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調整機房空調(CRAC)容量大小不像選擇一臺冰箱那樣簡單,,容量大不一定就好!正確的大小是高效運行的關鍵,其能源效率比選擇合適的UPS會更好,,但受影響的因素太多了,,因此這個問題不是人人都能弄得明白,。
如果機房空調容量大小不合適可能會導致制冷遇到麻煩,錯誤或不恰當?shù)奈恢每赡苁骨闆r變得更糟,??照{容量太小不能有效制冷,但也不能太大,,太多會造成過度制冷,,不過謝天謝地,許多機房空調都可以調整負載范圍,,但也有一些還做不到,。
要保持機器和室內溫度、濕度比較困難,,但溫度波動會影響計算機硬件的穩(wěn)定性和壽命,,因此必須盡力保證溫度和濕度的穩(wěn)定,。
采用制冷壓縮機的機房空調系統(tǒng)可以通過多步設計實現(xiàn),一個20噸,、4步單元的空調可以產生5噸制冷量,,當熱量上升到10、15,、20噸負載時,,水冷單元(CRAH)可以調整水流以滿足負載,但制冷量通常會下降大約20%,。早期的空調系統(tǒng)只是向房間中經冰塊吹入空氣,,24小時就會溶化掉2000磅冰塊,制冷量卻只有1噸,,單位采用的是英熱單位(BTU)/小時,,因此1噸制冷量相當于1200BTU/小時。
如今我們都是用千瓦(kW)來表示制冷量,,1噸制冷量可以冷卻3.5kW熱量,,因此一臺20噸制冷量的機房空調可以冷卻70kW左右的熱量。如果我們知道數(shù)據(jù)中心的功率負載,,就可以選擇一個合適的容量,,余量不要超出20%,同時,,如果需要增加容量,,對于水冷或多步設計可能需要增大50%,但注意有太多不同的容量可供選擇,,我們應該使用哪一個呢?我們必須了解更多的信息,。
空調要處理兩類熱量,一種是顯示熱量,,即我們可以感受得到的熱量,,通常我們的計算機發(fā)出的熱量就屬這種,另一種是隱式熱量,,通常是水分蒸發(fā)產生的。簡單說來,,處理水份和濕度需要空調更多的隱式容量,,這需要從顯示容量中扣除。
數(shù)據(jù)中心相對濕度一般不會大于45%,,但如果過度制冷將會導致空氣中的水份消失,,因此不得不使用更多的能源重新加濕。問題是,,相對濕度是“相對的”濕度,,相同濕度的熱空氣比冷空氣的相對濕度更低,,因為它相對冷空氣而言可以含有更多的水蒸氣。此外,,數(shù)據(jù)中心的溫度相差很大,,相對濕度依賴于測量的位置,這就是為什么我們想擺脫它的緣故了,,但相對濕度目前仍然是確定濕度的常用方法,。
大部分空調是通過返回空氣溫度進行控制的,信不信由你,,返回越熱的空氣將使空調提供更真實的制冷量,,因此,如果你計劃在負載很重的房間降低溫度,,實際上消除的熱量可能更少,,房間的溫度反而可能會上升,你也將浪費更多的電力,。下面的表格顯示了濕度水平和返回的空氣溫度如何從相同的22噸水冷空調獲得更高的性能,。注意在高溫下,相對濕度必須保持低于下面濕度的最大值,。
返回溫度 |
72F |
72F |
75F |
75F |
80F |
85F |
90F |
95F |
相對濕度 |
50% |
45% |
50% |
45% |
50% |
32.3% |
27.7% |
23.6% |
制冷量kW |
60 |
61.1 |
69.6 |
70.8 |
86.4 |
101.7 |
118.8 |
135.6 |
如果你使用導管或天花板熱空氣會回流到空調中,,通過防止與冷空氣混合,可以保持返回的溫度在80℉或更高,,從同一臺機器你可以獲得更多的實際制冷量,,在任何返回溫度情況下都可以保持濕度更低。
此外,,空調既要制冷又要使空氣流動,,冰箱也可以制冷,但打開冰箱門卻不能給房間制冷,,空氣流動可以將設備散發(fā)的熱量帶走,,熱空氣主要流向 CRAC,就象夏天吹來的一陣微風,,那是不是空氣越多越好呢?不一定!如果地板比較低,,太多的空氣流經空調意味著空調需要更快的運轉速度,這就意味著壓力就會降低,,從空調流出的空氣通過穿孔板可以降低8-10英尺,,但這樣浪費了空氣和能源,也降低了制冷效果,,太多的空氣也可能擾亂地板下的空氣,,使地板下的壓力不均勻,進一步降低了制冷效果,如果CRAC相互成直角放置情況會更糟,,壓力太高也不好,,它會使CRAC風扇加速運行,浪費更多的能源,。
幸運的是,,目前已可以自動調節(jié)風扇速度,自動適應氣流的變化,,自動調節(jié)由房間的感應器控制,,這樣可以節(jié)省大量的能源。
因此第一步是要弄清楚我們的真實負載,,在本文前半部分已經移到,,第二步是看你是否可以讓更高溫度的空氣返回到CRAC,第三步是確定冷空氣的溫度,,美國采暖,,制冷與空調工程師協(xié)會(ASHRAE)技術委員會9.9最近提高了溫度范圍,因此不要過度冷卻設備,,第四步是設置你的濕度標準,,ASHRAE TC 9.9推薦監(jiān)控露點,但可能現(xiàn)有的CRAC還不支持,,這樣你還是得控制相對濕度,,因此,如果可能,,采購空調時應考慮可以調節(jié)負載的設備,,同時應選擇一個合適的容量,第一天運營保持在中等水平即可,,這將提供最佳的穩(wěn)定性和控制性,。
我們再來看看另外的三個問題:重熱,加濕和水溫,。如果你不止三或四臺CRAC,,沒有必要在每個單元上都放置加濕器,濕氣是可以快速擴散的,,在每個空調上都放置加濕器可能會起反作用,。
重熱已經是多年的老問題了,它是最浪費能源的了,,在許多情況下可以設計為不出現(xiàn)或使用最小的重熱,,但需要設計人員經驗豐富才能提供合適的設計方案。
如果你使用水冷機房空調處理器,,你需要有經驗的工程師參與,制冷級別依賴于進入的水溫和水溫的上升情況,雖然水冷提高了能源效率,,但卻降低了CRAH的制冷量,。
最后不要忘了熱源制冷,這已經超出了本文的范圍,。最佳的制冷方案是消耗的能源要少,,本身需要的制冷量也要最小,這是另一個大的主題,。
來源:精密空調 http://kugq.cn/