空調(diào)培訓(xùn)空調(diào)基本知識

1、空調(diào)培訓(xùn)空調(diào)培訓(xùn) 1（精密空調(diào)基礎(chǔ)）（精密空調(diào)基礎(chǔ)）中達電通UPS產(chǎn)品處 戴林華2011-8Confidential2目 錄一、空調(diào)基礎(chǔ)知識二、IT機房環(huán)境要求三、機房空調(diào)和舒適型空調(diào)區(qū)別四、機房空調(diào)應(yīng)用范圍五、機房空調(diào)結(jié)構(gòu)六、機房空調(diào)冷卻方式分類七、機房空調(diào)送風(fēng)方式分類八、機房空調(diào)運行過程九、機房空調(diào)在機房中的配置Confidential31、制冷基本參數(shù)：溫度溫度-表示物質(zhì)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 。濕度濕度-空氣中所含水蒸氣量的多少絕對濕度：一定溫度下，單位重量空氣中，水蒸氣的含量相對濕度：一定溫度下，濕空

2、氣中水蒸氣分壓與同溫度下飽和水蒸氣分壓比值相對濕度總是和溫度相關(guān)的，交換機房最適宜的溫濕度為: 22 -24，45%-55%?？諝獾撵手悼諝獾撵手?空氣中含有的總熱量一、空調(diào)基礎(chǔ)知識Confidential42、制冷性能指標(biāo)：制冷量從低溫?zé)嵩次盏臒崃浚訯 ( 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(fēng)機消耗的電量?？照{(diào)風(fēng)量空調(diào)機組單位時間內(nèi)輸出的風(fēng)的總量(常用m3/h

3、r標(biāo)稱)一、空調(diào)基礎(chǔ)知識Confidential53、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(xí)慣使用單位，與kw的換算關(guān)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 ：1HP2.5kwBTU英制冷量單位1kw=3414BTU一、空調(diào)基礎(chǔ)知識Confidential6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

4、介質(zhì)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)器膨脹閥汽相液相相兩液汽壓縮機相兩液汽汽相一、空調(diào)基礎(chǔ)知識Confidential71、機房電子設(shè)備的運行特點?設(shè)備散熱量大且熱密度集中?設(shè)備散濕量小?設(shè)備全年不停機運行二、IT機房的環(huán)境要求Confidential82、環(huán)境對服務(wù)器等電子設(shè)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(shè)備易燒毀而宕機?機房濕度

5、過高 - 產(chǎn)生冷凝水?機房濕度過低 - 產(chǎn)生有破壞性的靜電?潔凈度不夠 - 交換數(shù)據(jù)錯誤，設(shè)備部件過熱?風(fēng)量 沒有足夠大的風(fēng)量，無法快速的移走設(shè)備散發(fā)的熱量二、IT機房的環(huán)境要求Confidential93、機房空調(diào)設(shè)計要求?精確的溫度控制:22 (1-2)?精確的濕度控制:50% (2-5)%?高顯熱比:大風(fēng)量、小焓差?足夠的風(fēng)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Confidential10項目機房空調(diào)舒適空調(diào)比較結(jié)論溫度控制22oC-24oC21oC-27oC舒適空調(diào)無

6、恒溫功能濕度控制50% 5%沒有控制舒適空調(diào)無恒濕功能空氣過濾ASHRAE 20%+簡陋舒適空調(diào)不滿足機房潔凈標(biāo)準(zhǔn)顯熱比0.9左右0.6-0.7舒適空調(diào)降溫效率低,持續(xù)除濕致使空氣干燥換氣能力30-60次5-15次舒適空調(diào)風(fēng)量小,用于機房內(nèi)會局部過熱再熱器提供沒有舒適空調(diào)無溫度補償,有溫度過低現(xiàn)象加濕器提供沒有舒適空調(diào)在空氣干燥時無法提高濕度機房空調(diào)和舒適型空調(diào)的區(qū)別三、機房空調(diào)和舒適型空調(diào)的區(qū)別Confidential11室外環(huán)境溫度-35oC42oC-5oC32oC舒適空調(diào)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(diào)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

7、夏季每天10小時舒適空調(diào)的結(jié)構(gòu)僅依據(jù)人的使用時間設(shè)計不間斷運行壽命8年3年舒適空調(diào)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(diào)不適合機房無人值守要求能耗比例11.5舒適空調(diào)無謂除濕，耗能較大總結(jié)：機房空調(diào)能保證機房恒溫、恒濕、恒潔凈度、長設(shè)計總結(jié)：機房空調(diào)能保證機房恒溫、恒濕、恒潔凈度、長設(shè)計壽命、能進行智能監(jiān)控、適合無人值守機房要求！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(diào)和舒適型空調(diào)的區(qū)別Confidential12機房專用空調(diào)舒適型空調(diào)三、機房空調(diào)和舒適型空調(diào)的區(qū)別Confidential13機房空調(diào)的應(yīng)用范圍：計算中心計算中心過程控制工業(yè)醫(yī)療電信機房計算機

8、房四、機房空調(diào)的應(yīng)用范圍Confidential14實驗室潔凈室圖書館磁帶/介質(zhì)存儲膠片存儲Precision Control四、機房空調(diào)的應(yīng)用范圍Confidential15機房空調(diào)框架機房空調(diào)框架支撐部分支撐部分防火、保溫、降噪、密封部分防火、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降噪板密封板、密封條密封板、密封條1、空調(diào)框架五、機房空調(diào)的結(jié)構(gòu)Confidential16送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管、風(fēng)道風(fēng)管、風(fēng)道送風(fēng)機送風(fēng)機送風(fēng)控制送風(fēng)控制風(fēng)閥、軟連接風(fēng)閥、軟連接靜電地板靜壓倉靜電地板靜壓倉電電 機機離心風(fēng)扇離心風(fēng)扇風(fēng)機軸承、皮帶風(fēng)機軸承、皮帶空氣過濾器空氣過濾器空開、

9、接觸器空開、接觸器風(fēng)機過載保護風(fēng)機過載保護風(fēng)壓（差）開關(guān)風(fēng)壓（差）開關(guān)2、空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)五、機房空調(diào)的結(jié)構(gòu)Confidential17五、機房空調(diào)的結(jié)構(gòu)2、空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機種類：皮帶驅(qū)動式離心風(fēng)機直接驅(qū)動式離心風(fēng)機交流驅(qū)動無蝸殼離心風(fēng)機EC風(fēng)機Confidential18制冷系統(tǒng)壓縮部分冷凝部分節(jié)流部分蒸發(fā)部分壓縮機高低壓力保護器線圈熱保護壓力傳感器冷凝盤管軸流風(fēng)扇壓控、調(diào)速器線圈熱保護干燥過濾器、汽液分離器膨脹閥蒸發(fā)器盤管除濕電磁閥熱氣旁通閥3、空調(diào)制冷系統(tǒng)五、機房空調(diào)的結(jié)構(gòu)Confidential19五、機房空調(diào)的結(jié)構(gòu)3、空調(diào)制冷系統(tǒng)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

10、縮機全封閉數(shù)字式壓縮機壓縮機的作用：?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Confidential20五、機房空調(diào)的結(jié)構(gòu)3、空調(diào)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(jié)構(gòu)種類：平板式、V字型式、A字型式Confidential21五、機房空調(diào)的結(jié)構(gòu)3、空調(diào)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)。

11、膨脹閥的種類：機械式膨脹閥、電子式膨脹閥Confidential22電加熱系統(tǒng)電加熱系統(tǒng)電加熱散熱片電加熱散熱片固定支架固定支架空氣開關(guān)、接觸器空氣開關(guān)、接觸器溫度保護器溫度保護器過流熱敏電阻過流熱敏電阻4、空調(diào)電加熱系統(tǒng)五、機房空調(diào)的結(jié)構(gòu)Confidential23加濕系統(tǒng)加濕系統(tǒng)電極式加濕罐電極式加濕罐加濕罐托盤加濕罐托盤紅外加濕燈管托水盤托水盤控制部件功能部件給水電磁閥給水電磁閥排水電磁閥排水電磁閥水位浮漂、傳感器電流傳感器電流傳感器5、空調(diào)加濕系統(tǒng)五、機房空調(diào)的結(jié)構(gòu)Confidential24五、機房空調(diào)的結(jié)構(gòu)5、空調(diào)加濕系統(tǒng)加濕器的作用：當(dāng)機房中的相對濕度低于設(shè)定值時，啟動加濕系統(tǒng)，

12、將外界的水經(jīng)過加濕系統(tǒng)處理后，轉(zhuǎn)換成水蒸氣，進入機房，提高機房的相對濕度加濕器的種類：電極式加濕系統(tǒng)紅外線式加濕系統(tǒng)超聲波加濕系統(tǒng)Confidential25控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)硬件部分硬件部分主控制電路板主控制電路板顯示器顯示器程序存儲器程序存儲器集成電池集成電池加濕控制板加濕控制板告警輸出板告警輸出板聯(lián)網(wǎng)卡聯(lián)網(wǎng)卡其他擴展板其他擴展板遠程控制終端遠程控制終端軟件部分軟件部分控制邏輯程序控制邏輯程序通信協(xié)議通信協(xié)議監(jiān)控程序監(jiān)控程序溫濕度采集器溫濕度采集器6、控制系統(tǒng)五、機房空調(diào)的結(jié)構(gòu)Confidential261、直接膨脹風(fēng)冷式室外冷凝器室內(nèi)主機組優(yōu)點：安裝施工方便、設(shè)備運行獨立性強缺點：受室內(nèi)、

13、外機安裝距離和上、下位置落差距離影響六、機房空調(diào)冷卻方式分類Confidential272、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(shè)備距離限制缺點：熱量遷移通過二次換熱系統(tǒng)，系統(tǒng)復(fù)雜。水系統(tǒng)工程施工復(fù)雜，機器運行受換熱器和水塔的的影響六、機房空調(diào)冷卻方式分類Confidential283、冷凍水冷式冷凍水來自冷水機組優(yōu)點：機器結(jié)構(gòu)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(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓；冷水機組進行備份的話，總造價就會高六、機房空調(diào)冷卻方式分類Confidential29冷凍水來自冷水機組4

14、、風(fēng)冷式雙冷源空調(diào)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(jié)構(gòu)復(fù)雜、機器造價高，安裝施工復(fù)雜六、機房空調(diào)冷卻方式分類Confidential305、水冷式FREE-COOLING空調(diào)運行過程:在夏季，F(xiàn)REE-COOLING閥門關(guān)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(diào)優(yōu)點：在冬季可能節(jié)能缺點：機器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機器造價高，安裝施工復(fù)雜六、機房空調(diào)冷卻方式分類Confidential316、風(fēng)冷式FREE-COOLING空調(diào)夏季：夏季：運行如左圖。壓縮機運行，空調(diào)為正常風(fēng)冷機組冬季：

15、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(fēng)排至室外六、機房空調(diào)冷卻方式分類Confidential32AW-FCDH?風(fēng)冷冷凝器風(fēng)冷冷凝器?干冷器干冷器?或冷卻水塔或冷卻水塔?冷水機組冷水機組7、空調(diào)組合圖六、機房空調(diào)冷卻方式分類Confidential331、下送、上回風(fēng)空調(diào)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(fēng)過程中，送風(fēng)比較均勻。同時，由于地板的屏蔽作用，空調(diào)在運行過程中，噪音相對會輕運行注意點：確保地板下送風(fēng)暢通，風(fēng)路不暢，會影響空調(diào)運行七、機

16、房空調(diào)送風(fēng)方式分類Confidential342、上送、前回風(fēng)空調(diào)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(fēng)風(fēng)帽或者送風(fēng)風(fēng)管進行使用。從運行效果來講，風(fēng)管送風(fēng)能保證送風(fēng)距離，達到較好的效果相對于下送風(fēng)，上送風(fēng)空調(diào)送風(fēng)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(diào)送風(fēng)方式分類Confidential353、機架式空調(diào)1）水平送風(fēng)式使用機房：應(yīng)用于高密度機架進行局部制冷七、機房空調(diào)送風(fēng)方式分類Confidential36使用機房：應(yīng)用于高密度機架進行局部制冷3、機架式空調(diào)2）下送風(fēng)式七、機房空調(diào)送風(fēng)方式分類Confidential37應(yīng)用：每臺機架空調(diào)對應(yīng)每個機架

17、內(nèi)的服務(wù)器，同時安裝有備份機架式空調(diào)3、機架式空調(diào)3）下送風(fēng)式空調(diào)應(yīng)用七、機房空調(diào)送風(fēng)方式分類Confidential384、空調(diào)送風(fēng)輔助系統(tǒng)1）機柜式輔助排風(fēng)對于熱量比較高的機架，在機柜上安裝該系統(tǒng)，通過風(fēng)機抽風(fēng)的方式，強制增大經(jīng)過服務(wù)器的空氣流量，輔助服務(wù)器降溫七、機房空調(diào)送風(fēng)方式分類Confidential394、空調(diào)送風(fēng)輔助系統(tǒng)2）地板下輔助送風(fēng)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(fēng)的方式，強制增大經(jīng)過服務(wù)器的空氣流量，輔助服務(wù)器降溫七、機房空調(diào)送風(fēng)方式分類Confidential401、機房空調(diào)溫度控制過程：溫濕度傳感器探測到的實際回風(fēng)溫度空調(diào)設(shè)定的控制溫度

18、比較溫度控制范圍控制軟件控制導(dǎo)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(fēng)溫度逐漸接近設(shè)定溫度，到達設(shè)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(fēng)溫度再次逐漸上升，重復(fù)上述過程。八、機房空調(diào)運行過程Confidential412、機房空調(diào)濕度控制過程：1）加濕過程溫濕度傳感器探測到的實際回風(fēng)濕度空調(diào)設(shè)定的控制濕度比較低于設(shè)定點，并超過濕度控制范圍控制軟件控制導(dǎo)通加濕器控制接觸器，加濕器電極通電，并借助水的導(dǎo)電性能，電極導(dǎo)通，水被加熱，至沸騰，產(chǎn)生蒸汽，進入空調(diào)，并送入機房。加濕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。隨著加濕系統(tǒng)的運

19、行，實際回風(fēng)濕度逐漸接近設(shè)定濕度，到達設(shè)定濕度時，加濕系統(tǒng)停止工作。加濕系統(tǒng)停止工作后，回風(fēng)濕度再次逐漸下降，系統(tǒng)重復(fù)上述過程。八、機房空調(diào)運行過程Confidential422、機房空調(diào)濕度控制過程：2）除濕過程溫濕度傳感器探測到的實際回風(fēng)濕度比較高于設(shè)定點，并超過濕度控制范圍空調(diào)設(shè)定的控制濕度除濕過程是經(jīng)過壓縮機運行過程進行的。減少蒸發(fā)面積除濕：控制軟件控制除濕電磁閥關(guān)閉，同樣量制冷劑經(jīng)過蒸發(fā)面積減小，出風(fēng)溫度降低，大量的水被冷凝排出。(降低風(fēng)量進行除濕：控制軟件控制降低風(fēng)機轉(zhuǎn)速，經(jīng)過蒸發(fā)器的風(fēng)速下降，出風(fēng)溫度降低，大量的水被冷凝排除。）在除濕過程中，如果溫度已經(jīng)到達設(shè)定點，而濕度還未到，

20、則壓縮機繼續(xù)運行，同時啟動電加熱器進行溫度補償。隨著除濕系統(tǒng)的運行，實際回風(fēng)濕度逐漸接近設(shè)定濕度，到達設(shè)定濕度時，加濕系統(tǒng)停止工作。除濕系統(tǒng)停止工作后，回風(fēng)濕度再次逐漸上升，系統(tǒng)重復(fù)上述過程。八、機房空調(diào)運行過程Confidential431、機房內(nèi)熱量的核算機房熱量來源：1）圍護結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)熱量(太陽輻射+臨近房間傳導(dǎo)）-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(shè)備運行過程中產(chǎn)生的熱量（按最大量配置）-Q2:以IT設(shè)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/M24）人員產(chǎn)生的熱量-Q4

21、：按每人180W5）新風(fēng)導(dǎo)入帶來的熱量-Q5=G（h新風(fēng)-h室內(nèi)），（G：新風(fēng)量，h：焓值）Q總熱量=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5九、機房空調(diào)在機房中的配置Confidential442、機房內(nèi)空調(diào)冷量配置1）機房內(nèi)所需的冷量機房內(nèi)所需的冷量=機房內(nèi)熱量機房內(nèi)熱量Q總冷量總冷量= Q總熱量總熱量2）在1）的基礎(chǔ)上，再加上備份空調(diào)：預(yù)留備份空調(diào)：一般13臺備1，410臺備1-2，1115臺備2-3(視單臺冷量定）3）冷量配置原則：盡量不考慮總冷量由1臺機組負擔(dān)，需要多臺空調(diào)共擔(dān)，單臺的冷量不宜太大。九、機房空調(diào)在機房中的配置Confidential453、機房內(nèi)空調(diào)送風(fēng)方式的選擇1）如果機房內(nèi)安

22、裝有架空地板，且架空地板高度300，考慮選用下送風(fēng)空調(diào)2）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(fēng)通暢，則考慮選用上送風(fēng)空調(diào)上送風(fēng)空調(diào)在使用時需要加裝送風(fēng)風(fēng)帽，以保證空調(diào)送風(fēng)方向如果機房具備條件，上送風(fēng)空調(diào)配合送風(fēng)風(fēng)道，空調(diào)運行效果將優(yōu)于風(fēng)帽送風(fēng)九、機房空調(diào)在機房中的配置Confidential464、機房內(nèi)空調(diào)機型的選擇1）風(fēng)冷型風(fēng)冷型-如果空調(diào)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(fēng)冷在具備上述條件，用戶又沒有特殊要求的情況下，首選風(fēng)冷型空調(diào)進行配置型空調(diào)進行配置如果不具備上述條件，用戶又希望使用風(fēng)冷空調(diào)，則設(shè)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九、機房空調(diào)在機房中的配置Confidential474、機房內(nèi)空調(diào)機型的選擇2）水冷型-如果空調(diào)不具備安裝風(fēng)冷型空調(diào)的條件水冷型空調(diào)配套冷卻水塔或干冷器運行，通過選擇泵的型號，解決風(fēng)冷型空調(diào)內(nèi)外機距離的問題3）冷凍水型冷凍水型-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(diào)的優(yōu)點為內(nèi)機能耗低4）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九、機房空調(diào)在機房