湿度在40时，那么设定值应设在5010。 机房环境相对湿度过高过低的危害：高湿使电器元件表面结露，影响电器元件的绝缘性能以及设备的正常使用；低湿会产生不同电位元件之间放静电，元器件吸灰、变形。当相对湿度等于30时，静电电压等于5kV；当相对湿度等于20时，静电电压等于10kV。 测量用仪表：温湿度仪。 测量方法：目测空调室内机显示屏或用温湿度仪测空调室内机回风口相对湿度。3压缩机、室内风机、室外风机、加热器和加湿器电流的测量 测量使用的仪表：交流钳形电流表。 测量方法：测量各负载空气开关输出端电流，将测得读数记录与厂家提供的标准进行比较。