网络运行部新机房空调选用的研究

于海洋

【摘要】通信机房内的电子设备正常运行需要有一个稳定的机房温湿度环境。如果机房内的环境参数达不到通信设备运行的要求，将会对设备的正常运行造成影响。机房精密空调便是根据机房内的各类电子设备对环境温湿度的要求而专门设计的空调系统。这种空调的基本工作原理与家庭及办公场所使用的舒适性空调相同，但由于其高可靠性的硬件配置，使其能够在控制系统下完成对机房环境温湿度的高精度调节。

【关键词】精密空调  新机房空调

一、精密空调的概念

精密空调（也称恒温恒湿空调），外文名Precision Air Conditioner，是指能够充分满足机房环境条件要求的机房专用精密空调机。

二、网络机房空调使用特点

（一）机房对温湿度要求较高，具体要求如下

①保持温度恒定，温度波动控制在20-50℃;②保持湿度恒定，相对湿度波动控制40%～55%RH。

（二）设备散热量大而散湿量小

服务器功率大，运行中的机柜散热不但量大而且集中（每小时由几千瓦至十几千瓦）。机房内的散热量虽然大，但无散湿量，机房内的湿量主要来自工作人员及渗入的室外空气。

（三）较长时间的空调运行周期

计算机设备投入正常运行后，一般有个较长的运行周期，基本上都是全年连续不断的运行。在我们机房，即使在冬季，因为有暖气，机房内还有余热，因此空调系统必须考虑全年运行的高可靠性。

三、精密空调与传统空调的区别

通信機房精密空调在设计上与传统的舒适性空调存在着很大的区别，主要有以下4个方面不同：

（一）送风效果

普通的舒适性空调一般是针对室内的人设计的。人体在向室内散发热量的同时，还会向周围环境中散发湿量。人在室内从事的各种活动，常常也是既散热也散湿的，例如：烧水、做饭、洗澡等。因此，舒适性空调在降温的同时，还应兼具除湿的作用。而通信机房的热负荷主要来自通信设备运行发热、机房内照明系统发热、机房维护结构（天花板、墙壁、门窗、地板等）传导热量、太阳辐射热、开门开窗时的热侵入等，这些热源的加湿量很小，如果采用普通舒适性空调进行降温的话，势必会造成机房内相对湿度过低，影响通信设备的正常运行。而且根据统计，舒适性空调的制冷量有大约40%～60%消耗在除湿上，这就使机房降温的冷量大大减少，增加了能源的消耗。精密空调在设计上已经考虑到这一点，在运行时严格控制送风温度高于机房内的环境温度，空调产生的冷量全部用于降温，而不会起到除湿的作用，提高了能源利用率，降低了湿量损失和冷量损失。

（二）风速、风量

普通舒适性空调在设计时由于考虑到人体的舒适感、降低噪声等因素，它的送风机往往采用风量小、风速低的类型。因此，如果采用舒适性空调作为网络机房的制冷设备时，常常会造成机房内各区域温度不均匀。距离空调近的区域温度较低，而距离空调较远的区域则温度较高，甚至出现热量堆积，影响设备的正常运行。而机房精密空调的风机送风量大、风速高，一般可达到机房换气次数在30～60次/小时，在整个通信机房内能形成一个完整的气流循环，使机房内各处的温度较为均匀。

（三）运行时间和工况不同

普通的舒适性空调一般用于较短时间运行的工作环境下，在室内人员长时间离开的情况下，空调便会被关闭。而且，舒适性空调夏季一般是运行在制冷工况下，冬季运行在制热工况下。如果控制舒适性空调在冬季进行制冷的话，室外冷凝器因为冷凝压力过低很难正常运行。但通信机房内的各类通信设备一般都是24小时不间断运行的，这就要求机房精密空调也要长期不间断的运行，具备极高的可靠性。而且，即使在冬季室外气温在零摄氏度以下的时段，由于通信机房内设备密度高、散热量大，机房精密空调也必须进行制冷降温。

四、精密空调送风方式

（一）上送下回式空调系统

上送下回式空调系统是通常采用的全室空调送回风的基本方式。上送还分为机房顶送或紧靠机房顶下的上部侧送两种形式。下回通常采用为机房的下部侧回形式。送风经过顶棚上的空调风口往下送冷空气，至室内先与机房内的空气混合，再进入需要送风冷却的设备中。机房顶棚安装散流器或孔板风口送风，工作区的空气流速小且均匀，人有良好的舒适感。顶棚风口送下的冷空气与机柜排出的热空气逆向混合，会导致进入机柜的空气温度偏高，影响了对机柜的冷却效果。

采用上顶送下侧回的气流组织，对于散热量较大的机房，只有采用较低（13～16℃）的空调送风温度，来维持机房较低的（23 ±1 ℃）空调温度基数，机柜才能获得良好的冷却效果。但这样的能源消耗较大，机房工作的人员也有不舒适的偏冷感觉。机房空调也可采用上侧送下侧回气流组织，但在设备布置较密时，部分回风气流会被机柜阻挡，形成不了一个通畅的气流回路，机房内出现的不均匀温度场，影响冷却效果。

上送下回式宜用在机房面积不大于100平方米，得热量小于 200W/（m2·h）的小型计算机及微型计算机机房。上送式的送风风口宜采用散流器、孔板风口或百叶风口。下回式回风口一般采用百叶风口，较少采用活动地板回风口。

（二）下送上回式空调系统

下送上回式的气流组织：大中型计算机房内通常设有架空的活动地板，空气通过在活动地板上装设的送风口进入机房和机柜，回风通过机房顶棚上装设的风口回至空调装置，是计算机机房空调特有的气流组织。如图1。

下送式机房活动地板的空调送风风口，一般布置在计算机机柜的正面，送出的低温空气只在瞬间与机房内的热空气混合，有效地提高了送入设备冷却空气的质量，也减少了送入的洁净空气与机房内含有悬浮尘埃空气相混合的污染，从而也提高了进入计算机机柜的空气洁净度。地板送风口无论采用矩形或圆形形式，只要有足够的送风风口面积，都能满足机房的送风要求，但是地板送风风口均宜配可调节风阀，以便于调节送风风口的风量，否则也往往影响到工作区人的舒适感，有的地板送风风口附上一层空气过滤层，虽然增加了送风风口的空气阻力。但是有利于提高送入机房及进入机柜空气的洁净度。

下送上回气流组织宜用在机房面积大于100平方米，得热量大于 200（m2·h）的大中型数据中心。

下送上回式的下送风口，一般采用可调节风量的活动地板送风口，上回式风口一般采用百叶风口或网板风口。

五、精密空调在新机房的摆放设计

（一）转报3楼机房位置（如图2）

空调在机房的西侧和北侧，因使用年限与环境等多种原因，目前的空调外机时常宕机，总需要维修。

（二）精密空调在新机房规划

现网络运行部机柜共有74个，在西北至东南方向可以规划5列机柜。如图3。

每列机柜间隔满足精密空调下送风特点。如图4

六、结语

使用精密空调将时新机房更环保，美观。也是未来通信机房保持恒温恒湿的一个趋势。