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)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，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、 服務器等電子設備 , 這些設備發(fā)熱量大 , 對

2、環(huán)境溫濕度有著嚴格的要求 , 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 , 一般要求冷風循環(huán)次數(shù)大于 30 次 , 機房空調(diào)送風壓力 75Pa, 目的是在冷量一定的情 況下 , 經(jīng)過大風量的循環(huán)使機房內(nèi)運行設備發(fā)出的熱量能夠迅速得到消除 , 經(jīng)過高送風壓力使冷風能夠送到較遠的距離和加大送風速度 ; 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)的冷負荷的同時要考慮機房的

3、冷風循環(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 , 如送風口位置及型式 , 回風口位置 , 房 間幾何形狀及室內(nèi)的各種擾動等。 資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，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、 側送側回、 中送上下回、 上送上回及下送上回。 1) 投入能量利用系數(shù) 氣流組織設計的任務 , 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 , 就應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 一一送風溫度 , tn 一一工作區(qū)設計溫度 , tp

5、一一排風溫度。 一般 , 送風量是根據(jù)排風溫度等于工作區(qū)設計溫度進行計算的．實際上 , 房間內(nèi)的溫度并不處處均勻相等 , 因此 , 排風口設置在不問部位 , 就會有不同的排風溫度 , 投入能量利用系數(shù)也不相同。 從式 (2 — 1) 能夠看出 : 當 tp = tn 時, βt =1.0, 表明送風經(jīng)熱交換吸收余熱量后達 到室內(nèi)溫度 , 并進而排出室外。 當 tp > tn 時, βt >1.0, 表明送風吸收部分余熱達到室內(nèi)溫 度、 且能控制工作區(qū)的溫度 , 而排風溫度能夠高于室內(nèi)溫度 , 經(jīng)濟性好。 當 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)揮送入風量的排熱作用 , 經(jīng)濟性差。 2) 上送下回  , 孔板送風和散流器送風是常見的上送下回形式。如圖  2-1  和圖  2-2  所示． 資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，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 孔板送風氣流流型 孔板送風和密布散流器送風 , 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。 這種形式的排風溫度接近室內(nèi)工作 區(qū)平均溫度 , 即 tp = tn 時, βt =1.0 。 3) 側送側回 側送風口布置在房間的側墻上部 , 空氣橫向送出 , 氣流吹對面墻上轉折下 落到工作區(qū)以較低速度流

8、過工作區(qū) , 再由布置在同側的回風口排出 , 根據(jù)房間 跨度大小 , 能夠布置成單側回和雙側送雙側回。如圖 2-3 所示。 資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系改正或者刪除。 圖 2-3 側送氣 流流型 側送側回形式使工作區(qū)處于回流區(qū) , 具有以下優(yōu)點 , 由于送風射流在到達 工作區(qū)之前 , 已與房間空氣進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。 因此對于側送側回來說 , 容易滿足設計對于速度

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 , 由于側送側回的射流射程比較長 , 射流來得及充分衰減。 故可加大送風溫差?；谏鲜鰞?yōu)點 , 側送側回是一般建筑中用得較多的氣流組織形式。 4) 中送風下上回風 圖 2-4 是中部送風下部回風或下部上部同時回風的氣流流型圖。 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 , 下部的上部同時排風 , 形成兩個氣流區(qū) , 保證下部工作 資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系改正或者刪除。 區(qū)達到空調(diào)設計要求 , 而上部氣流區(qū)負擔排走非空調(diào)區(qū)的余熱量。 顯然下部氣流 區(qū)的氣流組織就是側送側回 , 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口和回風口疊在一起 , 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口的場合是相 當合適的。但應注意氣流短路的現(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 這種形式的送風口布置在下部 , 回風口布置在上部 , 如圖 2-6 所 示。 資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，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?？墒?, 下部送風溫差不能太大。 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 機房的結構與建筑面積。 2) IDC 設備的裝機功率及散熱量。 3) 計算機設備的采用的冷卻方式。 如自然冷卻機柜或自帶風機強制送風冷卻、 用冷卻水或冷卻液冷卻、 冷卻水和冷空氣綜合冷卻等。 4) 同時考慮自帶風機機柜的進排風口位置 , 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)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，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口回風口的位置設計布置以及采用相應的風口型式 , 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送兩種形式。 下回一般采用為機房的下部側回形式。 圖 3-1 上頂送下側回氣流組織 上圖 3-l 所示的上頂送下側回的氣流組織 , 送風經(jīng)過頂棚上的空調(diào)風口往下送冷空氣 , 至室內(nèi)先與機房內(nèi)的空氣棍合 , 經(jīng)過設備自帶的風機 , 再進入需送風冷卻的計算機設備。 機房頂棚安裝散流器或孔板風口送風 , 頂棚風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 , 導致進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。 由于機柜進風溫度偏高 , 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 , 導致計算機不能進行有效的正常工作。 因此采用上頂送下側回的氣流組織 , 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。