IDC機房空調(diào)系統(tǒng)氣流組織研究與分析樣本

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1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 IDC 機房空調(diào)系統(tǒng)氣流組織研究與分析 摘要 : 本文闡述了 IDC 機房氣流組織的設(shè)計對機房制冷效率有重要影響 , 敘述現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)氣流組織的常見形式。 同時重點對 IDC 機房常見的幾種氣流組織進(jìn)行了研究與分析 , 對比了幾種氣流組織的優(yōu)缺點 , 從理論與實踐中探討各種氣流組織情況下冷卻的效率。 關(guān)鍵詞 : IDC、 氣流組織、 空調(diào)系統(tǒng) 一、 概述 在 IDC 機房中 , 運行著大量的計算機、 服務(wù)器等電子設(shè)備 , 這些設(shè)備發(fā)熱量大 , 對

2、環(huán)境溫濕度有著嚴(yán)格的要求 , 為了能夠給 IDC 機房等提供一個長期穩(wěn)定、 合理、 溫濕度分布均勻的運行環(huán)境 , 在配置機房精密空調(diào)時 , 一般要求冷風(fēng)循環(huán)次數(shù)大于 30 次 , 機房空調(diào)送風(fēng)壓力 75Pa, 目的是在冷量一定的情 況下 , 經(jīng)過大風(fēng)量的循環(huán)使機房內(nèi)運行設(shè)備發(fā)出的熱量能夠迅速得到消除 , 經(jīng)過高送風(fēng)壓力使冷風(fēng)能夠送到較遠(yuǎn)的距離和加大送風(fēng)速度 ; 同時經(jīng)過以上方式能夠使機房內(nèi)部的加濕和除濕過程縮短 , 濕度分布均勻。 大風(fēng)量小焓差也是機房專用空調(diào)區(qū)別于普通空調(diào)的一個非常重要的方面 , 在做機房內(nèi)部機房精密空調(diào)配置時 , 一般在考慮空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷的同時要考慮機房的

3、冷風(fēng)循環(huán)次數(shù) , 但在冷量相同的條件下 , 空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)房間氣流組織是否合理對機房環(huán)境的溫濕度均勻性有直接的影響。 空調(diào)房間氣流組織是否合理 , 不但直接影響房間的空調(diào)冷卻效果 , 而且也影響空調(diào)系統(tǒng)的能耗量 , 氣流組織設(shè)計的目的就是合理地組織室內(nèi)空氣 的流動使室內(nèi)工作區(qū)空氣的溫度、 濕度、 速度和潔凈度能更好地滿足要求。 影響氣流組織的因素很多 , 如送風(fēng)口位置及型式 , 回風(fēng)口位置 , 房 間幾何形狀及室內(nèi)的各種擾動等。 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 二、 氣流組織常見種類及分析 :

4、 按照送、 回風(fēng)口布置位置和形式的不同 , 能夠有各種各樣的氣流組織形式 , 大致能夠歸納以下五種 : 上送下回、 側(cè)送側(cè)回、 中送上下回、 上送上回及下送上回。 1) 投入能量利用系數(shù) 氣流組織設(shè)計的任務(wù) , 就是以投入能量為代價將一定數(shù)量經(jīng)過處理成某種參數(shù)的空氣送進(jìn)房間 , 以消除室內(nèi)某種有害影響。 因此 , 作為評價氣流組織的經(jīng)濟指標(biāo) , 就應(yīng)能夠反映投入能量的利用程度。 恒溫空調(diào)系統(tǒng)的”投入能量利用系數(shù)”β t, 定義 : ( 2-1) 式中 : t0 一一送風(fēng)溫度 , tn 一一工作區(qū)設(shè)計溫度 , tp

5、一一排風(fēng)溫度。 一般 , 送風(fēng)量是根據(jù)排風(fēng)溫度等于工作區(qū)設(shè)計溫度進(jìn)行計算的．實際上 , 房間內(nèi)的溫度并不處處均勻相等 , 因此 , 排風(fēng)口設(shè)置在不問部位 , 就會有不同的排風(fēng)溫度 , 投入能量利用系數(shù)也不相同。 從式 (2 — 1) 能夠看出 : 當(dāng) tp = tn 時, βt =1.0, 表明送風(fēng)經(jīng)熱交換吸收余熱量后達(dá) 到室內(nèi)溫度 , 并進(jìn)而排出室外。 當(dāng) tp > tn 時, βt >1.0, 表明送風(fēng)吸收部分余熱達(dá)到室內(nèi)溫 度、 且能控制工作區(qū)的溫度 , 而排風(fēng)溫度能夠高于室內(nèi)溫度 , 經(jīng)濟性好。 當(dāng) tp < tn 時

6、, βt <1.0, 表明投入的能量沒有得到完全利用 住住是由于短路而未能發(fā)揮送入風(fēng)量的排熱作用 , 經(jīng)濟性差。 2) 上送下回  , 孔板送風(fēng)和散流器送風(fēng)是常見的上送下回形式。如圖  2-1  和圖  2-2  所示． 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。

7、 圖 2-1 散流器上送下回氣流流型 圖 2-2 孔板送風(fēng)氣流流型 孔板送風(fēng)和密布散流器送風(fēng) , 能夠形成平行流流型、 渦流少 , 斷面速度場 均勻。對于溫濕度要求精度高的房間于溫濕度要求精度高的房間 , 特別是潔凈度 要求很高的房間 , 則是理想的氣流組織型式。 這種形式的排風(fēng)溫度接近室內(nèi)工作 區(qū)平均溫度 , 即 tp = tn 時, βt =1.0 。 3) 側(cè)送側(cè)回 側(cè)送風(fēng)口布置在房間的側(cè)墻上部 , 空氣橫向送出 , 氣流吹對面墻上轉(zhuǎn)折下 落到工作區(qū)以較低速度流

8、過工作區(qū) , 再由布置在同側(cè)的回風(fēng)口排出 , 根據(jù)房間 跨度大小 , 能夠布置成單側(cè)回和雙側(cè)送雙側(cè)回。如圖 2-3 所示。 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 圖 2-3 側(cè)送氣 流流型 側(cè)送側(cè)回形式使工作區(qū)處于回流區(qū) , 具有以下優(yōu)點 , 由于送風(fēng)射流在到達(dá) 工作區(qū)之前 , 已與房間空氣進(jìn)行了比較充分的混合 , 速度場與溫度場都趨于均 勻和穩(wěn)定 , 因此能保證工作區(qū)氣流速度和溫度的均勻性。 因此對于側(cè)送側(cè)回來說 , 容易滿足設(shè)計對于速度

9、不均勻系數(shù)的要求． 工作區(qū)處于回流區(qū) , 故而 tp = tn 時, 投入能量利用系數(shù) βt =1.0, 另外 , 由于側(cè)送側(cè)回的射流射程比較長 , 射流來得及充分衰減。 故可加大送風(fēng)溫差?；谏鲜鰞?yōu)點 , 側(cè)送側(cè)回是一般建筑中用得較多的氣流組織形式。 4) 中送風(fēng)下上回風(fēng) 圖 2-4 是中部送風(fēng)下部回風(fēng)或下部上部同時回風(fēng)的氣流流型圖。 圖 2-4 中送氣流流型 對于高大房間來說 , 送風(fēng)量往往很大 , 房間上部和下部的溫

10、差也比 較大 , 因此將房間分為上下兩部分對待是合適的。 下部視為工作區(qū) , 上部視為非工作區(qū)。采用中部送風(fēng) , 下部的上部同時排風(fēng) , 形成兩個氣流區(qū) , 保證下部工作 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 區(qū)達(dá)到空調(diào)設(shè)計要求 , 而上部氣流區(qū)負(fù)擔(dān)排走非空調(diào)區(qū)的余熱量。 顯然下部氣流 區(qū)的氣流組織就是側(cè)送側(cè)回 , 故 βt=1.0 。 5) 上送上回

11、 圖 2-5 上送上回氣流流型 這種氣流組織形式是將送風(fēng)口和回風(fēng)口疊在一起 , 布置在房間上 部。如圖 2-5 所示。對于那些因各種原因不能在房間下部布置回風(fēng)口的場合是相 當(dāng)合適的。但應(yīng)注意氣流短路的現(xiàn)象發(fā)生。 如果氣流短路時 , 則 tp < tn 時, βt <1.0 經(jīng)濟性差。 6) 下送上回 這種形式的送風(fēng)口布置在下部 , 回風(fēng)口布置在上部 , 如圖 2-6 所 示。 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。

12、 圖 2-6 下送上回氣流流型 對于室內(nèi)余熱量大 , 特別是熱源又靠近頂棚的場合 , 如計算機房 , 廣播電臺的演播大廳等 , 。由于下送上回 tp > tn 時, 故而 βt >1.0 。經(jīng) 濟性好。可是 , 下部送風(fēng)溫差不能太大。 在上述條件下 , 采用下送上回形式是一種較為理想的氣流組織形式。 三、 IDC 機房的氣流組織研究 : 根據(jù) IDC 機房的特點 , 機房氣流組織的確定 , —般要從以下幾個主 要方面來考慮。

13、 1) IDC 機房的結(jié)構(gòu)與建筑面積。 2) IDC 設(shè)備的裝機功率及散熱量。 3) 計算機設(shè)備的采用的冷卻方式。 如自然冷卻機柜或自帶風(fēng)機強制送風(fēng)冷卻、 用冷卻水或冷卻液冷卻、 冷卻水和冷空氣綜合冷卻等。 4) 同時考慮自帶風(fēng)機機柜的進(jìn)排風(fēng)口位置 , 便于迅速排走機柜內(nèi)的熱 量。 1. IDC 機房的氣流組織 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 數(shù)據(jù)中心機房空調(diào)系統(tǒng)的氣流組織簡單的說就是送風(fēng)口回風(fēng)口的位置設(shè)計布置以及采用相應(yīng)的風(fēng)口型式 , 以下是

14、幾種常見氣流組織形式。 1) 上送下回氣流組織 上送下回氣流組織是一般采用的全室空調(diào)送回風(fēng)的基本方式。 上送還可分為機房頂送或緊靠機房頂下的上部側(cè)送兩種形式。 下回一般采用為機房的下部側(cè)回形式。 圖 3-1 上頂送下側(cè)回氣流組織 上圖 3-l 所示的上頂送下側(cè)回的氣流組織 , 送風(fēng)經(jīng)過頂棚上的空調(diào)風(fēng)口往下送冷空氣 , 至室內(nèi)先與機房內(nèi)的空氣棍合 , 經(jīng)過設(shè)備自帶的風(fēng)機 , 再進(jìn)入需送風(fēng)冷卻的計算機設(shè)備。 機房頂棚安裝散流器或孔板風(fēng)口送風(fēng) , 頂棚風(fēng)口送下的冷空氣與機柜頂上排出的熱空氣 , 兩股氣流逆向混合 , 導(dǎo)致進(jìn)入機柜的空氣溫度偏高 , 影響了對機柜的冷卻效果 , 我們曾在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)這類情況。 由于機柜進(jìn)風(fēng)溫度偏高 , 機柜內(nèi)得不到良好的冷卻效果 , 必然造成機柜內(nèi)的氣溫偏高 , 導(dǎo)致計算機不能進(jìn)行有效的正常工作。 因此采用上頂送下側(cè)回的氣流組織 , 對于散熱量較大的機房 , 只有采用較 低 (12 —16℃) 的空調(diào)送風(fēng)溫度 , 來維持機房較低的 (20 土 2℃) 空調(diào)溫度基數(shù)。機柜才能獲得較好的冷卻效果 , 但這樣的能源消耗較大。