精密空调基本知识课件

,*,*,STULZ THE NATURAL CHOICE,世图兹空调技术服务（上海）有限公司,精密,空调基础知识部分,9/3/2024,0,世图兹空调技术服务（上海）有限公司精密空调基础知识部分9/,内 容,Content,空调定义与分类,机房专用空调基本原理及工作过程,精密空调与舒适性空调的比较,机房专用空调的配置计算方法,机房专用空调 8种冷却方式,9/3/2024,1,内 容 Content空调定义与分类机房专用空调基本原理及工,空,调定义与分类,空调定义：顾名思义就是空气调节，即将房间内空气经过加热、加湿、冷却、减湿和净化处理，使室内的空气符合各种参数，如温度、湿度、气流速度、空气洁净度、噪音等要求，达到所要求的环境。,空调一般分为两大类,1、适性空调,这类空调的作用是造成室内空气具有良好的生活环境,给人们提供一个良好的工作和生活环境,使在里边的人感到舒适。,2、工艺性空调(精密空调),为了满足精密设备特殊工艺及特定环境的要求而设计的，其目的是精确控制其温度、湿度等并要求控制在一定范围。,9/3/2024,2,空调定义与分类 空调定义：顾名思义就是空气调节，即将房间内空,国家计算机房环境要求（,GBC50174- 93,）,温度：夏季,23,1 ,；,温度不允许发生大范围变化，其值小于5,/H；,湿度范围：45%65%,RH,5%,洁净度：每升空气中粒子大于0.5微米的颗粒数18000粒/升,气流速度：地板风口出风速度；,温度过高危害,温度过高5,：计算机可靠性下降25%,；,温度,过高10,：计算机可靠性下降40%,；,湿度过高或过低危害,湿度超过80,%,RH,：,空气凝露,可能导致设备短路,湿度低于30,%,RH,：,产生静电,9/3/2024,3,国家计算机房环境要求（GBC50174- 93）温度：夏季2,精密型与舒适型空调机组的比较,对舒适型空调机组的要求：,温度,相对湿度,空气质量,即，每人30,m,3,/h,的新鲜空气,风速,即，,C,max, 0.15m/s；,声压等级,即，,Lp(A) = 45/55,分贝,15,1.,设备要求,2.,精密型与舒适型空调机组的比较,3.,今天与明天的热负荷密度,2,9/3/2024,4,精密型与舒适型空调机组的比较对舒适型空调机组的要求：151.,精密型与舒适型空调机组的比较,总冷量,潜在冷量,显冷量,16,015%,除湿,4050,除湿,舒适型,精密型,1.,设备要求,2.,精密型与舒适型空调机组的比较,3.,今天与明天的热负荷密度,2,9/3/2024,5,精密型与舒适型空调机组的比较总冷量 16015%除湿40,精密型与舒适型空调机组的比较,舒适型,精密型,舒适型空调机组的送风量不足，导致机房和设备产生热点。,精密型空调机组的趋于完美的气流分布，延伸到机房内的每个角落。,17,100m3/h,每,kW,300m3/h,每,kW,1.,设备要求,2.,精密型与舒适型空调机组的比较,3.,今天与明天的热负荷密度,2,9/3/2024,6,精密型与舒适型空调机组的比较舒适型精密型舒适型空调机组的送风,精密型与舒适型空调机组的比较,舒适型,精密型,舒适型空调机组的运行意味着不断地除湿。,舒适型空调：,t,15k,必须配备单独的加湿器。,18,精密型空调机组的运行仅意味着受控地除湿。,精密型空调：,t,8k,1.,设备要求,2.,精密型与舒适型空调机组的比较,3.,今天与明天的热负荷密度,2,9/3/2024,7,精密型与舒适型空调机组的比较舒适型精密型舒适型空调机组的运行,精密型与舒适型空调机组的比较,舒适型空调的温度控制,在精度控制上的差异,20,精密型空调的温度控制,1.,设备要求,2.,精密型与舒适型空调机组的比较,3.,今天与明天的热负荷密度,2,9/3/2024,8,精密型与舒适型空调机组的比较舒适型空调的温度控制在精度控制上,精密型与舒适型空调机组的比较,室内的相对湿度差异,+,5%,精密型空调机组,舒适型空调机组,19,永久除湿,1.,设备要求,2.,精密型与舒适型空调机组的比较,3.,今天与明天的热负荷密度,2,9/3/2024,9,精密型与舒适型空调机组的比较室内的相对湿度差异+ 5%舒适型,精密型与舒适型空调机组的比较,舒适型空调,3,月,10,月,1,月,12,月,运行时间和设计寿命差异,21,1200,小时,8760,小时/年,精密型空调,2,普通分体空调可连续运行的时间为,3-5,年,精密空调厂家的设计寿命是最低,10,年，,实际运用过程中，精密空调可运行,15,年,9/3/2024,10,精密型与舒适型空调机组的比较舒适型空调3月10月1月12月运,声压等级：没有问题?,VDI 2054,标准： 无工作人员,65分贝,有工作人员,55分贝,24,1.,设备要求,2.,精密型与舒适型空调机组的比较,3.,今天与明天的热负荷密度,2,9/3/2024,11,声压等级：没有问题?VDI 2054标准：,机房专用空调基本原理及工作过程,机房专用空调基本系统构成：,制冷系统,加热系统,加湿系统,去湿系统,制冷系统（冷源）：,由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、电磁阀、干燥过滤器、储液罐及制冷管道组成，详见附图。,附图 制冷系统示意图,膨胀阀,截止阀,干燥过滤器,储液罐,冷凝器,压缩机,蒸发器,单向阀,电磁阀,9/3/2024,12,机房专用空调基本原理及工作过程 机房专用空调基本系统构成：制,加热系统：,分电加热，热汽加热，热水加热等几大类。,电加热：元件通电发热产生热源。,热汽加热：利用暖汽系统进行加热。,热水加热：利用热水系统进行加热。,热汽、热水加热多用于中央空调，精密空调为提高效率，多采用电加热。,机房专用空调基本原理及工作过程,9/3/2024,13,加热系统： 机房专用空调基本原理及工作过程 9/8/2023,机房专用空调基本原理及工作过程,加湿系统：,电极式加湿器,红外线式加湿器,超声波加湿器,电极式加湿器原理：在电极上施加电压将水击穿，在电流的作用下形成热量使水沸腾产生蒸汽。,缓冲槽,蒸气出口,排水电磁阀,排水电磁阀,积水盘,排水管,进水电磁阀,附图,水系统示意图,9/3/2024,14,机房专用空调基本原理及工作过程 加湿系统： 缓冲槽 蒸气出口,除湿系统：,空气降温时或除湿时空调房间内达到饱和，饱和水蒸汽会在蒸发器上冷凝成水排出到室外。,9/3/2024,15,除湿系统：9/8/202315,7,种冷却模式,A:,直接膨胀 风冷,G:,直接膨胀 水冷,GE:,直接膨胀 水冷和自然冷却,(,低噪音/更节能型),CW:,冷冻水机组,ACW:,双冷源 直接膨胀,（,风冷）和冷冻水机组,GCW:,双冷源 直接膨胀,（,水冷）和冷却水机组,CW2:,双路冷冻水机组,9/3/2024,16,7 种冷却模式A: 直接膨胀 风冷9/8/202316,G-,直接膨胀 水冷型,精密空调,干式冷凝器,有利条件,1.,空调机组和干冷器/冷却塔之间，可以有较长的距离,2. 多台空调机组可被连接到一个干冷器/冷却塔,3. 安装人员仅需施工水管工程,4.干冷器可低于空调机组,不利条件,1.,须提供额外的热交换器和泵,2. 关键的机房内有水管经过,3. 冷却塔的维护，需要较多精力,板式换热器,9/3/2024,17,G-直接膨胀 水冷型精密空调干式冷凝器有利条件1. 空调,GE1,自然冷却型,52,5,有利条件,1.,减少压缩器运行时间，节能,2. 多台空调机组可与一个干冷器系统组合,3. 安装人员仅需施工水管工程,不利条件,1、须提供额外的热交换器和泵,9/3/2024,18,GE1自然冷却型525有利条件1. 减少压缩器运行时间，节能,风冷系统与自由冷却系统的能耗比较,风冷装置（,A）,带径向风机的自由冷却装置（,GE1）,带,A/C,插入式风机的自由冷却装置（,GE1）,带,EC,风机和速度控制泵的自由冷却装置（,GE2）,100%,67%,59%,45%,年功率消耗,室外环境温度,9/3/2024,19,风冷系统与自由冷却系统的能耗比较风冷装置（A）带径向风机的自,CW-,冷冻水型,有利条件,1.,特别适用于大型安装，管道工作量较小,2. 集中式的中央冷冻水系统,3. 无需在建筑物中施工制冷管道,4. 安装人员仅需施工水管工程,不利条件,1.,必须要有中央冷水机,2. 集中式的中央冷冻水系统设计概念中，必须考虑冗余,3.经济性仅体现在大型安装上,9/3/2024,20,CW-冷冻水型有利条件1. 特别适用于大型安装，管道工作,A/CW,型- 双冷源,优 势,1.,集成的冷却冗余方式，可以保证安全运行,2. 为热负荷的峰值，增加制冷功率,3. 可在周末关闭建筑物内的冷水机进行节能,不利条件,1.,管道工程，较费精力（制冷剂 冷冻水管道）,2. 必须配有中央冷水机装置,9/3/2024,21,A/CW型- 双冷源优 势1. 集成的冷却冗余方式，可,G/CW,型-双冷源,64,5,优 势,集成的冷却冗余方式,为热负荷的峰值，增加制冷功率,3. 可在周末关闭建筑物内的冷水机进行节能,不利条件,1.,管道工程要求更多的精力,(液冷冷冻水管）,2. 需要中央冷水机,9/3/2024,22,G/CW型-双冷源645优 势集成的冷却冗余方式不利条件1.,68,5,CW/CW,型冷冻水系统,有利条件,特别适用于大型安装，管道工作量较小,集成的冗余度,3.集中式的中央冷冻水系统,4. 建筑物中无制冷管道施工,5. 安装人员仅需施工水管工程,不利条件,必须要有中央冷水机,要求提供附加的冷冻水源,3.集中式的中央冷冻水系统设计概念中，必须考虑冗余,4. 经济性仅体现在大型安装上,9/3/2024,23,685CW/CW型冷冻水系统有利条件特别适用于大型安装，管,1 热负荷估计,Q,load,=,总热量,Q,equip,=,设备热量,Q,trans,=,热传递,Q,solar,=,太阳热能增量,Q,light,=,照明负荷,Q,person,=,人的热量,Q,fresh,=,吸入新鲜空气的热量,28,3,机房专用空调的配置方法,9/3/2024,24,1 热负荷估计Q load = 总热量 283机房专用空调的,机房专用空调的配置方法,空调冷量的确定通常有二种方法：,（1）根据每个功能机房服务器设备发热量计算。,机房总的冷负荷,=,设备冷负荷,+,其它冷负荷；,条件,:,(a),已知每个机房机柜数量以及单个机柜的发热量；,(b),机房面积,其它冷负荷一般按,150,W/m2,（2）,根据,UPS,功率估算冷负荷,=设计运行,UPS,功率*0.8(功率因素)+150,W/m2*,机房面积(,m2),条件,:,(a),已知,UPS,运行功率；,(b),机房面积,（,c)UPS,可提供的设备用电功率按面积平均分配到每个机房,其它冷负荷一般按,150 W/m2,9/3/2024,25,机房专用空调的配置方法空调冷量的确定通常有二种方法：9/8/,第一种计算方法：机柜数量以及单个机柜用电功率,举例：,机房面积,200,平方米；,服务器机柜,60,个：,2KW/,机柜，数量,40,个；,4KW/,机柜，数量,20,个；,服务器冷负荷：,160KW= 2KW/,机柜*,40,个,+ 4KW/,机柜*,20,个,其它冷负荷：,30KW=200m2*150W/M2;,机房合计冷负荷,=,服务器冷负荷,+,其它冷负荷,190KW=160KW+30KW,9/3/2024,26,第一种计算方法：机柜数量以及单个机柜用电功率举例：9/8/2,第二种计算方法：参考,UPS,配电功率,举例：,机房数量：,2,个,单个机房面积,200,平方米；,UPS,配置,2,台,300KVA,并机运行，即一用一备；,UPS,可提供的配电功率为：,240KW=300KVA*0.8(,功率因素）,单位面积服务器冷负荷：,600W/m2= 240KW/(200m2*2),单个机房冷负荷,150KW=200m2*600W/m2+ 200m2*150W/m2,机房合计冷负荷,=,服务器冷负荷,+,其它冷负荷,9/3/2024,27,第二种计算方法：参考UPS配电功率举例：9/8/202327,确定送风方式,机房净高度下送风在2.8米以上,下送风地板净空高要求,=300,MM(,机房面积在,400,平米左右),;,建议空调主线槽与送风方向一致;,空调上方净高,=500,MM,；,上送风空调要求制作送风风帽;,接送风风管，合理布置出风口。,根据现场条件,确定机组冷却方式(风冷水冷35,进冷冻水7,进,),事实测量通道、门、电梯尺寸等搬运通道,通常按“,N+1”,配置方案,确定空调型号，以方便搬运；,机组布放的其它事项,机房专用空调的配置方法,9/3/2024,28,确定送风方式机房专用空调的配置方法9/8/202328,机房空调机组常用选件,漏水报警装置,风扇调速器（单系统1套/台，双系统2套/台）,上送风机组风帽,冷冻水机组的2通或3通水量调节阀,电动风阀,高效过滤器,EU5,热气再热,热水再热,3级电加热或比例调节,冷凝水排水泵,9/3/2024,29,机房空调机组常用选件漏水报警装置9/8/202329,机房专用空调主要技术指标,制冷量：总制冷量、显制冷量,显冷比=显制冷量/总制冷量,风量：冷风比=冷量（单位,Kcal/h）/,风量（单位,m3/h）,机外余压：机组出风口的静压（上送风接风管的机组特别重要）,噪音：室内机噪音、室外机噪音,9/3/2024,30,机房专用空调主要技术指标 制冷量：总制冷量、显制冷量9/8/,9/3/2024,31,9/8/202331,