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調(diào)整機(jī)房空調(diào)(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(yùn)行的關(guān)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(gè)問題不是人人都能弄得明白。
如果機(jī)房空調(diào)容量大小不合適可能會導(dǎo)致制冷遇到麻煩,,錯(cuò)誤或不恰當(dāng)?shù)奈恢每赡苁骨闆r變得更糟,。空調(diào)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(jī)房空調(diào)都可以調(diào)整負(fù)載范圍,,但也有一些還做不到。
要保持機(jī)器和室內(nèi)溫度,、濕度比較困難,,但溫度波動(dòng)會影響計(jì)算機(jī)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(jī)的機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)可以通過多步設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),,一個(gè)20噸、4步單元的空調(diào)可以產(chǎn)生5噸制冷量,,當(dāng)熱量上升到10,、15,、20噸負(fù)載時(shí),水冷單元(CRAH)可以調(diào)整水流以滿足負(fù)載,,但制冷量通常會下降大約20%。早期的空調(diào)系統(tǒng)只是向房間中經(jīng)冰塊吹入空氣,,24小時(shí)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(shí),,因此1噸制冷量相當(dāng)于1200BTU/小時(shí),。
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(jī)房空調(diào)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(fù)載,就可以選擇一個(gè)合適的容量,,余量不要超出20%,,同時(shí),如果需要增加容量,,對于水冷或多步設(shè)計(jì)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(yīng)該使用哪一個(gè)呢?我們必須了解更多的信息,。
空調(diào)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(jì)算機(jī)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(chǎn)生的,。簡單說來,,處理水份和濕度需要空調(diào)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(dǎo)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?yàn)樗鄬淇諝舛钥梢院懈嗟乃魵?。此外,?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(diào)是通過返回空氣溫度進(jìn)行控制的,,信不信由你,,返回越熱的空氣將使空調(diào)提供更真實(shí)的制冷量,因此,,如果你計(jì)劃在負(fù)載很重的房間降低溫度,,實(shí)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(fèi)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(diào)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(dǎo)管或天花板熱空氣會回流到空調(diào)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(jī)器你可以獲得更多的實(shí)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(diào)既要制冷又要使空氣流動(dòng),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(dòng)可以將設(shè)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(fēng),,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(jīng)空調(diào)意味著空調(diào)需要更快的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,,這就意味著壓力就會降低,,從空調(diào)流出的空氣通過穿孔板可以降低8-10英尺,但這樣浪費(fèi)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(jìn)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(fēng)扇加速運(yùn)行,,浪費(fèi)更多的能源。
幸運(yùn)的是,,目前已可以自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)扇速度,,自動(dòng)適應(yīng)氣流的變化,,自動(dòng)調(diào)節(jié)由房間的感應(yīng)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(shí)負(fù)載,,在本文前半部分已經(jīng)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(diào)工程師協(xié)會(ASHRAE)技術(shù)委員會9.9最近提高了溫度范圍,,因此不要過度冷卻設(shè)備,,第四步是設(shè)置你的濕度標(biāo)準(zhǔn),,ASHRAE TC 9.9推薦監(jiān)控露點(diǎn),,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(diào)時(shí)應(yīng)考慮可以調(diào)節(jié)負(fù)載的設(shè)備,,同時(shí)應(yīng)選擇一個(gè)合適的容量,,第一天運(yùn)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(gè)問題:重?zé)?,加濕和水溫。如果你不止三或四臺CRAC,,沒有必要在每個(gè)單元上都放置加濕器,,濕氣是可以快速擴(kuò)散的,在每個(gè)空調(diào)上都放置加濕器可能會起反作用,。
重?zé)嵋呀?jīng)是多年的老問題了,,它是最浪費(fèi)能源的了,在許多情況下可以設(shè)計(jì)為不出現(xiàn)或使用最小的重?zé)?,但需要設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)豐富才能提供合適的設(shè)計(jì)方案,。
如果你使用水冷機(jī)房空調(diào)處理器,你需要有經(jīng)驗(yàn)的工程師參與,,制冷級別依賴于進(jìn)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(jīng)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(gè)大的主題,。
來源:精密空調(diào) http://kugq.cn/