艾默生精密空調(diào)金牌代理商
秦皇島艾默生精密空調(diào)總代理
秦皇島艾默生精密空調(diào)總代理
機房對空氣潔凈度有較高的要求。因為設(shè)備內(nèi)部積累灰塵，一方面影響設(shè)備的冷卻效果，容易造成設(shè)備局部過熱：另一方面灰塵會吸附水分產(chǎn)生腐蝕，引起電路板等設(shè)備的絕緣性能下降。因此GB5017493對機房內(nèi)潔凈度要求為：每升空氣中大于或等于0.5 μm的塵粒數(shù)應(yīng)小于18000粒。公司電話：010-57478017銷售熱線：13366237377
普通的生活和辦公環(huán)境對空氣潔凈度沒有明確的規(guī)定。
3.機房設(shè)備的散熱量
機房內(nèi)有多種設(shè)備，其發(fā)熱量各不相同，熱密度遠大于一般民用和辦公環(huán)境。在寒冷的冬季依然需要制冷，機房設(shè)備散發(fā)的熱量都是以顯熱的形式出現(xiàn)，室內(nèi)顯熱比在90%以上。
舒適性環(huán)境的散熱量小，需除去相當多的潛熱，顯熱比要求低。
二、機房專用空調(diào)和舒適性空調(diào)設(shè)計的對象
機房空調(diào)是為保證機房內(nèi)恒定的溫濕度、潔凈度等設(shè)計。舒適性空調(diào)是為人提供舒適的辦公生活環(huán)境而設(shè)計。
根據(jù)上文分析，機房內(nèi)的溫濕度和一般辦公生活要求有很大的不同，所以針對不同要求，空調(diào)的設(shè)計也有很大的區(qū)別。
三、機房專用空調(diào)和舒適性空調(diào)在設(shè)計方面的區(qū)別
項目
機房專用空調(diào)
舒適性空調(diào)
運行于設(shè)計工況參數(shù)
運行于機房工況參數(shù)
空調(diào)運行室內(nèi)環(huán)境
溫度22—24℃
溫度27℃
溫度22-14℃
濕度50％
濕度50％
濕度50％
風(fēng)量
260-400m3／KW冷量
150-200m3／KW冷量
150—200m3／KW冷量
出風(fēng)溫度
13—15℃
10—12℃
7—9℃
冷媒蒸發(fā)溫度
7℃
7℃
4—5℃
顯熱比
90—100％
60-70％
60-70％
正常運行允許室外溫度
—35℃一+42℃
—5℃一38℃
—5℃一38℃
上表列出了機房專用空調(diào)和舒適性空調(diào)的風(fēng)量、出風(fēng)溫度、顯熱比等幾個重要設(shè)計參數(shù)的區(qū)別，造成區(qū)別的原因是機房環(huán)境和舒適性環(huán)境對溫濕精度的要求不同，熱密度不同和對顯熱比的要求不同。
隨著高密度IT機柜在數(shù)據(jù)中心機房地廣泛應(yīng)用，為保障數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的連續(xù)運行，精密空調(diào)的持續(xù)制冷需求變得越來越迫切，對制冷加強保護得到了用戶的廣泛重視，而作為關(guān)鍵業(yè)務(wù)保障設(shè)備的UPS，是否可以為精密空調(diào)帶來保護，本文嘗試就這些問題給出一些見解。
1、精密空調(diào)供配電的挑戰(zhàn)
近年來，隨著云服務(wù)和移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心開始向高密化、巨型化方向發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的IT機柜功率密度不斷提高。據(jù)ASHARE的研究報告及某些大型運營商的測試數(shù)據(jù)顯示，隨著IT設(shè)備功率密度從傳統(tǒng)的低于2kW/柜到如今的5kW/柜、10kW/柜甚至20幾KW/柜，數(shù)據(jù)機房允許的空調(diào)停止運行時間已成為分鐘級，空調(diào)設(shè)備短時間停止供冷在幾分鐘內(nèi)即可造成IT設(shè)備高溫宕機，導(dǎo)致的損失不容估計。
1.1、數(shù)據(jù)中心高密化的需求
下表為14年某運營商機架密度與宕機時間對比表，可以看出，機架密度達到5kw/柜后，一旦空調(diào)停止運行，機柜僅持續(xù)4min后即宕機，并且隨著機柜密度的提升持續(xù)時間會變得更短。因此停電后即使負載有UPS繼續(xù)供電，哪怕電池備電延長也是毫無意義的。
表1：無冷卻環(huán)境機架密度與宕機時間對比表
1.2、UPTIME對機房連續(xù)制冷的要求
在UPTIME 機構(gòu)的Tier 等級標準中把數(shù)據(jù)機房的連續(xù)制冷劃分為三個級別，對功率密度在4kW/柜及以上的高功率數(shù)據(jù)機房都提出了連續(xù)制冷的要求，并給出了對應(yīng)的解決方案，如下表2所示。
表2：UPTIME 連續(xù)制冷定義及配置要求
1.3、采用UPS為精密空調(diào)帶載的意義
為了解決空調(diào)的配電問題，在常見的方案中，較為常見的是采用柴油發(fā)電機對IT設(shè)備和空調(diào)進行供電保障，然而，油機啟動也需要一定的時間，根據(jù)前面的數(shù)據(jù)要求，在現(xiàn)今的高密數(shù)據(jù)中心中，油機必須要在4min內(nèi)啟動，這顯然是有一定風(fēng)險的。
人們自然而然地考慮采用UPS給精密空調(diào)供電，以確保市電斷電或者柴油發(fā)電機無法正常啟動時仍能滿足持續(xù)供冷需求。
艾默生精密空調(diào)金牌代理商
江山艾默生精密空調(diào)經(jīng)銷商
秦皇島艾默生精密空調(diào)總代理
艾默生機房空調(diào)機組開機調(diào)試
1.調(diào)試前準備
試壓檢漏完成后，需要先排放管內(nèi)的氮氣，帶電子膨脹閥的機組應(yīng)將機組的斷路器上電使電子膨脹閥打開，帶有曲軸箱油加熱器應(yīng)保證已預(yù)熱12h以上；
用雙頭壓力表連接系統(tǒng)的高低壓閥，開啟真空泵抽真空，將系統(tǒng)絕對壓力抽真空到20Pa以下；
多回路系統(tǒng)應(yīng)對每個回路都進行抽真空操作；
抽真空結(jié)束后，不開壓縮機，從壓縮機排氣閥開始灌注液態(tài)冷媒，當系統(tǒng)低壓上升至6～7 Mpa時，關(guān)閉排氣閥；開壓縮機，從吸氣閥門補充氣態(tài)冷媒，直到視液鏡內(nèi)氣泡剛剛消除停止充灌；
2.制冷功能
設(shè)置回風(fēng)濕度在當前回風(fēng)濕度范圍內(nèi)，設(shè)置回風(fēng)溫度在低于T環(huán)境 5℃以下。
觀察風(fēng)機接觸器是否正常吸合，風(fēng)機是否反轉(zhuǎn)，風(fēng)機電流是否正常，相序保護保護報警，應(yīng)調(diào)整相序后重新檢測；
觀察加縮機接觸器是否正常吸合，壓縮機是否正常啟動，三相電流是否平衡；
感覺出風(fēng)溫度是否正常；
觀察室外軸流風(fēng)機是否轉(zhuǎn)動，電流值是否正常；
檢測系統(tǒng)高低壓是否正常，在室內(nèi)20℃以上，低壓在0.4～0.55MPa，高壓在14MPa以上；
設(shè)置回風(fēng)溫度設(shè)置高于T環(huán)境 5℃以上，觀察壓縮機接觸器是否斷開。
3.加熱功能
設(shè)置回風(fēng)濕度在當前回風(fēng)濕度范圍內(nèi)，設(shè)置回風(fēng)溫度高于T環(huán)境 5℃以上。
觀察電加熱接觸器是否正常吸合，工作電流是否正常；
感覺出風(fēng)溫度是否正常；
設(shè)置回風(fēng)溫度低于T環(huán)境 5℃以下，觀察電加熱接觸器是否斷開。
4.加濕功能
設(shè)置回風(fēng)溫度在當前回風(fēng)溫度范圍內(nèi)，設(shè)置回風(fēng)濕度低于ψ環(huán)境 10％以下。
觀察加濕接觸器是否正常吸合，工作電流是否正常；
觀察進水電磁閥，排水電磁閥工作是否正常，不正常應(yīng)查明原因；
觀察進水，排水是否順暢；
設(shè)置回風(fēng)濕度高于ψ環(huán)境 10％以上，觀察加濕接觸器是否斷開。
5.風(fēng)壓開關(guān)設(shè)置
過濾網(wǎng)風(fēng)壓開關(guān)報警值的設(shè)定應(yīng)使用環(huán)境的不同而不同，使用時應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境進行參數(shù)值的設(shè)定，以保證設(shè)備正常工作。
設(shè)定方法：將風(fēng)壓開關(guān)的壓力指針逆時針旋轉(zhuǎn)至控制器報警，然后順時針旋轉(zhuǎn)50Pa即可。
機房精密空調(diào)制冷系統(tǒng)三種輸出方式開啟方式、局部管道方式、全管道方式
所謂開啟方式，即 CRAC 和負載直接從房間吸入或排出大量空氣，中間不用任何專門的管道來引導(dǎo)。所謂局部管道方式，即通過管道送風(fēng)或回風(fēng)，管道的通風(fēng)孔位于靠近負載處。而在全管道方式中，空氣直接通過管道進出負載。
以上三種方式，都可以用在送風(fēng)路線和回風(fēng)路線中。因此，共有 9 種組合，即 9 種空氣分配系統(tǒng)類型。所有類型都已在不同場合中得到應(yīng)用，有時還在同一數(shù)據(jù)中心混合使用不同類型。其中有些類型需要安裝高架地板，而有些類型即可以使用硬地板，也可以使用高架地板。
對于數(shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)而言，其關(guān)鍵目標之一是把進出設(shè)備的空氣分離，以防止設(shè)備過熱。這種分離同時大大提高了冷卻系統(tǒng)的效率和性能。當設(shè)備功率密度增加時，排出和吸入的空氣量也相應(yīng)增加，這時要阻止設(shè)備吸入自身或鄰近設(shè)備排出的空氣變得更加困難。因此，隨著功率密度的增加，采用部分管道或全部采用管道將空氣引入或引出設(shè)備就顯得十分必要。
全管道送風(fēng)系統(tǒng)一般用于活動地板環(huán)境，在這種環(huán)境中，地板下面的障礙物會導(dǎo)致低靜壓問題，使冷氣無法到達機柜前端，全管道送風(fēng)系統(tǒng)還應(yīng)用于具有直接送風(fēng)管道的專門設(shè)備，如大型計算機中。全管道回風(fēng)系統(tǒng)主要與其他系統(tǒng)組合使用，并可用于混合密度環(huán)境。
精密空調(diào)所有制冷系統(tǒng)都由送風(fēng)系統(tǒng)和回風(fēng)系統(tǒng)組成。送風(fēng)系統(tǒng)把冷氣從 CRAC 裝置分配到負載，而回風(fēng)系統(tǒng)把負載排出的熱氣抽回 CRAC 裝置。
2、精密空調(diào)配電架構(gòu)要求
在目前的精密空調(diào)主流應(yīng)用中，從末端布置方式而言，主要有近端制冷的行級空調(diào)和遠端制冷的房間級空調(diào)兩種；從散熱方式而言，分直膨式散熱和冷凍水散熱兩種方式，數(shù)據(jù)中心常用制冷系統(tǒng)如圖1所示。
圖1：數(shù)據(jù)中心常用精密空調(diào)類型
2.1、直膨式精密空調(diào)系統(tǒng)供配電特點
直膨式空調(diào)系統(tǒng)的工作原理：通過制冷壓縮機，將氣態(tài)的制冷劑壓縮為高溫高壓狀態(tài)，在冷凝器里進行冷凝，轉(zhuǎn)換為高溫高壓的液體，放出熱量；液體的制冷劑經(jīng)過節(jié)流裝置（也稱膨脹閥）進行減壓，在蒸發(fā)器里進行蒸發(fā)，轉(zhuǎn)換為低溫低壓的氣體，并吸收周邊設(shè)備的熱量，使環(huán)境溫度降低，達到制冷的目的。
直膨式精密空調(diào)系統(tǒng)有不可缺少的四大關(guān)鍵部件：蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和節(jié)流裝置（膨脹閥）。圖2為直膨式空調(diào)系統(tǒng)的原理示意圖，實際使用時，為了便于蒸發(fā)器和冷凝器工作，需要為它們各自配套強制對流的風(fēng)機，并將蒸發(fā)器和冷凝器安裝在不同的室內(nèi)和室外兩個殼體內(nèi)（也稱室內(nèi)機和室外機）。
圖2：直膨式精密空調(diào)基本組成
直膨式精密空調(diào)的供電采用三相電源制式，電源范圍一般為380-415Vac/50Hz,380-415Vac/60 Hz，和440-480Vac/60Hz。在空調(diào)系統(tǒng)啟機時，一般是先啟動室內(nèi)機（風(fēng)機，控制系統(tǒng)等），然后啟動室外冷凝器，再啟動制冷壓縮機。圖3為風(fēng)冷精密空調(diào)的配電示意圖，從配電架構(gòu)并結(jié)合啟機時序，在考慮UPS供電時，需參考室內(nèi)精密空調(diào)的風(fēng)機，控制系統(tǒng)，室外冷凝器和制冷壓縮機的供電需求，選擇合適的UPS，達到配電的高性價比。
圖3：風(fēng)冷型精密空調(diào)配電架構(gòu)示意圖
2.2、冷凍水型精密空調(diào)供配電特點
隨著高功率密度機房（單柜功率密度超過5kW）的應(yīng)用越來越廣泛，機房熱密度也相應(yīng)提高，同時新一代綠色數(shù)據(jù)中心要求更低的PUE，這均要求需采用更高能效比的冷卻方式為機房提供制冷方案，冷凍水制冷更能適應(yīng)新一代數(shù)據(jù)中心制冷的需求。
冷凍水型精密空調(diào)采用冷凍水機組制作低溫冷凍水，經(jīng)由冷凍水泵驅(qū)動，由水管道把冷凍水送至數(shù)據(jù)機房的冷凍水型末端空調(diào)內(nèi)，空調(diào)風(fēng)機驅(qū)動房間內(nèi)空氣流經(jīng)冷凍水盤表面，降低溫度，冷卻IT設(shè)備；冷凍水升溫后，有管路流會回冷水機組的蒸發(fā)器，再次降溫，如此循環(huán)。由此可見，在機組斷電時，只要冷凍水泵和末端空調(diào)保證電力供應(yīng)，仍能滿足保證機房內(nèi)的冷氣循環(huán)。
冷水機組作為蒸汽壓縮制冷方式的設(shè)備，按其冷凝器散熱方式的不同，可分為水冷式冷水機組和風(fēng)冷式冷水機組。水冷式冷水機組采用冷卻水為冷凝器進行散熱，一般配合冷卻塔使用；風(fēng)冷式冷水機組利用環(huán)境空氣為冷凝器散熱，兩者的基本構(gòu)成如下圖4。
圖4：冷凍水型空調(diào)系統(tǒng)組成
冷凍水型精密空調(diào)采用單相電源供電，電壓范圍為200-240Vac/50Hz，或者200-240Vac/60Hz，采用UPS供電時主要考慮末端風(fēng)機的供電要求。
3、UPS帶精密空調(diào)配置分析
針對以上分析的現(xiàn)數(shù)據(jù)中心常用的直膨式精密空調(diào)以及冷凍水型精密空調(diào)，以下給出配置UPS選型的基本建議。
3 .1、UPS帶直膨式精密空調(diào)配置分析
直膨式空調(diào)系統(tǒng)包括風(fēng)冷直膨式系統(tǒng)和水冷直膨式系統(tǒng)，其區(qū)別在于室外冷凝器的散熱方式不同。
目前，直膨式精密空調(diào)行業(yè)里，室內(nèi)機的制冷壓縮機主要采用渦旋式壓縮機進行變?nèi)萘空{(diào)節(jié)。渦旋式壓縮機常見的采用數(shù)碼渦旋技術(shù)、交流變頻技術(shù)和直流變頻技術(shù)實現(xiàn)變?nèi)萘空{(diào)節(jié)，三者的技術(shù)對比如下表4：
表4：直膨式精密空調(diào)壓縮機技術(shù)對比
從性能和可靠性方面而言，采用直流變頻技術(shù)的壓縮機，其電機啟動力矩大、效率高(損耗低，功率因數(shù)高)、精準調(diào)速、高功率體積比、可靠性高，使用壽命長，技術(shù)已經(jīng)比較成熟和穩(wěn)定；相較之下，數(shù)碼渦旋技術(shù)雖有長期市場應(yīng)用經(jīng)驗，但調(diào)速范圍窄，IPLV不如直流變頻技術(shù)，無法完美匹配要求部分負載高效的數(shù)據(jù)中心制冷。
對于采用直流和交流變頻技術(shù)的壓縮機而言，最明顯的區(qū)別就是驅(qū)動技術(shù)：采用同步永磁體交流電機的，則是直流變頻；采用異步交流電機，則是交流變頻。雖然同樣是變頻技術(shù)，但實際上交流變頻與直流變頻是兩代產(chǎn)品，交流變頻由于能效偏低，勵磁邏輯復(fù)雜等劣勢，目前已經(jīng)基本被直流變頻技術(shù)所替代。因此，當下主流壓縮機供應(yīng)商均聚焦直流變頻技術(shù)，更匹配數(shù)據(jù)中心負載變化節(jié)能要求的大趨勢。
從表4的對比分析可看出，數(shù)碼渦旋式壓縮機和變頻壓縮機的沖擊電流有較大區(qū)別，采用UPS為直膨式風(fēng)冷精密空調(diào)配電時，需考慮壓縮機沖擊電流的影響。以制冷量35kW的風(fēng)冷行級精密空調(diào)為例，A錨點廠家采用數(shù)碼渦旋壓縮機，B廠家采用直流變頻壓縮機，其整機啟動電流如下
（測試工況：室內(nèi)40.6℃，20%RH；室外45℃開機）：
圖5:35kW風(fēng)冷精密空調(diào)啟動電流對比
根據(jù)A、B廠家提供的技術(shù)參數(shù)并結(jié)合測試結(jié)果，采用數(shù)碼渦旋壓縮機的DX型精密空調(diào)，其啟動沖擊電流約為額定電流的5倍；而采用直流變頻壓縮機的DX型精密空調(diào)，其啟動電流小于額定電流。測試結(jié)果如下表：
表5:典型DX型精密空調(diào)啟動電流對比
風(fēng)冷直膨式精密空調(diào)的室外機由風(fēng)機轉(zhuǎn)速控制器（含壓縮機變頻器）、電控盒、冷凝器、機架和風(fēng)機等組成，其啟動電流小于滿載電流，當考慮采用UPS給風(fēng)冷冷凝器供電，需考慮其額定滿載電流即可。
例如，假設(shè)在T1工況（溫帶氣候，環(huán)境溫度在-20~45℃），對于散熱量為38kW風(fēng)冷室外機，其輸入制式為380-415Vac/3Ph/50或60Hz，滿載電流為2.5A，功率因數(shù)取0.8，則室外機功率為
對水冷直膨式而言，若采用數(shù)碼渦旋壓縮機的室內(nèi)精密空調(diào)，需考慮5倍沖擊電流的影響；而對采用變頻壓縮技術(shù)的精密空調(diào)，由于變頻壓縮機的啟動電流小于其額定電流，因此UPS需考慮其額定電功率，并根據(jù)GB/T50174-2008的冗余設(shè)計原則，考慮1.2倍的冗余系數(shù)即可。
對水冷直膨式的冷卻系統(tǒng)，由于配置了冷卻水泵和冷卻塔，冷卻水泵有定頻水泵和變頻水泵方案，對冷卻塔內(nèi)又有對應(yīng)的風(fēng)機，需根據(jù)具體的水泵方案和冷卻塔內(nèi)的風(fēng)機類型進行考慮。
3 .2、UPS帶冷凍水型精密空調(diào)配置分析
根據(jù)Uptime對冷凍水型空調(diào)系統(tǒng)作出的關(guān)于連續(xù)制冷級別的定義，考慮UPS給精密空調(diào)配電時，其主要應(yīng)用在不間斷制冷（ClassA級別）和連續(xù)制冷（ClassB級別）兩種場景，兩者的區(qū)別在于是否設(shè)置制冷罐，冷凍水二次泵是否采用UPS供電。若整體空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置蓄冷灌進行蓄冷，同時冷凍水二次泵、末端空調(diào)采用UPS供電，則為ClassA級別的不間斷制冷方案；若僅對冷凍水二次泵、末端空調(diào)采用UPS供電，并無配置蓄冷灌，則為Class B級別的制冷方案。在實際應(yīng)用中，冷凍水型蓄冷系統(tǒng)的整體方案架構(gòu)如下圖6所示：
圖6:冷凍水型蓄冷系統(tǒng)整體架構(gòu)
根據(jù)冷凍水型蓄冷系統(tǒng)的整體架構(gòu)，并考慮到數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)連續(xù)應(yīng)用的要求及制冷系統(tǒng)的配置，可參考以下幾種方案設(shè)計：
方案一：為整個制冷系統(tǒng)全部配置UPS系統(tǒng)，對于冷凍水空調(diào)系統(tǒng)，需對冷水機組、冷卻塔、一、二次泵和精密空調(diào)都配置UPS系統(tǒng)，保持整套制冷系統(tǒng)不間斷運行。但此方案代價高昂，在實際項目中極少被采用。
方案二：在冷凍水系統(tǒng)中，為精密空調(diào)風(fēng)機、二次泵配置UPS，并在冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中增加蓄冷罐儲備冷凍水。當電源中斷未恢復(fù)或電源中斷導(dǎo)致冷機暫無法啟動期間，通過蓄冷罐和水泵循環(huán)水提供冷源，由精密空調(diào)風(fēng)機維持室內(nèi)冷氣循環(huán)，為機房環(huán)境提供不間斷制冷。相比于第一種方案，此方案在性價比方面更有優(yōu)勢。
上述兩種方案都可達到Uptime Class A級不間斷制冷標準。
方案三：在冷凍水系統(tǒng)中，為精密空調(diào)風(fēng)機、二次泵配置UPS，但不配置蓄冷罐。電源中斷或機械制冷故障時，精密空調(diào)風(fēng)機維持機房內(nèi)空氣循環(huán)，并利用管道剩余冷凍水提供制冷，減緩機房快速升溫。此方案可滿足Uptime Class B級連續(xù)制冷的標準，且方案性價比較有優(yōu)勢。
3.3、末端空調(diào)采用UPS供電的配置建議
不論是Uptime的A級制冷還是B級制冷，首選考慮對末端精密空調(diào)進行UPS配置。
冷凍水型末端精密空調(diào)的主要部件為風(fēng)機。在風(fēng)機選取上，存在著AC風(fēng)機和EC風(fēng)機兩種類型的末端空調(diào)。在實際應(yīng)用中，由于EC電機為內(nèi)置智能控制模塊的直流無刷式免維護型電機，具有高智能、高節(jié)能、高效率、壽命長、振動小、噪聲低以及可連續(xù)不間斷工作等特點，可實現(xiàn)無級調(diào)速，能更好的匹配服務(wù)器風(fēng)量，同時達到最大限度的節(jié)能效果，因此，絕大多數(shù)廠家的末端空調(diào)風(fēng)機類型均選擇EC風(fēng)機。
對于采用EC風(fēng)機的末端精密空調(diào)，其啟動沖擊電流小于額定運行電流，因此在配置UPS時，主要考慮末端空調(diào)的滿載運行功率。以某品牌30kW冷凍水型行級空調(diào)為例，其配置了8個風(fēng)機，末端空調(diào)滿載電流為5.5A，功率因素一般取0.8，則滿在功率為：5.5*220*0.8≈1kW，考慮UPS的輸出功因為0.9，并考慮1.2倍的冗余系數(shù)，在需要的UPS容量為1.2*1/0.9=1.3kVA。