机房专用空调运行维护.docx
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机房专用空调运行维护.docx
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机房专用空调运行维护
机房专用空调运行和维护
一、专用空调机组的特点
电子计算机机房与一般空调房间相比,不仅在温度、湿度条件、机组运行要求有所不同,使用的空调设备也与其它形式的空调机不同,因为电子计算机本身要散发很多热量,空调机需全年制冷运行来满足机房降温需要,除此之外还要严格控制机房的温度、湿度、气流速度和房间洁净度。
因此,电子计算机机房需用专用的空调设备——机房专用空调机。
专用空调机只有大风量,小焓差,恒温恒湿自动化控制精度高,从而被广泛运用于国防科技、通信、医疗等高科技领域中。
二、程控数字交换机房热负荷要求
1.温湿度要求
电子计算机房的空气温度、相对湿度均有一定要求,因为电子计算机在运行中散发大量热量,若不进行降温,电子元件就不能正常地进行工作。
当环境温度超过26℃,计算机就不能正常工作。
相对湿度对计算机的工作也有影响:
相对温度过高或过低会影响程控交换机的正常运行,高湿度还可以使设备表面结露而出现冷凝水。
低湿度会发生静电而损坏电子元件和设备。
因而,严格控制机房温、湿度显得尤其重要。
2.洁净度要求
电子计算机房对空气的洁净度也有其特殊要求。
室内的灰尘会影响机器的正常工作:
灰尘积在电子元件上当温度增大时易击穿元器件,湿度低易产生静电也会通过灰尘向电子原件放电造成损坏,而且也易引起金属材料的化学腐蚀、电子元件性能参数的改变、绝缘性能下降等。
因此,电子计算机房必须保持一定的洁净度,世界各国对计算机房内的空气洁净度要求不一,常用的是以计算机的运转速度来确定洁净度的等级,见表8-7所示。
表8-7洁净度等级的确定<美国)
机型
大型≥100万次/s
中小型<100万次/s
≥0.5μm尘粒
100000个/英尺3
300000~500000个/英尺3
日本的标准见表8-8。
表8-8灰尘直径与浓度关系
灰尘粒子的直径d
浓度个/m3
>0.5μm
>3μm
53000
>5μm
10000
为保证空气的洁净度,由空调系统进入计算机房内的空气需要全部过滤,对于灰尘粒径在5μm以下的粒子,空气过滤器的效率应达到95%以上,而对于1μm的粒子,至少要除去90%才算合格。
在电子计算机专用空调机内一般装有除尘效率为93%的高效空气过滤器,而且机房内要经常用吸尘器进行清洁工作,<包括双层地板内),将灰尘彻底清除掉。
不仅如此,对于进出、入于机房内的工作人员也要采取更衣换鞋的措施,以防灰尘进入室内。
3.气流速度
因为电子计算机的发热量很大,需大量排出显热,所以风量要大,换气次数要比一般的空调房间大的多,一般空调房间的换气次数在10次/h以下<每换一次,即通入相当于一个房间体积的风量,房间体积可由长、宽、高相乘而得),而电子计算机的通风量要在20次/h以上,有的资料介绍,计算机房的换气次数为30~60次/h,最高可达70次/h。
电子计算机房的换气次数推荐值见表8-9所示。
表8-9换气次数
机房
单位面积总热量W 换气次数次/h 单层 290~1162<250~300) 30~40 双层 175~290<150~250) 20~35 关于空调房间的新风量,一般以送风量的百分比来估算<约为总风量的15~20%)。 但在计算机房的空调系统中,因为换气次数多,所以不能用新风占总风的百分比来确定新风量,而是按每人每小时的新风量进行计算,这样新风量即相当于总风量的3~4%<若机房所需的正压新风量大于此值,应按正压新风量来确定)。 空调房间内的循环风量是总送量与新风量之差。 4.送风方式 因为计算机房的发热量大,且有特殊要求,所以,从气流组织方面考虑可有多种形式。 (1>落地式空调送回风方式 这是与一般柜式空调机相同的送回风方式,即将空调机置于地板上,风由送风百叶向上方吹出,在计算机等设备处循环后回至空调机的回风格栅中。 这种方式大多用于房间内发热量不大,计算机较小或数量较少的情况。 (2>地板上送风方式 这种送风方式可见图8-125。 其特点是冷风通过天花板内的风道送入计算机房,回风则 通过墙上或天花板上的回风格栅回至空调机内。 空调机可置于邻室内,通过送,回风管道和百叶风口形成一定的气流组织。 (3>地板下送风方式 利用机房的活动地板通风口使空调机送出的冷风自下而上的吹向计算机,然后由上部回风。 图8-126 图8-125上送侧回 三、专用空调机的类型及安装要求 1.风冷式机组 风冷式空调机组的结构见图8-127所示。 该机组带有一个单独的风冷工冷凝器,制冷剂管道必须在现场进行连接。 当接好电源和水源<加湿器用水)即可运转。 图8-126下送上回在邻室内 风冷式冷凝器应放置在室外最安全的且易于维修的地方。 <避免放置在公共通道及有积雪或积水的地方,若冷凝器一定要放在建筑物内,必须配用离心式风机。 ) 为保证足够的风量,冷凝器需安装在清洁空气区、远离可能堵塞盘管的污物区。 冷凝器与墙、障碍物或邻近的机组之间的距离要大于1m。 冷凝器应水平安装,以保证制冷剂正常的流动与回油。 所有的制冷管路均用铜管进行焊接,制冷剂管应采用隔振支座以防止振动传向建筑物。 当垂直的立管高度超过12m时,应在每隔1.2m处的气管中设置一个存油弯见图中A。 这些存油弯在停机时可将冷凝器的制冷剂和冷冻油汇集在一起,以保证运转时冷冻油的流动, 图8-127风冷式机组 1-电加湿器供水2-蒸汽或热水3-再加热器4-排水 5-其它电源电力断路器6-液管7-气管8-控制线 在风冷式冷凝器的出入口的水平管段上应设置向上的反向弯,其高度为190mm,以防停机时制冷剂倒流。 安装在活动地板之下的所有管道必须布置好、应采用对气流阻力最小的方案。 要精心地安排活动地板下面的管道以防止计算机房内任何地方气流的堵塞。 在活动地板下安装管道时,要注意管道不能重叠。 条件允许时,管道应与气流方向平行。 管道每12m处至少应有1/8的坡度。 另图 风冷式机组系统图 水冷式机组系统图 2.水冷式机组 水冷式空调机组是一台预先集装好的、完整的设备,其外形见图8-128所示。 空调机组中每个制冷循环回路均设备一台水冷式冷凝器,将两个水冷式冷凝器的供水管和回水管分别连在一起,则安装时只需接上一个供水和回水管口。 若在每台空调机的供水和回水管上安装手动的阀门,即可保证机组的常规检修或是紧急断水。 若冷凝器的冷却水的水质不好时,可在供水管路上加设净化过滤器。 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、回水管进行保温。 为保证紧急排水以及地板下的溢流,地板排水管应装有存水弯或“自由水位”的探测器,液体探测警报器也应装在活动地板下面。 与风冷式机组一样,所有冷凝水的排水管和机组的排水管均应设置存水弯及坡度水管。 风机转速控制的冷凝器冬季控制装置是风扇转速控制器。 变速电动机的运转电压为0~380V,转速为10~1050r/min。 传感器可自动感受到任何一台运转的压缩机的最高压力,以调节风冷式冷凝器上的变速风扇的转速,使压缩机的排气压力保持稳定,风扇转速控制器将提供正向起动,使本系统在室外温度低至-28.9℃时仍可工作。 图8-128水冷式机组 1-电加湿器供水管2-加热器管3-排水管 4-电源线5-开关6-冷却水出水管7-冷 却水进水管8-控制线 (1>水冷式冷凝器为壳管式,安装在空调机组内。 (2>蒸发器为A型框架式直接蒸发器,由铜管和铝翅片组成。 独立制冷的自然冷却式机组用的盘管是铜管、铝翅片盘管,被安装在A型框架盘管之前的回风通过区<乙二醇溶液进口温度为7.2℃)。 这种盘管配备有一个全比例调节式三通阀,此调节阀可控制进入乙二醇溶液的流量,以维持恒定的温度及相对湿度。 通冷冻水的盘管设计成A型框架式,该盘管可由三通阀进行控制。 在冷却和除湿运转中,这种迎风面积大、迎风速度小的盘管可对温度和湿度进行精确的控制,并且其流速为最佳值而压降最小。 在冷却和除湿运转中,盘管整个迎风面积都是有效的,因而在计算机房中节省了运转能量。 (3>高效能的节能装置 在计算机房负荷较低的时候,四步制冷装置可降低压缩机的制冷量和能量消耗——通过专门的控制系统以及每台压缩机的卸载来实现。 四个不同的制冷阶段可以精密地与室内负荷的变化相配合,见图8-129所示。 第一步: 因为先起动压缩机卸载装置阀门的作用,仅消耗25%的能量,但机组的制冷量却可提供至38%。 第二步: 因为两台压缩机卸载装置阀的作用,仅消耗压缩机50%的能量,却可提供76%的制冷量。 因为每台压缩机是和被触发的卸载阀一起动作的,所以起动电流脉冲和压缩机的损耗均得以减少。 从图中可知: 第三步能耗75%时,制冷量为88%,而第四步能耗为100%,制冷量也达到100%。 3.机组安装 <1)机房位置的选择计算机房位置的选择应考虑诸多因素,其中包括: 计算机房要尽量靠近计算机的用户;应确保计算机房的安全;应将计算机房布置在建筑物的中心而不 图8-129四步节能 要布置在周边区。 空调机组与室外的风冷式冷凝器、冷却塔或干式冷却器应尽量靠近。 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内。 若所选择的位置有一面外墙,则玻璃窗的面积应保持最小,并应安装双层或三层玻璃以防冬季结露。 <2)准备工作当设计计算机房时,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间距。 同时,还应考虑开门所占的空间、电梯容量以及能支承所有设备的地板结构,也要考虑计算机房的配电及控制系统。 在初步规划时,要为计算机房的发展及空调系统的扩大留出足够的面积。 计算机房应很好地隔热,并且必须具有密封的隔汽层。 吊顶设施的质量若不理想,也不能很好地隔汽,所以要注意将吊顶或吊顶静压室作成密封的。 为了防潮,还应将橡胶或塑料底漆刷在砖墙或地板上。 门的上下不要有缝隙,也不准安装通风的格栅。 不密封的吊顶不能作为通风系统的一部分,所以安装在吊顶内,依靠室内排风进行冷却的灯具是不允许采用的。 室外的新风量不要过大,在满足卫生要求的条件下越少越好。 因为新风太多会使空调系统的加热、冷却、加湿和减湿负荷相应增加,一般新风量占总风百分比在5%以下。 <3)空调系统的安装室内机组可安装在可调的活动地板上。 在机组下面必须加装一个支座,以保证承受机组的最大荷载。 或者机组使用一个单独的地板支架。 这支架与活动地板的结构无关。 它可先于地板之前安装。 使用地板支架可使空调机组的安装、接管、验收等工作先于地板的安装。 这样可以使地板下的接管、接线工作更为容易,节省时间。 地板支架与邻近的活动地板是隔振的,可不用在机组下面的地板上开专门的通风孔。 机组安装的时候要考虑到周围的预留空间,<如条件允许,在机组的左侧、右侧及前方留有约864mm的操作空间)。 机组安装的最小操作空间如下: 在压缩机一端为457mm;在右端也为457mm<若为下送式或通冷冻水的机组则不需要这个空间)以及在机组的前方是610mm。 以上空间是为更换过滤器、调整风机电动机转速和清洗加湿器等常规维护所需要的。 所有的空调机均采用三相电源<200V、230V和400V;50Hz)。 空调机组的供电应与国家和当地的电力供应标准相一致。 按照最小的允许压降选购合适的导线尺寸,以保证在有可能发生低电压或用电高峰期间的可靠运转。 按照规范应在机组2.5m范围内安装一个手动电气断路开关。 空调机有上送及下送式两种送风方式。 机组具有一定的设计风量,因而在空气回路中应避免不正常的阻力。 地板下气流送风的方式,在安装时要注意如下几点: ①避免将机组安装在室内最低位置及长而窄的房间的端部。 ②各机组不可靠的太近。
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