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計算機機房的新風系統

[2012-06-18]
唐瑪麗:中科院計算技術研究所高級工程師,中國計算機用戶協會機房設備應用分會專家。 摘 要:本文論述了計算機房新風量的確定及新風系統的組成,新風對機房空調凈化系統的影響。 關鍵詞:正壓 潔凈度 換氣次數 焓差 一、規范對計算機房新風量的規定 1、計算機房新風量一般認為,應按以下三條中的最大值計算: 1)機房總送風量的5%; 2)每人≥40m³/h; 3)維持機房正壓所需的新風量(主機房對走廊或其它房間之間的正壓≥4.9Pa、對室外的正壓≥9.8Pa)。 2、第一條新風量為總送風量的5%不夠合理,因機房的總熱負荷與機房面積之間并不成正比。有的機房面積雖然不大,由于功率密度高,機房總熱負荷大,空調機的總送風量大,按此條要求確定的新風量往往過大,造成處理新風所需的空調負荷大;例如有一個140m²的機房,總熱負荷達到360KW,總送風量約10萬m³/h,若按5%計算新風量需5000m³/h。 計算機房送入新風的目的是滿足人的需求和維持機房所需的正壓值;在空調設計手冊(電子部第十設計院主編)第一版中關于亂流潔凈室的新風量,認為應不小于總送風量的10%;而在第二版中說明:此條規定理由似不充分,《采暖通風與空氣調節設計規范》中亦無此項規定,因此應按1)補充室內排風和保持室內正壓值;和2)保證室內每人新風量不小于40 m³/h,兩項中的較大值確定新風量。 計算機房可看成對潔凈度要求較低(英制50萬級)的亂流潔凈室,機房無排風,應以維持機房所需的正壓值和室內每人不小于40 m³/h計算機房新風量較適宜。 第三條維持機房正壓所需新風量很難計算。要維持機房對走廊(或其它房間)的正壓≥4.9Pa,則通過機房門窗等縫隙的出風速度≥2.8 m/s,新風量應為縫隙總面積與出風速度的乘積;由于縫隙總面積很難計算,因此維持機房正壓所需的新風量亦無法計算。 二、計算機房新風量大小對空調凈化系統的影響 1、新風量大的優缺點 優點:1)較易維持機房的正壓;2)可供給工作人員較多的新鮮空氣。 缺點:1)在我國許多地區,夏季新風熱、濕負荷均較大,若新風量大,將會給空調系統增加較大的負擔;例如夏季若將5000 m³/h新風處理到機房內的狀態(溫度23℃、相對濕度55%),北京地區需冷負荷57.5kW,上海地區需冷負荷72 kW。 2)在較寒冷的地區,若冬季新風量大,所需的加濕量和加熱量均較大。例如冬季若將5000 m³/h新風處理到機房內的狀態(溫度20℃、相對濕度55%),北京地區需加濕量43.8kg/h;大型機房專用空調機每臺的加濕量僅8-10kg/h,若新風量大將給空調系統增加很大負擔。 在較寒冷的地區,冬季若直接將大量新風未經加熱直接送入機房,當新風溫度低于機房露點溫度時易引起結露現象,此時須將新風加熱后再送入;若新風量大,所需加熱量大,造成能源的浪費。 3)新風量大,所需新風過濾器數量多,初投資和維護工作量均較大。 歡迎光臨中國潔凈室建設網,龍工設計 專業潔凈室 實驗室設計 電話:18012620885iymklsd jlkjsd 潔凈室 龍工設計 順襲擊餓達薩達;卡0byi 2、新風量小的優缺點 優點:1)夏季處理新風所需空調負荷小,冬季所需加濕量和加熱量亦小,節省初投資和運行能量;2)所需新風過濾器數量少,初投資和運行維護費用均較小。 缺點:較難維持機房所需的正壓值。若機房正壓值低甚至是負壓,機房的溫濕度和潔凈度很難維持;室外未經處理的空氣通過門窗等縫隙直接進入機房,夏季在較潮濕地區造成機房相對濕度過高,冬季在較寒冷地區造成機房相對濕度過低。由于室外空氣未經過濾經縫隙進入,機房潔凈度亦無法保證。 三、計算機房新風量的確定 計算機房應確定一個適宜的新風量,新風量過小或過大不能滿足機房溫、濕度和潔凈度的要求。建議按維持機房所需正壓值和每人≥40m³/h兩項中的較大值計算新風量。 由于維持機房正壓所需新風量難以計算,根據經驗及參照潔凈室的設計,可按1-2次換氣/h來計算新風量。若機房四周圍護結構的密封性較好,可采用≥1次換氣/h 來計算新風量;若密封性較差,可適當提高換氣次數并采取密封措施。最有效并且節能的辦法是對四周圍護結構采取密封措施,特別應注意活動地板下和吊頂內的密封,所有穿過機房圍護結構的管線敷設后均應將孔洞封堵嚴密防止漏風。 四、新風的處理方法 1、機房專用空調機為大風量、小焓差空調機,其焓差約為舒適性空調機的1/2;這是由于機房總熱負荷中顯熱占絕大多數,為防止機房結露而采取的措施。 由于機房專用空調機焓差小、風量大,蒸發器表面溫度較高不利于除濕。夏季在較潮濕的地區,專用空調機因除濕需要,常常壓縮機與電加熱器同時工作;即耗費電能,又增加壓縮機和電加熱器的工作時間、降低空調機的壽命,在這種運行狀態下空調機的配置也需增加。 2、為防止上述的運行狀態發生,最好采用舒適性空調機對新風進行預處理后,送入機房與回風混合再進入專用空調機處理;避免夏季壓縮機與電加熱器同時工作,節省電能、減少空調機運轉時間、延長使用壽命。 3、維持機房所需的潔凈度,須做到: 1)要維持機房所需的潔凈度(英制 50萬級),則須維持機房的正壓,以防室外未經處理的臟空氣通過縫隙進入機房;維持正壓則須如前所述送入一定量的新風并做好四周圍護結構的密封。 2)新風在送入機房之前須經過良好的過濾,過濾后新風的潔凈度應優于機房所要求的潔凈度;即送入的新風比機房內的空氣更潔凈,用潔凈的新風來稀釋機房內的灰塵,并利用機房的正壓將部分臟空氣經門、窗等縫隙排出機房外。 4、新風系統。綜上所述,新風系統應包括新風過濾裝置和新風溫、濕度預處理裝置: 1)新風過濾裝置。最少應有兩級空氣過濾器,第二級過濾器應為亞高效空氣過濾器,才有可能保證機房的潔凈度達到所需的要求。 2)新風溫、濕度預處理裝置。用舒適性空調機對新風進行預處理,夏季降溫、降濕,熱泵式空調機冬季還可用于加熱;在較寒冷的地區,冬季熱泵式空調機不能制熱運行或制熱量不夠時,需另加新風加熱器以防新風送入機房后結露。 3)新風裝置分為落地式和吊頂內暗裝式兩種。 ①吊頂內暗裝式體積和重量均較小,不占用面積;但維修不方便,并且因體積有限,過濾器面積較少,很易堵塞,堵塞后更換過濾器需在吊頂內進行。 ②落地式可建一個新風小室,維修工作均在小室內進行;并可加大過濾器的面積,增加過濾器的容塵量、延長過濾器使用時間、減少維修工作量;另外由于過濾器面積大,空氣通過過濾器的阻力減小、可降低風機的壓頭和噪聲;但落地式需占一定的面積。在有條件的地方,采用落地式較好。
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