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机房专用空调与普通舒适空调的区别
计算机机房对温度、湿度及洁净度均有较严格的要求,因此,计算机机房专用空调在设计上与传
统的舒适性空调有着很大区别,表现在以下5个方面:
1.传统的舒适性空调主要是针对于人员设计,送风量小,送风焓差大,降温和除湿同时进行;而
机房内显热量占全部热量的90%以上,它包括设备本身发热、照明发热量、通过墙壁、天花、窗户、
地板的导热量,以及阳光辐射热,通过缝隙的渗透风和新风热量等。这些发热量产生的湿量很小,因
此采用舒适性空调势必造成机房内相对湿度过低,而使设备内部电路元器件表面积累静电,产生放电
从而损坏设备、干扰数据传输和存储。同时,由于制冷量的(40%~60%)消耗在除湿上,使得实际
冷却设备的冷量减少很多,大大增加了能量的消耗。
机房专用空调在设计上采用严格控制蒸发器内蒸发压力,增大送风量使蒸发器表面温度高于空气
露点温度而不除湿,产生的冷量全部用来降温,提高了工作效率,降低了湿量损失(送风量大,送风
焓差减小)。
2.舒适性空调风量小,风速低,只能在送风方向局部气流循环,不能在机房形成整体的气流循环
,机房冷却不均匀,使得机房内存在区域温差,送风方向区域温度低,其他区域温度高,发热设备因
摆放位置不同而产生局部热量积累,导致设备过热损坏。
而机房专用空调送风量大,机房换气次数高(通常在30~60次/小时),整个机房内能形成整体
的气流循环,使机房内的所有设备均能平均得到冷却。
3.传统的舒适性空调,由于送风量小,换气次数少,机房内空气不能保证有足够高的流速将尘埃
带回到过滤器上,而在机房设备内部产生沉积,对设备本身产生不良影响。且一般舒适性空调机组的
过滤性能较差,不能满足计算机的净化要求。
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采用机房专用空调送风量大,空气循环好,同时因具有专用的空气过滤器,能及时高效的滤掉空
气中的尘挨,保持机房的洁净度。
-模块化UPS在数据机房建设中的应用
数据机房对UPS电源系统的一般要求
基于服务器自身工作的特点及其重要性,数据中心对UPS电源的要求特别高。高可用度是对整个UPS电源系统的第一要求,随着数据机房建设的发展,人们对UPS电源系统的要求也更加全面和合理。从整体角度用发展的眼光来看,数据机房对UPS电源系统的要求有以下几个方面:
一、安全可靠。数据中心的电力中断对企业的影响是致命的,统计显示,数据中心意外停电每分钟损失可超过5,000美元,包括收入和生产损失、数据损毁和利益相关者的信任受到损害带来的损失,以及企业所付相应的法律责任所导致的损失。所以数据机房一般要求UPS电源系统的可用度A≥99.999%,“5 个 9”相当于每年只允许5 分钟的宕机时间。可用度是在系统运行寿命期内的连续测量值,它是用总的正常运行时间除以总的运行时间得出[A=MTBF/(MTBF+MTTR)]。提高系统的平均无故障时间MTBF或降低系统的平均维修时间MTTR,都可以有效提高UPS可用性。降低MTTR是行之有效且容易实现的方法。低MTTR是数据机房对UPS系统安全可靠的基本需求。
二、UPS电源系统可平滑扩容,并且扩容过程中不能影响负载的正常运行,以满足服务器不断扩容和不可中断的需求。这样既能有效节省系统建设初期的投资费用,又能使UPS在整个数据中心的建设过程中始终保持在安全而又高效的工作状态下,提高了系统性价比,节省企业运营费用。
三、绿色环保,节能降耗,顺应时代潮流。在能源紧缺、重视环保的今天,绿色、节能的电源系统备受关注,企业背负着国家的节能减排任务,同时节能减排也是企业的社会责任,有的企业已将节能做了量化规定,作为企业每年必须完成的硬性指标去执行。节能减排也可以为企业节省电费。高效、节能、环保、绿色是数据机房对UPS系统的基本要求。
四、UPS供电系统应维护方便,便于管理。这样不但可以节省系统的维护成本,更为重要的是可以尽量避免因人为维护或者管理不当而引发的系统故障。在数据机房的供电故障中,多数是由于供电系统操作、管理、维护复杂,维护管理人员操作不当引起的断电故障。UPS操作、管理、维护简单可以大大降低因人为因素造成的系统断电,同时降低维护人员的工作强度,节省企业人力成本。与相同制冷量的舒适性空调机相比,整体机房专用精密空调机的循环风量约大一倍,相应的焓差只有一半,机房专用精密空调机运行时通常不需要除湿,循环风量较大将使得机组在空气露点以上运行,不必要像舒适性空调机那样为应付湿负荷而不得不使空气冷却到露点以下,故机组可以通过提高制冷剂的蒸发温度提高机组运行的热效率,从而提高运行的经济性。根据经验,显热比为1.0的机组的单位制冷量的能耗仅是显热比为0.6的机组的60%左右。同样,机房要求温湿度指标相对稳定,较大的循环风量将有利于稳定机房的温湿度指标,显然,在制冷量一定的情况下,风量的增大将导致焓差的减少,因而通常机组只能在显热比相当高的工况下运行,这恰恰与机房的负荷特点相适应。[1]
通常舒适性空调冷负荷中有30%是为了消除潜热负荷,有70%是为了消除显热负荷。对机房来讲,其情况却大不相同,机房主要是设备散出的显热,室内工作人员散出的热负荷及夏季进入房间的新鲜空气的热湿负荷(仅占总负荷的5%)。并且冬季是需要加湿而不是减湿,即使在冬季机房仍需要消除热负荷,特别是程控机房更是如此。鉴于以上特点,如将一般舒适性空调机组用于机房,则会造成能量浪费。例如一个热负荷为 7056kcal/h的机房,若使用机房专用空调机组,则总耗电量为2.7kw,而舒适性空调机组则需耗电8.1kw,即多耗电两倍。同样制冷量的空调机其风量各异,舒适性空调机的风量与冷量比为1:5,而恒温恒湿机风量与冷量比为1:3.5,机房专用精密空调机具有大风量、小焓差、高显热比的特点,通常焓差为2kcal/kg左右。也就是说,机房的热负荷90%~95%是显热负荷,同样的热负荷显热比越高要求送风量越大。这就要求机房的空调系统能够提供较大的送风量,所以一般机房送风量要比通常舒适性空调房间所需的送风量大1.6~2倍。热负荷变化通常要在10%~****之间变动,对于随着系统规模扩大,空载设备将会动态退出或者设备根据进度并未完全上电造成的。。因此,机房精密空调系统必须能够适应这种负荷的变化,以使电子元器件工作在所要求的环境条件之中,保证电路性能的可靠性。
送风方式
由于要与电子通信设备的冷却方式相适应,机房的空调系统的送风回风方式是多种多样的:有上送风、下送风,有上回风、下回风、侧回风等,生产企业一般是利用标准化手段开发一系列机型,以满足用户的不同需要。
机房专用精密空调机送风形式多为上送下回和下送上回式。机房中铺设防静电活动地板,机房专用精密空调采用下送上回式送风,使冷气直接进入活动地板下,这样使地板下形成静压箱,然后通过地板送风口,把冷气均匀地送入机房内,送入设备机柜内。为此,机房专用精密空调应有足够的风量把机房中的热量带走。采用这种送风形式可大大提高空调效率,同时还可以大幅度节省过去习惯的管道送风的工程费用,降低工程造价,使室内布局美观。这是机房理想的送风方式。当然,机房送风形式要与设备散热形式一致。
过滤
通常标准型机组中,空气过滤器均采用初、中效过滤,而在一些进口的特型机组中,从结构设计上采用预留亚高效过滤器或高效过滤器的安装位置,根据用户需求选用(如净化手术室等就选用亚高效过滤器)。只要用户要求,过滤系统可以很方便地以更换过滤器或者增加过滤器的方式进行升级。一般A级洁净要求使用高效或亚高效过滤器,B级洁净要求使用亚高效或中效过滤器,即使是C级洁净要求也应该使用中效过滤器。然而,舒适性空调机一般只有初效过滤器,如果需要提高过滤效率,也只能是改装,而且往往还需增加风机、加大风压,以免空调机因安装了高效或亚高效过滤器而使送风能力大幅度下降。
可靠性
针对机房精密空调系统高可靠性的要求,机房专用精密空调机在结构与控制系统设计和制造以及空调系统组成等方面都必须相应采取一系列措施,例如设置后备机组或后备控制单元,微机控制系统自动对机组运行状态进行诊断,实时对已经出现或将要出现的故障发出报警,自动用后备机组或后备控制单元切换故障机组或故障单元。众所周知,机房专用精密空调的控制系统功能比舒适性空调完善得多。
控制系统的性能与空调系统技术经济性能密切相关。不少机房专用精密空调机生产企业专门开发一系列的控制器作为空调系统的组成部分。采用电子控制器或微机控制已经十分普遍,有些企业已经把模糊控制技术应用在计算机房专用空调系统中。
机房专用精密空调机组均采用先进可靠的微电脑控制系统。控制系统由两大部件组成,即智能控制器I2-manager和操作显示器组件Tmaster。控制器提供强大的模拟和数字控制能力,可以满足广泛的监测和控制功能,包括实时钟、RS232/RS485通信接口以及标准的网络连接。大屏幕液晶多制式显示器,可显示地道的中文,更加适合中国用户需求。操作人员可通过键盘/显示器组件查询设备运行状态及各种故障记录,调整设定参数,保证最高的运行效率。
控制系统可以控制同一机组内各台压缩机分时启动,降低启动电流,均衡同一机组内各台压缩机的工作时间,防止压缩机频繁启动。多台机组可互相串联,互为备份。多台机组可自动分时启动,降低启动电流,均衡不同机组的工作时间。这样,有利于提高专用空调机组的寿命和运行的可靠性。