隨著信息化,智能化的浪潮慢慢涌上新時(shí)代的海岸,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的船帆已經(jīng)從初窺一角到鋒芒畢露,隨之而來的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量及計(jì)算量正在以光一樣的速度增長。后端存儲(chǔ)介質(zhì)及計(jì)算處理服務(wù)器的性能及體量也似翻滾的牛寶寶一樣,越來越多,越來越精密。存放這些設(shè)備的IDC及數(shù)據(jù)中心的任務(wù)也越來越重,要求的精密度也越來越高。為了我們?cè)絹碓骄艿脑O(shè)備更加節(jié)能、更加穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn),數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施必須緊跟IT設(shè)備步伐,再上一個(gè)臺(tái)階。
作為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)備里邊最重要的環(huán)節(jié)之精密空調(diào),對(duì)于它的要求也是精益求精,容不得一點(diǎn)的馬虎。因?yàn)槲覀冎?,一個(gè)大中型數(shù)據(jù)中心中,精密空調(diào)如果停止工作5-10分鐘,高負(fù)載的IT設(shè)備所散發(fā)的熱量足夠?qū)⒄麄€(gè)機(jī)房的溫度上升20-30℃,導(dǎo)致所有IT負(fù)載宕機(jī),我們的業(yè)務(wù)系統(tǒng)也就全部Game Over了。那么空調(diào)到底是怎么工作的呢?又是怎么分類的呢?下面我們就正式進(jìn)入精密空調(diào)知識(shí)庫,進(jìn)行一番遨游吧。
1901年,威利斯•開利博士在美國建立世界上第一所空調(diào)試驗(yàn)研究室,第二年,這位偉大的先驅(qū)宣布設(shè)計(jì)了世界公認(rèn)的第一套科學(xué)空調(diào)系統(tǒng);再到1922年,開利博士發(fā)明了世界上第一臺(tái)離心式冷水機(jī)組。這樣,就憑借著這位偉大前輩一步一個(gè)腳印的鉆研,號(hào)稱夏天挽救了無數(shù)白領(lǐng)生命的空調(diào)誕生了。
有些同學(xué)可能要問了,空調(diào)這兩個(gè)字到底什么意思呢。顧名思義,空調(diào)的意思就是空氣調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)空氣中的溫度、濕度以及潔凈度,人為地創(chuàng)造一個(gè)舒適的生活和工作環(huán)境。數(shù)據(jù)中心機(jī)房和我們的辦公室一樣,而我們員工就和機(jī)房的IT設(shè)備一樣,需要空調(diào)為我們調(diào)節(jié)溫度、濕度、潔凈度,來保證我們的大腦和IT設(shè)備的CPU等可以舒舒服服的計(jì)算。一旦溫度過高,我們就會(huì)中暑,IT設(shè)備就會(huì)宕機(jī);一旦濕度過高,我們呼吸就會(huì)不通暢,機(jī)房就會(huì)有大量冷凝水產(chǎn)生;一旦濕度過低,我們就會(huì)感到喉嚨干癢,機(jī)房就會(huì)產(chǎn)生大量靜電;一旦潔凈度過低,我們呼吸系統(tǒng)就會(huì)有損害,機(jī)房內(nèi)IT設(shè)備的電路板等也會(huì)有腐蝕。這樣對(duì)比下來,是不是就清楚了。我們辦公區(qū)域內(nèi),為我們調(diào)節(jié)空氣的空調(diào)叫做舒適性空調(diào),在機(jī)房內(nèi)為IT設(shè)備調(diào)節(jié)空氣的叫工藝性空調(diào)(精密空調(diào))。
那么空調(diào)到底是怎么工作的呢?這里邊我們首先需要知道空調(diào)的四大部件:冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥、壓縮機(jī)。所有的壓縮式制冷的空調(diào),包括我們辦公室內(nèi)的,機(jī)房內(nèi)的,均由這四大部件構(gòu)成。在這幾個(gè)部件內(nèi)循環(huán)進(jìn)行熱量傳遞的介質(zhì)我們叫做制冷劑,目前精密空調(diào)常用的制冷劑是R401A或者R407C(R22制冷劑由于對(duì)臭氧層具有很強(qiáng)的破壞作用,已經(jīng)逐漸停止使用了)。
制冷劑在這四大部件內(nèi)循環(huán)流動(dòng),根據(jù)制冷劑的壓力變動(dòng)、溫度變化、氣液轉(zhuǎn)換,來完成熱量的傳遞。液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物質(zhì)的熱量之后,汽化成低壓、低溫的蒸汽,被壓縮機(jī)吸入壓縮成高壓、高溫的蒸汽,然后進(jìn)入冷凝器向冷卻物質(zhì)放熱而冷凝為高壓、中溫的液體,在經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流以后變?yōu)榈蛪?、低溫的液態(tài)制冷劑,再次進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱汽化,從而起到循環(huán)制冷的目的。
精密空調(diào)如何分類?
根據(jù)空調(diào)制冷方式的不同,大體可以分為如下幾大類:
1風(fēng)冷直膨型:
末端冷媒:R410A/R407C/R22等制冷劑;
特性:結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便快捷,成本較低;相對(duì)小獨(dú)立的制冷循環(huán),維護(hù)保養(yǎng)方便;適用于水源缺乏的地區(qū)和無冷卻水系統(tǒng)的場所;制冷能效比相對(duì)較低;不能過長安裝距離(管路路由一般不建議超過60米),否則制冷損失大。
2水冷型:
末端冷媒:R410A/R407c/R22等制冷劑;
特性:制冷劑出廠前充注好,現(xiàn)場安裝方便快捷;可長距離安裝;一般需要水與乙二醇的混合溶液;較適合用于大型的有冷卻塔的系統(tǒng)。
衍生的自然冷卻系統(tǒng)-室內(nèi)側(cè)通過二級(jí)盤管進(jìn)行間接自然冷卻:
這種類型的自然冷卻系統(tǒng)包括一個(gè)直接膨脹制冷回路(冷媒盤管)和一個(gè)單獨(dú)的冷水回路(冷水盤管)。制冷劑回路包含蒸發(fā)器、膨脹閥、壓縮機(jī)和板式冷凝器;冷水回路僅包含表冷器及流量調(diào)節(jié)閥。當(dāng)室外溫度較高時(shí),機(jī)組通過冷媒回路啟動(dòng)壓縮機(jī)進(jìn)行制冷,板式冷凝器的熱量通過水管路經(jīng)干冷器排到室外;當(dāng)室外溫度較低時(shí),室內(nèi)壓縮機(jī)不開啟,溫度較低的水直接流到冷水盤管給房間進(jìn)行降溫;當(dāng)處于過度季節(jié)時(shí),冷水盤管常開,冷媒盤管間接性運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)房間溫濕度的控制。光大上地機(jī)房的中華廳改造項(xiàng)目就是采用的這種室內(nèi)側(cè)二級(jí)盤管間接自然冷卻系統(tǒng)。
3風(fēng)冷冷凍水型:
末端冷媒:冷凍水;
特性:免裝冷卻塔,安裝容易,移動(dòng)方便,適合于水源缺乏免裝水塔場合;絕佳的冷卻冷凝效果,穩(wěn)定的節(jié)流機(jī)構(gòu);高EER值,噪音低,運(yùn)行穩(wěn)定。
衍生的自然冷卻系統(tǒng)-室外側(cè)通過二級(jí)盤管進(jìn)行間接自然冷卻:
采用干式冷卻器作為風(fēng)冷冷水機(jī)旁通的節(jié)能冷卻模式,當(dāng)室外空氣條件在設(shè)定值范圍內(nèi)時(shí),利用干冷器直接冷卻數(shù)據(jù)中心內(nèi)的冷凍水。泵將冷凍水送入并穿過干式冷卻器后的冷凍水送往機(jī)房精密空調(diào)。冷水機(jī)的旁通閥可根據(jù)室外冷風(fēng)的冷凍程度決定關(guān)閉或在更高效率下運(yùn)行。光大遠(yuǎn)期石景山機(jī)房就是采用的這種室外側(cè)二級(jí)盤管的間接自然冷卻系統(tǒng)。
4水冷冷凍水型:
末端冷媒:冷凍水;
特性:集中制冷,制冷效率高;采用高效傳熱換熱器,冷量損失少,易回油,傳熱管不易發(fā)生凍裂等優(yōu)點(diǎn)。
衍生的自然冷卻系統(tǒng)-室外側(cè)采用板式換熱器進(jìn)行自然冷卻:
冷水機(jī)組的旁通閥可以根據(jù)冷卻水的冷凍溫度決定是否關(guān)閉。當(dāng)室外溫度較高時(shí),冷卻塔給冷水主機(jī)提供冷卻水,冷水機(jī)組為機(jī)房精密空調(diào)提供冷凍水;當(dāng)室外溫度較低時(shí),冷卻塔直接給室內(nèi)精密空調(diào)提供冷凍水,冷水主機(jī)停機(jī)。
文章來源:精密空調(diào) http://www.umvbook.com/
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