空调基础及制冷技术

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,AIR PRODUCT TRAINING,精密空调基础理论,1,与舒适性空调的主要区别,:,更低的运行环境温度,高显热比,高热密度,湿度控制,中、高效过滤网,高可靠性,全年运行,考虑冗余与备份,精密空调设计要点,2,计算机机房,数据中心,工业应用,电信,医疗,无热负荷精密环境,主要应用环境,3,专为精密电子设备设计：,全年制冷运行,最长的使用寿命,制冷效率高,空气过滤等级高,精密空调控制,4,计算机机房,计算机机房,服务器,工业,医疗,电信,5,实验室,无热负荷,精密环境,洁净室,图书存储,磁带存储,胶片存储,6,如果不能的精密控制这些应用场所的环境将会导致什么后果呢？,7,温度波动,电子元器件间的热应力,减少电子设备的使用寿命,机房过热点,设备的突然停机,高湿,设备内部产生凝结水,低湿,产生破坏性的静电,灰尘,交换数据错误，电气短路，部件局部过热,所有这些都会导致主设备的宕机机会的增多,环境波动的影响,8,温度,湿度,洁净度,气流速度,一年,365,天每天,24,小时的实时环境精密控制,精密空调系统,9,精密空调,vs.,舒适性空调,区别在哪里,?,10,舒适性,-,专为人体设计,-,潜冷能力强，除湿量大,-,全年运行约,1000 - 2500,h,精密,-,专为精密电子设备设计,如服务器机房,-,应用环境主设备地位重要,-,应用环境仅少量工作人员或无人值守,-,高显热比,-,高热密度,-,设备运行环境复杂,-,高过滤水平,-,全年,365,天全天,24,小时运行,精密空调与舒适性空调的区别,11,目录,冷量（热负荷）,机房设计要点,设备特性,精密空调,VS,舒适性空调,12,精密空调,vs.,舒适性空调,冷量（热负荷）,13,舒适性 精密,人体,10 2,照明,20 20,设备,30 600,围护结构,25 15,空气渗透,15 3,总量,100 600+,典型应用的热负荷,W/M2,14,瓦,/,平方米,Comfort AC,热密度,15,风量,600,400,200,立方英尺每分钟,/,冷吨,舒适性,精密,16,潜冷,显冷,=,全冷,+,潜冷与显冷能力,17,全冷,舒适性,1.0,0.65,潜冷,精密,1.0,0.9,典型机房热负荷的显热比,90-100% (SHR = 0.85-1.0),因此精密空调针对,性的设计了高显热比的冷量,典型居住环境的热负荷显热比,60-70%(SHR = 0.6-0.7),，所以,舒适性空调的设计的冷量为低,显热比,显冷,显热比,18,举例说明,: 10-ton,空调 机组,(1 ton = 12,000 Btu/hour),舒适性空调,:,显冷量,= 6-7 tons,潜冷量,= 3-4 tons,精密空调,:,显冷量,= 8-10 tons,潜冷量,= 1-2 tons,精密空调的显冷量比舒适性空调大约高,40%-50%,制冷能力,19,每冷吨显冷量的消耗费用,舒适性,0.75KW/Ton X 8760 h X $0.10/KWH,= $1095/Ton,0.6SHR,精密空调,:,0.75KW/Ton X 8760 h X $0.10/KWH,= $730/Ton,0.9SHR,精密空调的运行费用比舒适性空调约节省,50%,节省运行费用,20,机房设计要点,温湿度要求,21,21,o,C,24,o,C,27,o,C,22,o,C,24,o,C,23,o,C,人体,精密电子设备,机房温度要求,22,35%,50%,65%,45%,55%,50%,人体,精密电子设备,机房湿度要求,23,机房设计要点,机房布局要求,24,最少量的新风引入,墙体结构采用隔蒸汽屏障防止蒸汽渗漏,聚乙烯薄膜,环氧漆,密封所有房间围护结构的开孔,管道,/,电缆孔,保持机房门处于常年关闭状态,机房必须密封,湿度控制要求,25,塑料薄膜,26,防透气油漆,27,送风系统的设计,上送风,VS,下送风,28,交换机,及,电脑,机柜,精密空调,上送风机型(风道送风),29,交换机,及,电脑,机柜,精密空调,上送风机型(风帽送风),30,精密空调,交换机,及,电脑,机柜,静电地板,精密空调,下送风机型,31,静电地板,利用地板下空间作为自然风道,出风口布置更灵活,设计要点：,1,、最小建议高度,300mm,2,、电缆管道应合理排布避免堵塞气流,3,、根据自由送风面积的大小，选择送风格栅,数量,32,抗静电地板,33,静电地板下的配置,34,地板下管道需保温,35,空调送风底座及导流片,36,机房设计要点,现场组合式空调,VS,模块式空调,（大型交换机房中的应用）,37,排水管,核心机房,过滤网,开,/,关机,温度控制器,蒸发器,回风道,静电地板,送风,送风道,电气连接,再热单元,温度控制器,加湿单元,电气连接,湿度控制器,进水管,排水管,电气连接,空调机房,现场组合式设备,38,模块化设备,1#,39,模块化设备,2#,40,现场组合式冷冻水设备,41,模块化设备与现场组合式设备的比较,比较项目,模块式,组合式,风道,不需要,需要,空调设备机房,不需要,需要,集中式控制,是,否,集成式功能系统,是,否,单个供应商,是,否,风机输入功率,低,高,排水管路,1,2,电气输入,1,3,42,模块化设备,机房选择模块化精密空调的主要原因：,可靠性高,温湿度精确控制,可实现多区域的组合控制,灵活性,冗余和备用性,无扩容限制,43,设计要素,舒适性,精密,温度,21,o,- 27,o,C,22,o,- 24,o,C,相对湿度,50%,+,15%,50%,+,5%,显热比,0.6 - 0.7,0.85 - 1.0,热密度,(,瓦,./,平方米,),100,-1,50,500,-,800,换气次数,5 - 15,30 - 60,运行时间,1000-2500,8760,舒适性空调与精密空调比较,44,精密空调设备特性,45,风冷式,水冷式,乙二醇冷凝,/,乙二醇冷却,冷冻水,双冷源,送风方式：下送风,/,上送风,精密空调的系统配置,46,制冷系统基本部件,精密空调：,压缩机,高可靠性、高效性,蒸发器,大面积、大风量,冷凝器,低环境温度冷凝压力控制,热力膨胀阀,适应负荷和环境的改变,其它,高低压力保护装置,47,其它特性（精密空调,),再热,维持除湿过程机房温度的稳定,风机组件,每冷吨制冷量相对于舒适性空调约,增大,50%,的风量,微电脑控制，强大的告警系统和远程监控功能,过滤标准,ASHRAE 20%,以上,机柜,耐腐蚀结构,48,压缩机,高可靠性,高效性,一般位于室内机内部,高低压安全开关保护，配有油镜,高低压维修阀连接便于维修,压缩机及其附件位于气流通道外，方便在运行过程中维护,49,蒸发器,面积比舒适性空调大,50%,通常为“,V”,型或“,A”,型,最多为,4,排管，盘管厚度小,位于风机的吸入端,压降小,外平衡式热力膨胀阀精确过热度控制制冷剂流量,容量与压缩机严格匹配,设计出风温度高于空气露点温度,50,风冷冷凝器,风冷式冷凝器,低环境温度冷凝压力控制,保证全年制冷运行,冷凝压力基本恒定,选配：室外螺旋式风扇冷凝器、室内离心风机,冷凝器,防腐蚀机身,51,热力膨胀阀,根据过热度精确控制制冷剂流量,外平衡式,自调整适应负荷和环境的变化,52,室内风机组件,风机不间断连续运转,风量相对与舒适性空调增大约,50%,皮带驱动，双吸入双宽度叶片离心风机,动平衡测试，震动隔离,气流丢失告警、风机电机过载保护,轴承：额定运行寿命,100000,小时,53,控制系统,工厂原装微电脑控制系统,专为精密环境控制设计,程序选择温湿度设定点及控制精度,综合控制空调系统内部所有功能部件,手动控制强制启动部件功能,告警及参数状态显示功能,54,告警系统,高,/,低温,高,/,低湿,气流丢失,过滤网更换,高压告警,地板溢水,其它本地告警,55,加湿,/,除湿,内置加湿单元维持湿度的恒定,远红外加湿器或电极罐型加湿器,控制系统计算需要除湿时启动除湿控制,再热单元维持除湿过程温度的稳定,56,过滤单元,高风量,高换气次数,高过滤效率,典型过滤网深度：,100mm,低压降,高灰尘捕捉能力,最低标准：,20% ASHRAE 52-76,57,选型过程,计算显热负荷,确定系统类型,风冷凝、水冷凝、冷冻水,送风类型,上、下送风,根据显热负荷选择显冷量高于显热负荷的设备（冷量工况：,22 C/50%,）,确定是否需要冗余或备用机组,选择设备的其它控制附件,58,谢谢,!,59,