空調培訓資料1-空調基本知識教材課件

空調培訓1（精密空調基礎）中達電通UPS產(chǎn)品處戴林華2011-8目

錄Confidential2一、空調基礎知識二、IT機房環(huán)境要求三、機房空調和舒適型空調區(qū)別四、機房空調應用范圍五、機房空調結構六、機房空調冷卻方式分類七、機房空調送風方式分類八、機房空調運行過程九、機房空調在機房中的配置1、制冷基本參數(shù)：溫度---表示物質的冷熱程度攝氏溫度（℃）：水在1個大氣壓下凝固點溫度定為0

℃，沸騰點定為100℃，中間100等分，每等分為1℃。濕度---空氣中所含水蒸氣量的多少絕對??度：一定溫度下，單位重量空氣中，水蒸氣的含量相對??度：一定溫度下，??空氣中水蒸氣分壓與同溫度下飽和水蒸氣分壓比值相對??度總是和溫度相關的，交換機房最適宜的溫??度為:22℃-24℃，45%-55%。空氣的焓值---空氣中含有的總熱量Confidential3一、空調基礎知識2、制冷性能指標：制冷量—從低溫熱源吸收的熱量，以Q(Kw)表示顯冷量—用于溫度變化而消耗的冷量潛冷量—用于相變化，而不引起溫度變化而消耗的冷量(水冷凝）全冷量—顯熱量和潛冷量之和顯熱比(SHR)—顯冷量與全冷量的比值制冷系數(shù)(COP)—制冷量與壓縮機消耗的功率之比能效比(EER)—得到的冷（熱）量與付出的能量之比。包括系統(tǒng)風機消耗的電量?？照{風量—空調機組單位時間內(nèi)輸出的風的總量(常用m3/hr標稱)Confidential4一、空調基礎知識3、冷量單位：千瓦(kw)—國際單位制，目前使用最普遍的冷量單位大卡(kcal/hr)—習慣使用單位，與kw的換算關系為：1kw=860

kcal/hr冷噸(RT)—美國冷噸1冷噸=3.5kw匹(HP)—又稱匹馬力，即表示輸入功率，也經(jīng)常表示制冷量。

表示制冷量時，實際含義為消耗1hp功率所產(chǎn)生的制冷量：1HP≈2.5kwBTU—英制冷量單位1kw=3414BTUConfidential5一、空調基礎知識制冷循環(huán)（卡諾循環(huán)）在制冷循環(huán)系統(tǒng)中，壓縮機從蒸發(fā)器吸入低溫低壓的制冷劑蒸汽,經(jīng)壓縮機絕熱壓縮成為高溫高壓的過熱蒸汽,再壓入冷凝器中定壓冷卻,并向冷卻介質放出熱量,然后冷卻為過冷液態(tài)制冷劑,液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥絕熱節(jié)流成為低壓液態(tài)制冷劑，在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸收空氣中的熱量,從而冷卻空氣，使空氣的溫度下降，達到制冷的目的,流出低壓的氣態(tài)制冷劑被吸入壓縮機,如此循環(huán)工作。4、制冷循環(huán)冷凝器蒸發(fā)器膨脹閥汽相Confidential6液相相兩液汽壓縮機相兩液汽汽相一、空調基礎知識1、機房電子設備的運行特點設備散熱量大且熱密度集中設備散??量小設備全年不停機運行二、IT機房的環(huán)境要求Confidential72、環(huán)境對服務器等電子設備的影響機房溫度無法恒定-造成電子元器件的壽命大大降低局部溫度過熱-設備易燒毀而宕機機房??度過高

-產(chǎn)生冷凝水機房??度過低

-產(chǎn)生有破壞性的靜電潔凈度不夠-交換數(shù)據(jù)錯誤，設備部件過熱風量–沒有足夠大的風量，無法快 速的移走設備散發(fā)的熱量二、IT機房的環(huán)境要求Confidential83、機房空調設計要求精確的溫度控制:22℃±(1-2)℃精確的??度控制:50%±(2-5)%高顯熱比:大風量、小焓差足夠的風量:換氣次數(shù)＞30次/小時機房保持正壓:＞10pa高潔凈度：使用中、高效過濾網(wǎng)制冷效率高運行高可靠性全年制冷運行考慮冗余與備份二、IT機房的環(huán)境要求Confidential9項目機房空調舒適空調比較結論溫度控制22oC-24oC21oC-27oC舒適空調無恒溫功能??度控制50%±5%沒有控制舒適空調無恒??功能空氣過濾ASHRAE20%+簡陋舒適空調不滿足機房潔凈標準顯熱比0.9左右0.6-~0.7舒適空調降溫效率低,持續(xù)除??致使空氣干燥換氣能力30-60次5-15次舒適空調風量小,用于機房內(nèi)會局部過熱再熱器提供沒有舒適空調無溫度補償,有溫度過低現(xiàn)象加??器提供沒有舒適空調在空氣干燥時無法提高??度Confidential10機房空調和舒適型空調的區(qū)別三、機房空調和舒適型空調的區(qū)別室外環(huán)境溫度-35oC~42oC-5oC~32oC舒適空調不滿足機房嚴冬和酷暑仍需制冷要求智能化程度高度智能簡單舒適空調異常無告警直至故障且不可集中監(jiān)控運行時間全年每天

24小時夏季每天

10小時舒適空調的結構僅依據(jù)人的使用時間設計不間斷運行壽命＞8年＜3年舒適空調不滿足機房不間斷運行要求，壽命短來電自啟動具備沒有舒適空調不適合機房無人值守要求能耗比例11.5舒適空調無謂除??，耗能較大Confidential11總結：機房空調能保證機房恒溫、恒濕、恒潔凈度、長設計壽命、能進行智能監(jiān)控、適合無人值守機房要求！三、機房空調和舒適型空調的區(qū)別機房專用空調舒適型空調三、機房空調和舒適型空調的區(qū)別Confidential12機房空調的應用范圍：計算中心過程控制計算機房四、機房空調的應用范圍電信機房工業(yè)醫(yī)療Confidential13Confidential14實驗室潔凈室圖書館磁帶/介質存儲膠片存儲PrecisionControl四、機房空調的應用范圍機房空調框架支撐部分防火、保溫、降噪、密封部分整體固定架減震板及減震支架防火板保溫板降噪板密封板、密封條1、空調框架Confidential15五、機房空調的結構送風系統(tǒng)風管、風道送風機送風控制風閥、軟連接靜電地板靜壓倉電機離心風扇風機軸承、皮帶空氣過濾器空開、接觸器風機過載保護風壓（差）開關2、空調送風系統(tǒng)Confidential16五、機房空調的結構五、機房空調的結構Confidential172、空調送風系統(tǒng)風機種類：皮帶驅動式離心風機直接驅動式離心風機交流驅動無蝸殼離心風機EC風機制冷系統(tǒng)壓縮部分冷凝部分節(jié)流部分蒸發(fā)部分壓縮機冷凝盤管膨脹閥蒸發(fā)器盤管高低壓力保護器軸流風扇除濕電磁閥線圈熱保護壓控、調速器壓力傳感器線圈熱保護熱氣旁通閥干燥過濾器、汽液分離器Confidential183、空調制冷系統(tǒng)五、機房空調的結構五、機房空調的結構Confidential193、空調制冷系統(tǒng)

壓縮機的作用：提高冷凝壓力，以提高制冷劑的冷凝溫度制冷劑工況循環(huán)運行的動力源壓縮機種類：半封閉式壓縮機全封閉離心式壓縮機全封閉渦旋式壓縮機全封閉數(shù)字式壓縮機五、機房空調的結構Confidential203、空調制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器、冷凝器作用：熱量交換部件在換熱器上進行熱量交換，經(jīng)過換熱器的空氣吸收（釋放）熱量，使空氣溫度升高（降低）經(jīng)過換熱器的制冷劑釋放（吸收）熱量，使制冷劑發(fā)生相的變化，或者制冷劑的溫度發(fā)生變化蒸發(fā)器的結構種類：平板式、V字型式、A字型式五、機房空調的結構Confidential213、空調制冷系統(tǒng)膨脹閥的作用：節(jié)流裝置在制冷循環(huán)過程中，經(jīng)過冷凝器冷凝的高壓、高溫液相制冷劑經(jīng)過膨脹閥節(jié)流后，成為低壓的液相制冷劑，從而進行后續(xù)的循環(huán)。膨脹閥的種類：機械式膨脹閥、電子式膨脹閥電加熱系統(tǒng)電加熱散熱片固定支架空氣開關、接觸器溫度保護器過流熱敏電阻4、空調電加熱系統(tǒng)Confidential22五、機房空調的結構加濕系統(tǒng)電極式加濕罐加濕罐托盤紅外加濕燈管托水盤控制部件功能部件給水電磁閥排水電磁閥水位浮漂、傳感器電流傳感器5、空調加??系統(tǒng)Confidential23五、機房空調的結構五、機房空調的結構Confidential245、空調加??系統(tǒng)加??器的作用：當機房中的相對??度低于設定值時，啟動加??系統(tǒng)，將外界的水經(jīng)過加??系統(tǒng)處理后，轉換成水蒸氣，進入機房，提高機房的相對??度加??器的種類：電極式加??系統(tǒng)紅外線式加??系統(tǒng)超聲波加??系統(tǒng)控制系統(tǒng)硬件部分主控制電路板顯示器程序存儲器集成電池加濕控制板告警輸出板聯(lián)網(wǎng)卡其他擴展板遠程控制終端軟件部分控制邏輯程序通信協(xié)議監(jiān)控程序溫濕度采集器6、控制系統(tǒng)Confidential25五、機房空調的結構1、直接膨脹風冷式室外冷凝器室內(nèi)主機組Confidential26優(yōu)點：安裝施工方便、設備運行獨立性強缺點：受室內(nèi)、外機安裝距離和上、下位置落差距離影響六、機房空調冷卻方式分類2、直接膨脹水冷式室內(nèi)主機組板式換熱器或殼管式換熱器冷卻水塔或干冷器優(yōu)點：通過泵的配置，不受換熱部分設備距離限制缺點：熱量遷移通過二次換熱系統(tǒng)，系統(tǒng)復雜。水系統(tǒng)工程施工復雜，機器運行受換熱器和水塔的的影響六、機房空調冷卻方式分類Confidential273、冷凍水冷式冷凍水來自冷水機組優(yōu)點：機器結構簡單、機器造價低，運行成本低（無壓縮機）缺點：系統(tǒng)必須配套冷水機組，冷水機組故障會導致整個系統(tǒng)癱瘓；冷水機組進行備份的話，總造價就會高Confidential28六、機房空調冷卻方式分類4、風冷式雙冷源空調冷凍水來自冷水機組優(yōu)點：機器內(nèi)具有二套不同方式的制冷系統(tǒng)，運行可靠性高缺點：機器結構復雜、機器造價高，安裝施工復雜Confidential29六、機房空調冷卻方式分類運行過程:在夏季，F(xiàn)REE-COOLING閥門關閉，是個水冷循環(huán)的機器；冬季FREE-COOLING閥門打開，冷卻水直接作為冷媒，進入蒸發(fā)器，進行制冷，無需啟動壓縮機，類似冷凍水空調優(yōu)點：在冬季可能節(jié)能缺點：機器結構復雜、機器造價高，安裝施工復雜Confidential30六、機房空調冷卻方式分類5、水冷式FREE-COOLING空調6、風冷式FREE-COOLING空調夏季：運行如左圖。壓縮機運行，空調為正常風冷機組冬季：運行如右圖。壓縮機系統(tǒng)停止工作，通過中間的活動隔板改變方向，將室外的新鮮冷空氣直接引入機房，同時將室內(nèi)的部分熱風排至室外Confidential31六、機房空調冷卻方式分類ACDW-FH風冷冷凝器干冷器或冷卻水塔冷水機組7、空調組合圖六、機房空調冷卻方式分類Confidential321、下送、上回風空調使用機房：具備架空地板、并且架空地板高度≥300的機房優(yōu)點：架空地板下部作為一個整體的靜壓箱，相對來說，送風過程中，送風比較均勻。同時，由于地板的屏蔽作用，空調在運行過程中，噪音相對會輕運行注意點：確保地板下送風暢通，風路不暢，會影響空調運行七、機房空調送風方式分類Confidential332、上送、前回風空調使用機房：不具備架空地板、或者架空地板高度不夠的機房使用方式：配套送風風帽或者送風風管進行使用。從運行效果來講，風管送風能保證送風距離，達到較好的效果相對于下送風，上送風空調送風系統(tǒng)要求較高的壓頭，機房運行的噪音也較大七、機房空調送風方式分類Confidential343、機架式空調1）水平送風式使用機房：應用于高密度機架進行局部制冷七、機房空調送風方式分類Confidential35使用機房：應用于高密度機架進行局部制冷3、機架式空調2）下送風式Confidential36七、機房空調送風方式分類應用：每臺機架空調對應每個機架內(nèi)的服務器，同時安裝有備份機架式空調Confidential373、機架式空調3）下送風式空調應用七、機房空調送風方式分類4、空調送風輔助系統(tǒng)1）機柜式輔助排風對于熱量比較高的機架，在機柜上安裝該系統(tǒng)，通過風機抽風的方式，強制增大經(jīng)過服務器的空氣流量，輔助服務器降溫Confidential38七、機房空調送風方式分類4、空調送風輔助系統(tǒng)2）地板下輔助送風對于熱量比較高的機架，在機柜地板下安裝該系統(tǒng)，通過地板下輔助送風的方式，強制增大經(jīng)過服務器的空氣流量，輔助服務器降溫Confidential39七、機房空調送風方式分類1、機房空調溫度控制過程：溫??度傳感器探測到的實際回風溫度空調設定的控制溫度比較＞溫度控制范圍控制軟件控制導通壓縮機控制接觸器，壓縮機啟動，制冷系統(tǒng)開始工作；隨著制冷系統(tǒng)的運行，實際回風溫度逐漸接近設定溫度，到達設定溫度時，制冷系統(tǒng)停止工作。制冷系統(tǒng)停止工作后，回風溫度再次逐漸上升，重復上述過程。Confidential40八、機房空調運行過程2、機房空調??度控制過程：1）加??過程溫??度傳感器探測到的實際回風??度空調設定的控制??度比較低于設定點，并超過??度控制范圍控制軟件控制導通加??器控制接觸器，加??器電極通電，并借助水的導電性能，電極導通，水被加熱，至沸騰，產(chǎn)生蒸汽，進入空調，并送入機房。加??罐水

位電極探測水位，低于一定程度，開啟電磁上水閥，自動補水。隨著加??系統(tǒng)的運行，實際回風??度逐漸接近設定??度，到達設定??度時，加??系統(tǒng)停止工作。加??系統(tǒng)停止工作后，回風??度再次逐漸下降，系統(tǒng)重復上述過程。Confidential41八、機房空調運行過程2、機房空調??度控制過程：2）除??過程溫??度傳感器探測到的實際回風??度比較高于設定點，并超過??度控制范圍空調設定的控制??度除??過程是經(jīng)過壓縮機運行過程進行的。減少蒸發(fā)面積除??：控制軟件控制除??電磁閥關閉，同樣量制冷劑經(jīng)過蒸發(fā)面積減小，出風溫度降低，大量的水被冷凝排出。(降低風量進行除??：控制軟件控制降低風機轉速，經(jīng)過蒸發(fā)器的風速下降，出風溫度降低，大量的水被冷凝排除。）在除??過程中，如果溫度已經(jīng)到達設定點，而??度還未到，則壓縮機繼續(xù)運行，同時啟動電加熱器進行溫度補償。隨著除??系統(tǒng)的運行，實際回風??度逐漸接近設定??度，到達設定??度時，加??系統(tǒng)停止工作。除??系統(tǒng)停止工作后，回風??度再次逐漸上升，系統(tǒng)重復上述過程。Confidential42八、機房空調運行過程1、機房內(nèi)熱量的核算機房熱量來源：1）圍護結構傳導熱量(太陽輻射+臨近房間傳導）-Q1:根據(jù)地區(qū)差異存在不同，通常進行估算：200-300

W/M22）IT設備運行過程中產(chǎn)生的熱量（按最大量配置）-Q2:以IT設備的功耗計算，通常情況下，所耗電能就是產(chǎn)生的熱量，也可以按UPS的滿載功率進行計算

3）照明產(chǎn)生的熱量-Q3：按20

W/M2人員產(chǎn)生的熱量-Q4：按每人180W新風導入帶來的熱量-Q5=G（h新風-h室內(nèi)），（G：新風量，h：焓值）Q總熱量=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5Confidential43九、機房空調在機房中的配置2、機房內(nèi)空調冷量配置機房內(nèi)所需的冷量=機房內(nèi)熱量Q總冷量=Q總熱量在1）的基礎上，再加上備份空調：預留備份空調：一般1～3臺備1，4～10臺備1-2，11～15臺備2-3(視單臺冷量定）冷量配置原則：盡量不考慮總冷量由1臺機組負擔，需要多臺空調共擔，單臺的冷量不宜太大。Confidential44九、機房空調在機房中的配置3、機房內(nèi)空調送風方式的選擇如果機房內(nèi)安裝有架空地板，且架空地板高度≥300，考慮選用下送風空調如果機房內(nèi)沒有安裝架空地板，或者架空架空地板高度不足以 保證送風通暢，則考慮選用上送風空調上送風空調在使用時需要加裝送風風帽，以保證空調送風方向如果機房具備條件，上送風空調配合送風風道，空調運行效果將優(yōu)于風帽送風九、機房空調在機房中的配置Confidential454、機房內(nèi)空調機型的選擇1）風冷型--如果空調具備室外機安裝條件：室內(nèi)外機冷媒管總距離不超過30米如果室外機安裝位置位于室內(nèi)機的上方，高度≤15米如果室外機安裝位置位于室內(nèi)機的下方，高度≤5米在具備上述條件，用戶又沒有特殊要求的情況下，首選風冷型空調進行配置如果不具備上述條件，用戶又希望使用風冷空調，則設法創(chuàng)造條件，如搭建室外機安裝平臺，或者，將室外機進行掛墻安裝Confidential46九、機房空調在機房中的配置4、機房內(nèi)空調機型的選擇水冷型--如果空調不具備安裝風冷型空調的條件水冷型空調配套冷卻水塔或干冷器運行，通過選擇泵的型號，解決風冷型空調內(nèi)外機距離的問題冷凍水型--如果用戶規(guī)劃配套冷水機組，或者大樓本身具有冷水機組提供冷凍水選用冷凍水型空調的優(yōu)點為內(nèi)機能耗低其他機型--雙冷源、free-cooling等作為特殊機型根據(jù)現(xiàn)場情況和用戶需要進行選擇Confidential47九、機房空調在機房中的配置Con總fide結ntia：l本