于海洋
【摘要】通信機房內的電子設備正常運行需要有一個穩(wěn)定的機房溫濕度環(huán)境。如果機房內的環(huán)境參數(shù)達不到通信設備運行的要求,將會對設備的正常運行造成影響。機房精密空調便是根據(jù)機房內的各類電子設備對環(huán)境溫濕度的要求而專門設計的空調系統(tǒng)。這種空調的基本工作原理與家庭及辦公場所使用的舒適性空調相同,但由于其高可靠性的硬件配置,使其能夠在控制系統(tǒng)下完成對機房環(huán)境溫濕度的高精度調節(jié)。
【關鍵詞】精密空調? 新機房空調
一、精密空調的概念
精密空調(也稱恒溫恒濕空調),外文名Precision Air Conditioner,是指能夠充分滿足機房環(huán)境條件要求的機房專用精密空調機。
二、網(wǎng)絡機房空調使用特點
(一)機房對溫濕度要求較高,具體要求如下
①保持溫度恒定,溫度波動控制在20-50℃;②保持濕度恒定,相對濕度波動控制40%~55%RH。
(二)設備散熱量大而散濕量小
服務器功率大,運行中的機柜散熱不但量大而且集中(每小時由幾千瓦至十幾千瓦)。機房內的散熱量雖然大,但無散濕量,機房內的濕量主要來自工作人員及滲入的室外空氣。
(三)較長時間的空調運行周期
計算機設備投入正常運行后,一般有個較長的運行周期,基本上都是全年連續(xù)不斷的運行。在我們機房,即使在冬季,因為有暖氣,機房內還有余熱,因此空調系統(tǒng)必須考慮全年運行的高可靠性。
三、精密空調與傳統(tǒng)空調的區(qū)別
通信機房精密空調在設計上與傳統(tǒng)的舒適性空調存在著很大的區(qū)別,主要有以下4個方面不同:
(一)送風效果
普通的舒適性空調一般是針對室內的人設計的。人體在向室內散發(fā)熱量的同時,還會向周圍環(huán)境中散發(fā)濕量。人在室內從事的各種活動,常常也是既散熱也散濕的,例如:燒水、做飯、洗澡等。因此,舒適性空調在降溫的同時,還應兼具除濕的作用。而通信機房的熱負荷主要來自通信設備運行發(fā)熱、機房內照明系統(tǒng)發(fā)熱、機房維護結構(天花板、墻壁、門窗、地板等)傳導熱量、太陽輻射熱、開門開窗時的熱侵入等,這些熱源的加濕量很小,如果采用普通舒適性空調進行降溫的話,勢必會造成機房內相對濕度過低,影響通信設備的正常運行。而且根據(jù)統(tǒng)計,舒適性空調的制冷量有大約40%~60%消耗在除濕上,這就使機房降溫的冷量大大減少,增加了能源的消耗。精密空調在設計上已經考慮到這一點,在運行時嚴格控制送風溫度高于機房內的環(huán)境溫度,空調產生的冷量全部用于降溫,而不會起到除濕的作用,提高了能源利用率,降低了濕量損失和冷量損失。
(二)風速、風量
普通舒適性空調在設計時由于考慮到人體的舒適感、降低噪聲等因素,它的送風機往往采用風量小、風速低的類型。因此,如果采用舒適性空調作為網(wǎng)絡機房的制冷設備時,常常會造成機房內各區(qū)域溫度不均勻。距離空調近的區(qū)域溫度較低,而距離空調較遠的區(qū)域則溫度較高,甚至出現(xiàn)熱量堆積,影響設備的正常運行。而機房精密空調的風機送風量大、風速高,一般可達到機房換氣次數(shù)在30~60次/小時,在整個通信機房內能形成一個完整的氣流循環(huán),使機房內各處的溫度較為均勻。
(三)運行時間和工況不同
普通的舒適性空調一般用于較短時間運行的工作環(huán)境下,在室內人員長時間離開的情況下,空調便會被關閉。而且,舒適性空調夏季一般是運行在制冷工況下,冬季運行在制熱工況下。如果控制舒適性空調在冬季進行制冷的話,室外冷凝器因為冷凝壓力過低很難正常運行。但通信機房內的各類通信設備一般都是24小時不間斷運行的,這就要求機房精密空調也要長期不間斷的運行,具備極高的可靠性。而且,即使在冬季室外氣溫在零攝氏度以下的時段,由于通信機房內設備密度高、散熱量大,機房精密空調也必須進行制冷降溫。
四、精密空調送風方式
(一)上送下回式空調系統(tǒng)
上送下回式空調系統(tǒng)是通常采用的全室空調送回風的基本方式。上送還分為機房頂送或緊靠機房頂下的上部側送兩種形式。下回通常采用為機房的下部側回形式。送風經過頂棚上的空調風口往下送冷空氣,至室內先與機房內的空氣混合,再進入需要送風冷卻的設備中。機房頂棚安裝散流器或孔板風口送風,工作區(qū)的空氣流速小且均勻,人有良好的舒適感。頂棚風口送下的冷空氣與機柜排出的熱空氣逆向混合,會導致進入機柜的空氣溫度偏高,影響了對機柜的冷卻效果。
采用上頂送下側回的氣流組織,對于散熱量較大的機房,只有采用較低(13~16℃)的空調送風溫度,來維持機房較低的(23 ±1 ℃)空調溫度基數(shù),機柜才能獲得良好的冷卻效果。但這樣的能源消耗較大,機房工作的人員也有不舒適的偏冷感覺。機房空調也可采用上側送下側回氣流組織,但在設備布置較密時,部分回風氣流會被機柜阻擋,形成不了一個通暢的氣流回路,機房內出現(xiàn)的不均勻溫度場,影響冷卻效果。
上送下回式宜用在機房面積不大于100平方米,得熱量小于 200W/(m2·h)的小型計算機及微型計算機機房。上送式的送風風口宜采用散流器、孔板風口或百葉風口。下回式回風口一般采用百葉風口,較少采用活動地板回風口。
(二)下送上回式空調系統(tǒng)
下送上回式的氣流組織:大中型計算機房內通常設有架空的活動地板,空氣通過在活動地板上裝設的送風口進入機房和機柜,回風通過機房頂棚上裝設的風口回至空調裝置,是計算機機房空調特有的氣流組織。如圖1。
下送式機房活動地板的空調送風風口,一般布置在計算機機柜的正面,送出的低溫空氣只在瞬間與機房內的熱空氣混合,有效地提高了送入設備冷卻空氣的質量,也減少了送入的潔凈空氣與機房內含有懸浮塵??諝庀嗷旌系奈廴?,從而也提高了進入計算機機柜的空氣潔凈度。地板送風口無論采用矩形或圓形形式,只要有足夠的送風風口面積,都能滿足機房的送風要求,但是地板送風風口均宜配可調節(jié)風閥,以便于調節(jié)送風風口的風量,否則也往往影響到工作區(qū)人的舒適感,有的地板送風風口附上一層空氣過濾層,雖然增加了送風風口的空氣阻力。但是有利于提高送入機房及進入機柜空氣的潔凈度。
下送上回氣流組織宜用在機房面積大于100平方米,得熱量大于 200(m2·h)的大中型數(shù)據(jù)中心。
下送上回式的下送風口,一般采用可調節(jié)風量的活動地板送風口,上回式風口一般采用百葉風口或網(wǎng)板風口。
五、精密空調在新機房的擺放設計
(一)轉報3樓機房位置(如圖2)
空調在機房的西側和北側,因使用年限與環(huán)境等多種原因,目前的空調外機時常宕機,總需要維修。
(二)精密空調在新機房規(guī)劃
現(xiàn)網(wǎng)絡運行部機柜共有74個,在西北至東南方向可以規(guī)劃5列機柜。如圖3。
每列機柜間隔滿足精密空調下送風特點。如圖4
六、結語
使用精密空調將時新機房更環(huán)保,美觀。也是未來通信機房保持恒溫恒濕的一個趨勢。