電腦電子計算機主機房空調系統設計的特點

       前言隨著數字信息化時代的到來，電子計算機的應用也越來越廣泛，尤其是一些大中型電子計算機，它們在社會生產和人民生活中起著舉足輕重的作用。

       因此，保證其正常運行就顯得尤為重要。由于大中型電子計算機屬大中型電子產品，它們對溫度、濕度、潔凈度等方面有更嚴格的要求，所以對其主機房空調系統進行設計必有許多不同之處。筆者在此將它們歸納總結，僅供大家參考。

       2. 大中型電子計算機主機房的建筑特點

① 由于考慮隔熱、隔濕及潔凈度的要求，主機房維護結構的構造和材料的保溫性、隔熱性較好，且一般不設外窗。

②主機房凈高由機柜高度和通風要求確定，一般為 2.4~3.0m 。

③在大中型電子計算機的主機房中，空調系統一般都采用活動地板送風頂棚回風的下送上回式氣流組織。因此，樓板一般都采取保溫隔熱措施。

       3. 空調的熱濕負荷的特點

       由于主機房一般不開窗，且其維護結構的保溫性、隔熱性、氣密性都較好，因此，室外環境對室內熱濕負荷的影響較小，主機房的熱濕負荷主要來自于室內。大中型電子計算機設備散熱量大且熱源集中，即使在冬季無采暖情況下也有相當大的冷負荷。電子計算機設備無散濕量，主機房內的散濕量主要來自于工作人員，而大中型電子計算機主機房內工作人員較少，因此主機房內的散濕量很小，平均 8~16g/ ㎡。另外，主機房對照明的照度要求也比較特殊，照明負荷可按 4~10&nbspw/ ㎡進行計算?？偟恼f來，電子計算機主機房空調的熱濕負荷主要包括下列內容：

①電子計算機和其它設備的散熱。

②建筑圍護結構的傳熱。

③太陽輻射得熱。

④人體散熱、散濕。

⑤照明裝置散熱。

⑥新風負荷。

       4. 室內設計參數

       大中型電子計算機一般都全年內長時間連續運行，主機房內的溫度、濕度、潔凈度可按開機時的要求進行設計（見下表）。夏季過渡季的設計參數可參考夏季，冬季過渡季的設計參數亦可參考冬季。

項目 ：夏、季、冬、季

溫度（℃） 23 ± 2，20 ± 2    |    相對濕度（﹪）45~65

溫度變化率 〈 5 ℃ /h ，不得結露

潔凈度 在靜態條件下測試，每升空氣中大于或等于 0.5μm 的塵粒數應小于 18000 粒。

        5.空調系統設計的特點

       由于大中型電子計算機全年內長時間連續運行，這就對空調系統運行的可靠性提出了很高的要求。我們常對機房空調系統設置兩套設備，以便于互為備用。

       空調設備的容量應根據主機房內冬夏季負荷的特點進行更優 化組合，既要能滿足備用要求，又要能減少一次投資。此外，空調系統除了滿足主機房內冷負荷和新風負荷外，還要留有 15 ﹪ ~20 ﹪的預留冷量，以防電子計算機系統部分設備的擴充或換型。

       按負擔室內空調負荷所用介質分類，空調系統可分為：全空氣系統、全水系統、空氣—水系統、冷劑系統。主機房內的空調系統一般都采用全空氣系統，其原因主要有以下三點：

①由于水對電子計算機及其設備有很大的破壞作用，為了防止漏水對計算機的正常運行造成影響，機房內一般不走水系統。

②室內灰塵對電子計算機的危害較大，它會導致顯示器黑屏、鼠標失靈、鍵盤失常等，因此必須對主機房進行通風除塵。

③電子計算機的低能量 X 射線和低頻電磁輻射對人體健康有很大的危害，對主機房進行必要的通風換氣有助于減輕危害。

      5.1 氣流組織的特點

       大中型電子計算機設備散熱量大且熱源集中，我們在對主機房進行空氣調節的同時，還必須對設備進行工藝性送風冷卻。

       主機房一般都采用活動地板送風頂棚回風的下送上回式氣流組織（見圖 1 ）。處理好的冷空氣一部分進入主機房進行空氣調節，另一部分從設備的下側或底部送入，對設備直接進行冷卻。用較少的風量不但提高了機柜的冷卻效果，同時也提高了進入機柜空氣的潔凈度。

       活動地板送風頂棚回風的下送上回式氣流組織

       5.2新風量的特點

       室外新鮮空氣是保證室內良好空氣品質的關鍵，為了提高室內空氣品質、保證人體的健康，必須向空調房間通入足夠的新風。而夏季室外空氣焓值高于室內空氣焓值，使用室外新風必然要消耗一定的冷量。

       因此，夏季的空調系統要在滿足室內良好空氣品質的前提下，盡量選用小的、必要的新風量。其它季節的空調系統所取新風量在大于必要新風量的前提下，要結合處理過程所需能耗，進行的更優 化選擇，盡量利用室外自然冷源來消除室內余熱。

夏季新風量按下列三項中的更大 值進行選?。?/p>

①主機房總送風量的 5 ﹪。     

②按工作人員每人 40&nbspm 3 /h 。

③維護主機房內正壓（主機房與其它房間、走廊間的靜壓差不應小于 4.9Pa ，與室外靜壓差不應小于 9.8Pa ）所需新風量。

       5.3送風量設計計算的特點

       主機房內工作環境要求近似為恒溫恒濕，且一年四季室內負荷均為冷負荷，除夏季外均有室外自然冷源可供利用。因此，我們可以對全年空調工況進行分區，不同的工況區采用不同的空氣處理方式，并分別對每個工況區的空調系統進行設計計算，盡量利用室外自然冷源來消除室內負荷，這樣有利于降低運行成本、節約能源。

       每個工況區主機房空氣調節所需風量和冷卻機柜所需風量都要分別進行計算，機柜冷卻風量一般由生產廠商提供，當缺乏數據時，可根據機柜的散熱量和送風溫差計算得到。但每個工況區總的送風量都必須同時滿足以下兩個條件：

①必須滿足主機房內通風換氣次數為 20~40n/h 。

②在保證送風溫差為 4~6 ℃的前提下，所選送風量必須能消除主機房內的冷負荷。

       5.4送回風系統設計的特點

       采用活動地板送風頂棚回風時，活動地板下的空間和頂棚上留有的空間分別作為送回風道，由于它們的截面積很大，空氣在里面的流動速度就較小，因此兩者均可看作靜壓箱。在此設計中要注意以下幾個問題：

①要適當控制活地板下送風的距離， &nbsp 以便保持地板下均勻的靜壓值。因為活動地板下的電纜、通信線路及地板支架都會造成空氣沿地板長度方向流動過程中的壓力損失，如果送風距離較長，盡管所選風機能克服所有的壓力損失，但送風的始、末段壓差較大，不利于保持地板下均勻的靜壓。  

②要適當控制活動地板下的送風口的風速，使其值不大于 3m/s 。如果送風速較大且送風口過分集中在同一個端面出口，則在一定的全壓下，出口處的動壓較大，靜壓就較小，離該出口不遠處的出風口就有可能成為實際的吸風口。

③送風氣流不要直接對著工作人員。長時間處于氣流中，會使工作人員產生很強的吹風感，并感到極不舒適，甚至還會影響工作人員的身體健康。

④活動地板敷設高度應按實際需要確定，一般為 200~350mm 。

       空調系統常用活動地板上面嵌套裝設的風口作為地板下的送風氣流進入主機房的送風口（簡稱活動地板送風口）。

       實際上進入主機房的空氣并不只通過活動地板送風口，也有通過拼搭的活動地板縫隙和為接線管開口而未堵嚴的活動地板開口進入。

       因此，一般采用 30 ﹪ ~40 ﹪的主機房空調送風量來計算主機房空調送風口的面積；而冷卻機柜所需送風口面積，必須按大于或等于冷卻機柜實際所需風量來計算，以防進入機柜的冷卻風量不足。

        6.小結

        大中型電子計算機主機房空調系統設計的主要特點小結如下：

①主機房中的負荷一般全年均為冷負荷，除夏季外均可利用室外自然冷源來消除室內余熱，這樣有利于降低空調系統的運行成本、節約能源。

②活動地板的敷設高度一般為 200~350mm 。要注意控制活動地板的送風距離，保持地板下均勻的靜壓值。

③送風溫度應高于室內空氣露點溫度 6~8 ℃，送風溫差為 4~6 ℃，活動地板送風口風速不要大于 3m/s 。

④夏季最小新風量可取總送風量的 5% 。一般來說，該新風量足以滿足室內衛生要求及維護室內所需正壓。

⑤主機房的空調系統采用全空氣系統，換氣次數為 20~40n/h ?？照{負荷大的主機房可設兩個或兩個以上的空調系統，每個空調系統的更大 風量應控制在 30000~50000m 3 /h 。

⑥主機房空氣調節所需風量和冷卻機柜所需風量要分別進行計算。

⑦ 一般采用 30 ﹪ ~40 ﹪的主機房空調送風量來計算主機房空調送風口的面積，按大于或等于冷卻機柜所需風量來計算冷卻機柜所需送風口的面積。