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按一下以編輯母片標題樣式,To learn more about Delta,please visit ,按一下以編輯母片標題樣式,To learn more about Delta,please visit ,Confidential,按一下以編輯母片標題樣式,To learn more about Delta,please visit ,*,按一下以編輯母片標題樣式,To learn more about Delta,please visit ,空调培训,1,（精密空调基础）,中达电通,UPS,产品处 戴林华,2011-8,空调培训 1（精密空调基础）中达电通UPS产品处 戴林华,2,目,录,一、空调基础知识,二、,IT,机房环境要求,三、机房空调和舒适型空调区别,四、机房空调应用范围,五、机房空调结构,六、机房空调冷却方式分类,七、机房空调送风方式分类,八、机房空调运行过程,九、机房空调在机房中的配置,2目 录一、空调基础知识,3,1,、制冷基本参数：,温度,-,表示物质的冷热程度,摄氏温度（）：水在,1,个大气压下凝固点温度定为,0 ,，,沸腾点定为,100,，中间,100,等分，每等分为,1,。,湿度,-,空气中所含水蒸气量的多少,绝对湿度：一定温度下，单位重量空气中，水蒸气的含量,相对湿度：一定温度下，湿空气中水蒸气分压与同温度下饱,和水蒸气分压比值,相对湿度总是和温度相关的，交换机房最适宜的温湿度为,:,22 -24,，,45%-55%,。,空气的焓值,-,空气中含有的总热量,一、空调基础知识,31、制冷基本参数：温度-表示物质的冷热程度一、空调基础,4,2,、制冷性能指标：,制冷量,从低温热源吸收的热量，以,Q ( Kw),表示,显冷量,用于温度变化而消耗的冷量,潜冷量,用于相变化，而不引起温度变化而消耗的冷量,(,水冷凝）,全冷量,显热量和潜冷量之和,显热比,(SHR),显冷量与全冷量的比值,制冷系数,(COP),制冷量与压缩机消耗的功率之比,能效比,(EER),得到的冷（热）量与付出的能量之比。包括系统风机,消耗的电量。,空调风量,空调机组单位时间内输出的风的总量,(,常用,m,3,/hr,标称,),一、空调基础知识,42、制冷性能指标：制冷量从低温热源吸收的热量，以Q (,5,3,、冷量单位：,千瓦,(kw),国际单位制，目前使用最普遍的冷量单位,大卡,(kcal/hr),习惯使用单位，与,kw,的换算关系为：,1kw=860 kcal/hr,冷吨,(RT),美国冷吨,1,冷吨,=3.5kw,匹,(HP),又称匹马力，即表示输入功率，也经常表示制冷量。,表示制冷量时，实际含义为消耗,1hp,功率所产生的制冷量 ：,1HP,2.5kw,BTU,英制冷量单位,1kw=3414BTU,一、空调基础知识,53、冷量单位：一、空调基础知识,6,制冷循环（卡诺循环）,在制冷循环系统中，压缩机从蒸发器吸入低温低压的制冷剂蒸汽,经压缩机绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽,再压入冷凝器中定压冷却,并向冷却介质放出热量,然后冷却为过冷液态制冷剂,液态制冷剂经膨胀阀绝热节流成为低压液态制冷剂，,在蒸发器内蒸发吸收空气中的热量,从而冷却空气，使空气的温度下降，达到制冷的目的,流出低压的气态制冷剂被吸入压缩机,如此循环工作。,4,、制冷循环,冷凝器,蒸发器,膨胀阀,汽相,液相,相两液汽,压缩机,相两液汽,汽相,一、空调基础知识,6制冷循环（卡诺循环）4、制冷循环冷凝器蒸发器膨胀阀汽相液相,7,1,、机房电子设备的运行特点,设备散热量大且热密度集中,设备散湿量小,设备全年不停机运行,二、,IT,机房的环境要求,71、机房电子设备的运行特点二、IT机房的环境要求,8,2,、环境对服务器等电子设备的影响,机房温度无法恒定,-,造成电子元,器,件的寿命大大降低,局部温度过热,-,设备,易烧毁而宕机,机房湿度过高,-,产生冷凝水,机房湿度过低,-,产生有破坏性的静,电,洁净度不够,-,交换数据错误，,设备,部件过热,风量,没有足够大的风量，无法快,速的移走设备散发的热量,二、,IT,机房的环境要求,82、环境对服务器等电子设备的影响二、IT机房的环境要求,9,3,、机房空调设计要求,精确的温度控制,:22(1-2),精确的湿度控制,:50%(2-5)%,高显热比,:,大风量、小焓差,足够的风量,:,换气次数,30,次,/,小时,机房保持正压,:,10pa,高洁净度：使用中、高效过滤网,制冷效率高,运行高可靠性,全年制冷运行,考虑冗余与备份,二、,IT,机房的环境要求,93、机房空调设计要求二、IT机房的环境要求,10,项目,机房空调,舒适空调,比较结论,温度控制,22,o,C,-24,o,C,21,o,C,-27,o,C,舒适空调无恒温功能,湿度控制,50%5%,没有控制,舒适空调无恒湿功能,空气过滤,ASHRAE 20%+,简陋,舒适空调不满足机房洁净标准,显热比,0.9,左右,0.6-,0.7,舒适空调降温效率低,持续除湿致使空气干燥,换气能力,30-60,次,5-15,次,舒适空调风量小,用于机房内会局部过热,再热器,提供,没有,舒适空调无温度补偿,有温度过低现象,加湿器,提供,没有,舒适空调在空气干燥时无法提高湿度,机房空调和舒适型空调的区别,三、机房空调和舒适型空调的区别,10项目机房空调舒适空调比较结论温度控制22oC-24oC2,11,室外环境温度,-35,o,C,42,o,C,-5,o,C,32,o,C,舒适空调不满足机房严冬和酷暑仍需制冷要求,智能化程度,高度智能,简单,舒适空调异常无告警直至故障且不可集中监控,运行时间,全年每天,24,小时,夏季每天,10,小时,舒适空调的结构仅依据人的使用时间设计,不间断运行寿命,8,年,3,年,舒适空调不满足机房不间断运行要求，寿命短,来电自启动,具备,没有,舒适空调不适合机房无人值守要求,能耗比例,1,1.5,舒适空调无谓除湿，耗能较大,总结：机房空调能保证机房恒温、恒湿、恒洁净度、长设计寿命、能进行智能监控、适合无人值守机房要求！,三、机房空调和舒适型空调的区别,11室外环境温度-35oC42oC-5oC32oC舒适空,12,机房专用空调,舒适型空调,三、机房空调和舒适型空调的区别,12机房专用空调舒适型空调三、机房空调和舒适型空调的区别,13,机房空调的应用范围：,计算中心,过程控制,工业,医疗,电信机房,计算机房,四、机房空调的应用范围,13机房空调的应用范围：计算中心过程控制工业医疗电信机房计算,14,实验室,洁净室,图书馆,磁带,/,介质存储,胶片存储,Precision Control,四、机房空调的应用范围,14实验室洁净室图书馆磁带/介质存储胶片存储Precisio,15,机房空调框架,支撑部分,防火、保温、降噪、密封部分,整体固定架,减震板及减震支架,防火板,保温板,降噪板,密封板、密封条,1,、空调框架,五、机房空调的结构,15机房空调框架支撑部分防火、保温、降噪、密封部分整体固定架,16,送风系统,风管、风道,送风机,送风控制,风阀、软连接,静电地板静压仓,电 机,离心风扇,风机轴承、皮带,空气过滤器,空开、接触器,风机过载保护,风压（差）开关,2,、空调送风系统,五、机房空调的结构,16送风系统风管、风道送风机送风控制风阀、软连接静电地板静压,17,五、机房空调的结构,2,、空调送风系统,风机种类：,皮带驱动式离心风机,直接驱动式离心风机,交流驱动无蜗壳离心风机,EC,风机,17五、机房空调的结构2、空调送风系统风机种类：,18,制冷系统,压缩部分,冷凝部分,节流部分,蒸发部分,压缩机,高低压力保护器,线圈热保护,压力传感器,冷凝盘管,轴流风扇,压控、调速器,线圈热保护,干燥过滤器、汽液分离器,膨胀阀,蒸发器盘管,除湿电磁阀,热气旁通阀,3,、空调制冷系统,五、机房空调的结构,18制冷系统压缩部分冷凝部分节流部分蒸发部分压缩机高低压力保,19,五、机房空调的结构,3,、空调制冷系统,压缩机种类：,半封闭式压缩机,全封闭离心式压缩机,全封闭涡旋式压缩机,全封闭数字式压缩机,压缩机的作用：,提高冷凝压力，以提高制冷剂的冷凝温度,制冷剂工况循环运行的动力源,19五、机房空调的结构3、空调制冷系统压缩机种类：压缩机的作,20,五、机房空调的结构,3,、空调制冷系统,蒸发器、冷凝器作用：,热量交换部件,在换热器上进行热量交换，经过换热器的空气吸收（释放）,热量，使空气温度升高（降低）,经过换热器的制冷剂释放（吸收）热量，使制冷剂发生相的变,化，或者制冷剂的温度发生变化,蒸发器的结构种类：,平板式、,V,字型式、,A,字型式,20五、机房空调的结构3、空调制冷系统蒸发器、冷凝器作用：,21,五、机房空调的结构,3,、空调制冷系统,膨胀阀的作用：,节流装置,在制冷循环过程中，经过冷凝器冷凝的高压、高温液相制冷剂,经过膨胀阀节流后，成为低压的液相制冷剂，从而进行后续的,循环。,膨胀阀的种类：,机械式膨胀阀、电子式膨胀阀,21五、机房空调的结构3、空调制冷系统膨胀阀的作用：,22,电加热系统,电加热散热片,固定支架,空气开关、接触器,温度保护器,过流热敏电阻,4,、空调电加热系统,五、机房空调的结构,22电加热系统电加热散热片固定支架空气开关、接触器温度保护器,23,加湿系统,电极式加湿罐,加湿罐托盘,红外加湿灯管,托水盘,控制部件,功能部件,给水电磁阀,排水电磁阀,水位浮漂、传感器,电流传感器,5,、空调加湿系统,五、机房空调的结构,23加湿系统电极式加湿罐加湿罐托盘红外加湿灯管托水盘控制部件,24,五、机房空调的结构,5,、空调加湿系统,加湿器的作用：,当机房中的相对湿度低于设定值时，启动加湿系统，将外界的,水经过加湿系统处理后，转换成水蒸气，进入机房，提高机房,的相对湿度,加湿器的种类：,电极式加湿系统,红外线式加湿系统,超声波加湿系统,24五、机房空调的结构5、空调加湿系统加湿器的作用：,25,控制系统,硬件部分,主控制电路板,显示器,程序存储器,集成电池,加湿控制板,告警输出板,联网卡,其他扩展板,远程控制终端,软件部分,控制逻辑程序,通信协议,监控程序,温湿度采集器,6,、控制系统,五、机房空调的结构,25控制系统硬件部分主控制电路板显示器程序存储器集成电池加湿,26,1,、直接膨胀风冷式,室外,冷凝器,室内,主机组,优点：安装施工方便、设备运行独立性强,缺点：受室内、外机安装距离和上、下位置落差距离影响,六、机房空调冷却方式分类,261、直接膨胀风冷式室外室内优点：安装施工方便、设备运行独,27,2,、直接膨胀水冷式,室内,主机组,板式换热器 或壳管式换热器,冷却水塔 或干冷器,优点：通过泵的配置，不受换热部分设备距离限制,缺点：热量迁移通过二次换热系统，系统复杂。水系统工程施工复杂，,机器运行受换热器和水塔的的影响,六、机房空调冷却方式分类,272、直接膨胀水冷式室内板式换热器 或壳管式换热器冷却水塔,28,3,、冷冻水冷式,冷冻水来自冷水机组,优点：机器结构简单、机器造价低，运行成本低（无压缩机）,缺点：系统必须配套冷水机组，冷水机组故障会导致整个系统瘫痪；冷,水机组进行备份的话，总造价就会高,六、机房空调冷却方式分类,283、冷冻水冷式冷冻水来自冷水机组优点：机器结构简单、机器,29,冷冻水,来自冷水机组,4,、风冷式双冷源空调,优点：机器内具有二套不同方式的制冷系统，运行可靠性高,缺点：机器结构复杂、机器造价高，安装施工复杂,六、机房空调冷却方式分类,29冷冻水4、风冷式双冷源空调优点：机器内具有二套不同方式的,30,5,、水冷式,FREE-COOLING,空调,运行过程,:,在夏季，,FREE-COOLING,阀门关闭，是个水冷循环的机器；冬季,FREE-,COOLING,阀门打开，冷却水直接作为冷媒，进入蒸发器，进行制冷，无需启动,压缩机，类似冷冻水空调,优点：在冬季可能节能,缺点：机器结构复杂、机器造价高，安装施工复杂,六、机房空调冷却方式分类,305、水冷式FREE-COOLING空调运行过程:在夏季，,31,6,、风冷式,FREE-COOLING,空调,夏季：,运行如左图。压缩机,运行，空调为正常风冷机组,冬季：,运行如右图。压缩机,系统停止工作，通过中间的,活动隔板改变方向，将室外,的新鲜冷空气直接引入机房,，同时将室内的部分热风排,至室外,六、机房空调冷却方式分类,316、风冷式FREE-COOLING空调夏季：运行如左图。,32,A,W-F,C,D,H,风冷,冷凝器,干,冷器,或冷却水塔,冷水机组,7,、空调组合图,六、机房空调冷却方式分类,32AW-FCDH风冷冷凝器干冷器冷水机组7、空调组合图六、,33,1,、下送、上回风空调,使用机房：具备架空地板、并且架空地板高,度,300,的机房,优点：架空地板下部作为一个整体的静压箱,，相对来说，送风过程中，送风比较均匀。,同时，由于地板的屏蔽作用，空调在运行过,程中，噪音相对会轻运行注意点：确保地板,下送风畅通，风路不畅，会影响空调运行,七、机房空调送风方式分类,331、下送、上回风空调使用机房：具备架空地板、并且架空地板,34,2,、上送、前回风空调,使用机房：不具备架空地板、或者架空,地板高度不够的机房,使用方式：配套送风风帽或者送风风管,进行使用。从运行效果来讲，风管送风,能保证送风距离，达到较好的效果,相对于下送风，上送风空调送风系统要,求较高的压头，机房运行的噪音也较大,七、机房空调送风方式分类,342、上送、前回风空调使用机房：不具备架空地板、或者架空七,35,3,、机架式空调,1,）水平送风式,使用机房：应用于高密度机,架进行局部制冷,七、机房空调送风方式分类,353、机架式空调使用机房：应用于高密度机七、机房空调送风方,36,使用机房：应用于高密度机,架进行局部制冷,3,、机架式空调,2,）下送风式,七、机房空调送风方式分类,36使用机房：应用于高密度机3、机架式空调七、机房空调送风方,37,应用：,每台机架空调对应每个机架,内的服务器，同时安装有备,份机架式空调,3,、机架式空调,3,）下送风式空调应用,七、机房空调送风方式分类,37应用：3、机架式空调七、机房空调送风方式分类,38,4,、空调送风辅助系统,1,）机柜式辅助排风,对于热量比较高的机架，在机柜上安装,该系统，通过风机抽风的方式，强制增,大经过服务器的空气流量，辅助服务器,降温,七、机房空调送风方式分类,384、空调送风辅助系统对于热量比较高的机架，在机柜上安装七,39,4,、空调送风辅助系统,2,）地板下辅助送风,对于热量比较高的机架，在机柜地板下,安装该系统，通过地板下辅助送风的方,式，强制增大经过服务器的空气流量，,辅助服务器降温,七、机房空调送风方式分类,394、空调送风辅助系统对于热量比较高的机架，在机柜地板下七,40,1,、机房空调温度控制过程：,温湿度传感器探测到的实际回风温度,空调设定的控制,温度,比较,温度控制范围,控制软件控制导通压缩机控制接触器，压缩机启动，制冷系统开始工作；,随着制冷系统的运行，实际回风温度逐渐接近设定温度，到达设定温度时，制冷系统停止工作。,制冷系统停止工作后，回风温度再次逐渐上升，重复上述过程。,八、机房空调运行过程,401、机房空调温度控制过程：温湿度传感器探测到的实际回风温,41,2,、机房空调湿度控制过程：,1,）加湿过程,温湿度传感器探测到的实际回风湿度,空调设定的控制,湿度,比较,低于设定点，并超,过湿度控制范围,控制软件控制导通加湿器控制接触器，加湿器电极通电，并借助水的导电性能，电极导通，水被加热，至沸腾，产生蒸汽，进入空调，并送入机房。加湿罐水位电极探测水位，低于一定程度，开启电磁上水阀，自动补水。,随着加湿系统的运行，实际回风湿度逐渐接近设定湿度，到达设定湿度时，加湿系统停止工作。,加湿系统停止工作后，回风湿度再次逐渐下降，系统重复上述过程,。,八、机房空调运行过程,412、机房空调湿度控制过程：温湿度传感器探测到的实际回风湿,42,2,、机房空调湿度控制过程：,2,）除湿过程,温湿度传感器探测到的实际回风湿度,比较,高于设定点，并超过湿度控制范围,空调设定的控制,湿度,除湿过程是经过压缩机运行过程进行的。,减少蒸发面积除湿：控制软件控制除湿电磁阀关闭，同样量制冷剂经过蒸发面积减,小，出风温度降低，大量的水被冷凝排出。,(,降低风量进行除湿：控制软件控制降低风机转速，经过蒸发器的风速下降，出风温,度降低，大量的水被冷凝排除。）,在除湿过程中，如果温度已经到达设定点，而湿度还未到，则压缩机继续运行，同,时启动电加热器进行温度补偿。,随着除湿系统的运行，实际回风湿度逐渐接近设定湿度，到达设定湿度时，加湿系,统停止工作。,除湿系统停止工作后，回风湿度再次逐渐上升，系统重复上述过程。,八、机房空调运行过程,422、机房空调湿度控制过程：温湿度传感器探测到的实际回风湿,43,1,、机房内热量的核算,机房热量来源：,1,）围护结构传导热量,(,太阳辐射,+,临近房间传导）,-Q1:,根据地区差异存在不同，通常进行估算：,200-300 W/M,2,2,）,IT,设备运行过程中产生的热量（按最大量配置）,-Q2:,以,IT,设备的功耗计算，通常情况下，所耗电能就是产生的热量，也可以按,UPS,的满载功率进行计算,3,）照明产生的热量,-Q3,：按,20 W/M2,4,）人员产生的热量,-Q4,：按每人,180W,5,）新风导入带来的热量,-Q5=G,（,h,新风,-h,室内），（,G,：新风量，,h,：焓值）,Q,总热量,=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5,九、机房空调在机房中的配置,431、机房内热量的核算九、机房空调在机房中的配置,44,2,、机房内空调冷量配置,1,）,机房内所需的冷量,=,机房内热量,Q,总冷量,= Q,总热量,2,）在,1,）的基础上，再加上备份空调：,预留备份空调：一般,1,3,台备,1,，,4,10,台备,1-2,，,11,15,台备,2-3(,视单台冷量定）,3,）冷量配置原则：尽量不考虑总冷量由,1,台机组负担，需要,多台空调共担，单台的冷量不宜太大。,九、机房空调在机房中的配置,442、机房内空调冷量配置九、机房空调在机房中的配置,45,3,、机房内空调送风方式的选择,1,）如果机房内安装有架空地板，且架空地板高度,300,，考虑选用,下送风空调,2,）如果机房内没有安装架空地板，或者架空架空地板高度不足以,保证送风通畅，则考虑选用上送风空调,上送风空调在使用时需要加装送风风帽，以保证空调送风方向,如果机房具备条件，上送风空调配合送风风道，空调运行效果,将优于风帽送风,九、机房空调在机房中的配置,453、机房内空调送风方式的选择九、机房空调在机房中的配置,46,4,、机房内空调机型的选择,1,）,风冷型,-,如果空调具备室外机安装条件：,室内外机冷媒管总距离不超过,30,米,如果室外机安装位置位于室内机的上方，高度,15,米,如果室外机安装位置位于室内机的下方，高度,5,米,在具备上述条件，用户又没有特殊要求的情况下，首选风冷,型空调进行配置,如果不具备上述条件，用户又希望使用风冷空调，则设法,创造条件，如搭建室外机安装平台，或者，将室外机进行,挂墙安装,九、机房空调在机房中的配置,464、机房内空调机型的选择九、机房空调在机房中的配置,47,4,、机房内空调机型的选择,2,）,水冷型,-,如果空调不具备安装风冷型空调的条件,水冷型空调配套冷却水塔或干冷器运行，通过选择泵的型,号，解决风冷型空调内外机距离的问题,3,）,冷冻水型,-,如果用户规划配套冷水机组，或者大楼本身具,有冷水机组提供冷冻水,选用冷冻水型空调的优点为内机能耗低,4,）,其他机型,-,双冷源、,free-cooling,等作为特殊机型根据现,场情况和用户需要进行选择,九、机房空调在机房中的配置,474、机房内空调机型的选择九、机房空调在机房中的配置,48,5,、配置,case,举例,位于三楼,500,平米机房，安装架空地板,400,高度，外机安装于,5,楼屋顶，机房,设备由,100kva UPS(1+1),供电，新风量为,10%,，配置机房空调。,冷量核算：,Q1=500m,2,*250w/m,2,=125000w=125kw,Q2=100kva*0.8=80kw,Q3=500m2*20w/m,2,=10000w=10kw,Q4=10,人*,180w/,人,=1800w=1.8kw,Q5=(Q1+Q2+Q3+Q4)*10%=216.8*10%=21.7kw,Q,总,=(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)=238.5kw,需要配置空调的总冷量为,238.5kw,，空调单机冷量为,60kw,，则配置空调,4,台，,同时考虑备机,1,台，该,case,配置空调为,5,台。,机型选择：由于,case,安装距离在风冷型空调范围之内，选择风冷型空调,送风方式选择：具备架空地板，高度满足要求，选择下送风空调,总结：本,case,选择风冷型、下送风机型，单机制冷量为,60kw,的空调,5,台,九、机房空调在机房中的配置,485、配置case举例九、机房空调在机房中的配置,49,6,、空调在机房中的布局,根据经验；下送风最佳送风距离,16,米，通常情况下，空调布局位置为机,房的长边。,如果具备条件，进行冷池送、回风方式，效果会更佳,九、机房空调在机房中的配置,496、空调在机房中的布局九、机房空调在机房中的配置,50,7,、空调送风辅助系统的选用,如果机房中部分服务器热密度较高，通常的冷却方式不足以带,走热量，存在局部热点，考虑采用送风辅助系统解决问题,8,、机架式空调的选用,通过空调送风辅助系统，还不能解决局部热点的高密度机架，,选用机架式空调方式解决,九、机房空调在机房中的配置,507、空调送风辅助系统的选用九、机房空调在机房中的配置,51,精密空调,精密空调,精密空调,精密空调,9,、局部高密度机房空调布局方案,下送风精密空调,辅助送风系统,机架空调,九、机房空调在机房中的配置,51精密空调精密空调精密空调精密空调9、局部高密度机房空调布,Thank You!,Thank You!,
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