網(wǎng)絡(luò)運行部新機房空調(diào)選用的研究

于海洋

【摘要】通信機房內(nèi)的電子設(shè)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(nèi)的環(huán)境參數(shù)達不到通信設(shè)備運行的要求，將會對設(shè)備的正常運行造成影響。機房精密空調(diào)便是根據(jù)機房內(nèi)的各類電子設(shè)備對環(huán)境溫濕度的要求而專門設(shè)計的空調(diào)系統(tǒng)。這種空調(diào)的基本工作原理與家庭及辦公場所使用的舒適性空調(diào)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(diào)節(jié)。

【關(guān)鍵詞】精密空調(diào)? 新機房空調(diào)

一、精密空調(diào)的概念

精密空調(diào)（也稱恒溫恒濕空調(diào)），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(diào)機。

二、網(wǎng)絡(luò)機房空調(diào)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(shè)備散熱量大而散濕量小

服務(wù)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(nèi)的散熱量雖然大，但無散濕量，機房內(nèi)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(diào)運行周期

計算機設(shè)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(nèi)還有余熱，因此空調(diào)系統(tǒng)必須考慮全年運行的高可靠性。

三、精密空調(diào)與傳統(tǒng)空調(diào)的區(qū)別

通信機房精密空調(diào)在設(shè)計上與傳統(tǒng)的舒適性空調(diào)存在著很大的區(qū)別，主要有以下4個方面不同：

（一）送風(fēng)效果

普通的舒適性空調(diào)一般是針對室內(nèi)的人設(shè)計的。人體在向室內(nèi)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(nèi)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(diào)在降溫的同時，還應(yīng)兼具除濕的作用。而通信機房的熱負荷主要來自通信設(shè)備運行發(fā)熱、機房內(nèi)照明系統(tǒng)發(fā)熱、機房維護結(jié)構(gòu)（天花板、墻壁、門窗、地板等）傳導(dǎo)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(diào)進行降溫的話，勢必會造成機房內(nèi)相對濕度過低，影響通信設(shè)備的正常運行。而且根據(jù)統(tǒng)計，舒適性空調(diào)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(diào)在設(shè)計上已經(jīng)考慮到這一點，在運行時嚴格控制送風(fēng)溫度高于機房內(nèi)的環(huán)境溫度，空調(diào)產(chǎn)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(fēng)速、風(fēng)量

普通舒適性空調(diào)在設(shè)計時由于考慮到人體的舒適感、降低噪聲等因素，它的送風(fēng)機往往采用風(fēng)量小、風(fēng)速低的類型。因此，如果采用舒適性空調(diào)作為網(wǎng)絡(luò)機房的制冷設(shè)備時，常常會造成機房內(nèi)各區(qū)域溫度不均勻。距離空調(diào)近的區(qū)域溫度較低，而距離空調(diào)較遠的區(qū)域則溫度較高，甚至出現(xiàn)熱量堆積，影響設(shè)備的正常運行。而機房精密空調(diào)的風(fēng)機送風(fēng)量大、風(fēng)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(nèi)能形成一個完整的氣流循環(huán)，使機房內(nèi)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(diào)一般用于較短時間運行的工作環(huán)境下，在室內(nèi)人員長時間離開的情況下，空調(diào)便會被關(guān)閉。而且，舒適性空調(diào)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(diào)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(nèi)的各類通信設(shè)備一般都是24小時不間斷運行的，這就要求機房精密空調(diào)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(nèi)設(shè)備密度高、散熱量大，機房精密空調(diào)也必須進行制冷降溫。

四、精密空調(diào)送風(fēng)方式

（一）上送下回式空調(diào)系統(tǒng)

上送下回式空調(diào)系統(tǒng)是通常采用的全室空調(diào)送回風(fēng)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(cè)送兩種形式。下回通常采用為機房的下部側(cè)回形式。送風(fēng)經(jīng)過頂棚上的空調(diào)風(fēng)口往下送冷空氣，至室內(nèi)先與機房內(nèi)的空氣混合，再進入需要送風(fēng)冷卻的設(shè)備中。機房頂棚安裝散流器或孔板風(fēng)口送風(fēng)，工作區(qū)的空氣流速小且均勻，人有良好的舒適感。頂棚風(fēng)口送下的冷空氣與機柜排出的熱空氣逆向混合，會導(dǎo)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(cè)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(diào)送風(fēng)溫度，來維持機房較低的（23 ±1 ℃）空調(diào)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(diào)也可采用上側(cè)送下側(cè)回氣流組織，但在設(shè)備布置較密時，部分回風(fēng)氣流會被機柜阻擋，形成不了一個通暢的氣流回路，機房內(nèi)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(fēng)風(fēng)口宜采用散流器、孔板風(fēng)口或百葉風(fēng)口。下回式回風(fēng)口一般采用百葉風(fēng)口，較少采用活動地板回風(fēng)口。

（二）下送上回式空調(diào)系統(tǒng)

下送上回式的氣流組織：大中型計算機房內(nèi)通常設(shè)有架空的活動地板，空氣通過在活動地板上裝設(shè)的送風(fēng)口進入機房和機柜，回風(fēng)通過機房頂棚上裝設(shè)的風(fēng)口回至空調(diào)裝置，是計算機機房空調(diào)特有的氣流組織。如圖1。

下送式機房活動地板的空調(diào)送風(fēng)風(fēng)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(nèi)的熱空氣混合，有效地提高了送入設(shè)備冷卻空氣的質(zhì)量，也減少了送入的潔凈空氣與機房內(nèi)含有懸浮塵?？諝庀嗷旌系奈廴荆瑥亩蔡岣吡诉M入計算機機柜的空氣潔凈度。地板送風(fēng)口無論采用矩形或圓形形式，只要有足夠的送風(fēng)風(fēng)口面積，都能滿足機房的送風(fēng)要求，但是地板送風(fēng)風(fēng)口均宜配可調(diào)節(jié)風(fēng)閥，以便于調(diào)節(jié)送風(fēng)風(fēng)口的風(fēng)量，否則也往往影響到工作區(qū)人的舒適感，有的地板送風(fēng)風(fēng)口附上一層空氣過濾層，雖然增加了送風(fēng)風(fēng)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(fēng)口，一般采用可調(diào)節(jié)風(fēng)量的活動地板送風(fēng)口，上回式風(fēng)口一般采用百葉風(fēng)口或網(wǎng)板風(fēng)口。

五、精密空調(diào)在新機房的擺放設(shè)計

（一）轉(zhuǎn)報3樓機房位置（如圖2）

空調(diào)在機房的西側(cè)和北側(cè)，因使用年限與環(huán)境等多種原因，目前的空調(diào)外機時常宕機，總需要維修。

（二）精密空調(diào)在新機房規(guī)劃

現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)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(diào)下送風(fēng)特點。如圖4

六、結(jié)語

使用精密空調(diào)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。