隨著信息化,智能化的浪潮慢慢涌上新時代的海岸,大數(shù)據(jù)、云計算的船帆已經(jīng)從初窺一角到鋒芒畢露,隨之而來的數(shù)據(jù)存儲量及計算量正在以光一樣的速度增長。后端存儲介質(zhì)及計算處理服務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。存放這些設備的IDC及數(shù)據(jù)中心的任務也越來越重,要求的精密度也越來越高。為了我們越來越精密的設備更加節(jié)能、更加穩(wěn)定的運轉(zhuǎn),數(shù)據(jù)中心基礎設施必須緊跟IT設備步伐,再上一個臺階。
作為數(shù)據(jù)中心基礎設備里邊最重要的環(huán)節(jié)之精密空調(diào),對于它的要求也是精益求精,容不得一點的馬虎。因為我們知道,一個大中型數(shù)據(jù)中心中,精密空調(diào)如果停止工作5-10分鐘,高負載的IT設備所散發(fā)的熱量足夠?qū)⒄麄€機房的溫度上升20-30℃,導致所有IT負載宕機,我們的業(yè)務系統(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?下面我們就正式進入精密空調(diào)知識庫,進行一番遨游吧。
1901年,威利斯•開利博士在美國建立世界上第一所空調(diào)試驗研究室,第二年,這位偉大的先驅(qū)宣布設計了世界公認的第一套科學空調(diào)系統(tǒng);再到1922年,開利博士發(fā)明了世界上第一臺離心式冷水機組。這樣,就憑借著這位偉大前輩一步一個腳印的鉆研,號稱夏天挽救了無數(shù)白領生命的空調(diào)誕生了。
有些同學可能要問了,空調(diào)這兩個字到底什么意思呢。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)造一個舒適的生活和工作環(huán)境。數(shù)據(jù)中心機房和我們的辦公室一樣,而我們員工就和機房的IT設備一樣,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設備的CPU等可以舒舒服服的計算。一旦溫度過高,我們就會中暑,IT設備就會宕機;一旦濕度過高,我們呼吸就會不通暢,機房就會有大量冷凝水產(chǎn)生;一旦濕度過低,我們就會感到喉嚨干癢,機房就會產(chǎn)生大量靜電;一旦潔凈度過低,我們呼吸系統(tǒng)就會有損害,機房內(nèi)IT設備的電路板等也會有腐蝕。這樣對比下來,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),在機房內(nèi)為IT設備調(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。所有的壓縮式制冷的空調(diào),包括我們辦公室內(nèi)的,機房內(nèi)的,均由這四大部件構(gòu)成。在這幾個部件內(nèi)循環(huán)進行熱量傳遞的介質(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制冷劑由于對臭氧層具有很強的破壞作用,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,根據(jù)制冷劑的壓力變動、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,被壓縮機吸入壓縮成高壓、高溫的蒸汽,然后進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)榈蛪骸⒌蜏氐囊簯B(tài)制冷劑,再次進入蒸發(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;相對小獨立的制冷循環(huán),維護保養(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)通過二級盤管進行間接自然冷卻:
這種類型的自然冷卻系統(tǒng)包括一個直接膨脹制冷回路(冷媒盤管)和一個單獨的冷水回路(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。當室外溫度較高時,機組通過冷媒回路啟動壓縮機進行制冷,板式冷凝器的熱量通過水管路經(jīng)干冷器排到室外;當室外溫度較低時,室內(nèi)壓縮機不開啟,溫度較低的水直接流到冷水盤管給房間進行降溫;當處于過度季節(jié)時,冷水盤管常開,冷媒盤管間接性運轉(zhuǎn)實現(xiàn)對房間溫濕度的控制。光大上地機房的中華廳改造項目就是采用的這種室內(nèi)側(cè)二級盤管間接自然冷卻系統(tǒng)。
3風冷冷凍水型:
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)流機構(gòu);高EER值,噪音低,運行穩(wěn)定。
衍生的自然冷卻系統(tǒng)-室外側(cè)通過二級盤管進行間接自然冷卻:
采用干式冷卻器作為風冷冷水機旁通的節(jié)能冷卻模式,當室外空氣條件在設定值范圍內(nèi)時,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房精密空調(diào)。冷水機的旁通閥可根據(jù)室外冷風的冷凍程度決定關閉或在更高效率下運行。光大遠期石景山機房就是采用的這種室外側(cè)二級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。
衍生的自然冷卻系統(tǒng)-室外側(cè)采用板式換熱器進行自然冷卻:
冷水機組的旁通閥可以根據(jù)冷卻水的冷凍溫度決定是否關閉。當室外溫度較高時,冷卻塔給冷水主機提供冷卻水,冷水機組為機房精密空調(diào)提供冷凍水;當室外溫度較低時,冷卻塔直接給室內(nèi)精密空調(diào)提供冷凍水,冷水主機停機。
文章來源:精密空調(diào) http://huixinhengtong.cn/