机房空调与新风系统
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目录
第4章机房空调与新风系统 (3)
4.1. 空调基础知识介绍 (3)
4.1.1.空调基础知识 (3)
4.1.2.空气热力学常用术语介绍 (4)
4.2. 制冷原理介绍 (8)
4.2.1.制冷原理 (8)
4.2.2.制冷循环简单介绍 (9)
4.2.3.制冷剂压焓图简单介绍 (9)
4.2.4.制冷剂 (10)
4.3. 机房专用空调与舒适性空调的区别 (11)
4.4. 机房专用空调的基本组成 (13)
4.4.1.控制部分 (13)
4.4.2.送风系统 (14)
4.4.3.制冷循环系统 (15)
4.4.4.加湿系统 (16)
4.4.5.与加湿系统配套的水处理 (17)
4.4.6.除湿系统 (18)
4.4.7.加热系统 (18)
4.5. 机房专用空调的选型 (19)
4.5.1.冷量核算 (19)
4.5.2.机房的用电负荷,核算冷量 (19)
4.5.3.按经验核算机房冷量需求 (19)
4.5.4.送风方式选择 (19)
4.6. 机房专用空调不同冷却/冷源方式的选择 (21)
4.7. 机房专用空调的放置 (21)
4.7.1. 机组的放置 (21)
4.7.2.机房专用空调的就位通道 (22)
4.7.3.水冷型室外机选择和放置 (22)
4.8. 机房专用空调的安装 (22)
4.8.1.机组底座 (22)
4.8.2.风冷机组管道的选择、制作、安装 (22)
4.8.3.机组防漏水的处理 (25)
4.9. 机房专用空调维护 (25)
4.10. 新风对机房的意义 (26)
4.10.1.机房内新风处理的要求 (26)
4.10.2.机房的新风设计标准 (27)
4.10.3.排风、余压问题 (27)
4.10.4.如何确定方案 (27)
4.10.5.机房新风处理需要考虑的因素 (27)
4.10.6.新风引进的做法、不同做法的优缺点 (28)
4.10.7.新风系统 (29)
机房空调与新风系统
4.1. 空调基础知识介绍
4.1.1. 空调基础知识
空气调节的任务是创造一个生产、科研及人们生活所需要的空气环境,为此,就要对空气进行各种处理,如加热、冷却、加湿、除湿等。
因而,首先要简单介绍一下空气的组成成份及空气的物理性质。
1) 大气的成份
环绕地球周围的空气称为大气。
大气中会有多种气体、水蒸气和污染物质。
从大气中除去全部水蒸气和污染物质时,所剩即为干空气。
而干空气与水蒸气的混合气体称为湿空气。
在空气中,水蒸气所占的百分比是不稳定的,常随季节、气候、湿源等各种条件的变化而改变,湿空气中水蒸气的含量虽少,但其变化会引起湿空气干、湿程度的改变,进而对人体感觉、产品质量、工艺过程和设备维护等都有直接影响。
广泛的测定结果表明,干空气的组成还是比较稳定的。
在热力学中,常温常压下的干空气视为理想气体。
存在于湿空气中的水蒸气由于处在过热状态,也可当作理想气体。
因此,由于空气和水蒸气组成的湿空气可用下列方程式表示:
Pv=RT 或PV=mRT
式中,P——气体的压力(Pa); V——气体的总容积(m3);
v——气体的比容(m3/kg); m——气体的总质量(kg);
R——气体常数(J/kg.k); T——气体的热力学温度(k);
对于干空气 Rg=287J/kg.k(g表示干空气);
对水蒸气Rq=461J/kg.k(q表示水蒸气)。
2) 水蒸气分压力
所谓气体分压力,就是混合气体中各组成气体单独占有混合气体容积,并具有与混合气体相同的温度时所产生的压力。
道尔顿定律指出:混合气体总压力等于各组成气体压力之和。
湿空气压力必然是于空气分压力和水蒸气分压力之和,即:
P=Pg+ Pq
式中,P——湿空气压力,即大气压力;
Pg——干空气分压力; Pq——水蒸气分压力。
4.1.2. 空气热力学常用术语介绍
常用空调术语有以下几种:
1) 温度
温度是分子动能的宏观结果,当空气受热后其内部分子动能增大,则表现为温度升高,目前国际上实用的是摄氏温标,符号为t,单位以℃表示。
2) 含湿量
湿空气中每kg干空气所含有的水蒸气量称为含湿量d,即:
d=mq/mg
式中:mq湿空气中水蒸气质量,kg;
mg湿空气中干空气质量,kg。
若湿空气中含有1kg干空气及dkg水蒸气,则湿空气质量应为(1+d)kg,由于干空气和水蒸气在常温、常压下可当作理想气体,因此可分别应用理想气体状态方程式:对于水蒸气PqVq=mqRqTq
对于干空气PgVg=mgRgTg
由于空气中气体分子的自由度很大,因此空气中干空气和水蒸气是均匀混合的,两者具有相同的容积和相等的温度,即:
Vq=Vq, Tq=Tq
又知气体常数 Rq=461J/kg.k, Rq=287J/kg.k,经整理得:
d=RgPq/RgPg=0.622Pg/Pg kg/kg干空气
或d=0.622Pq/(B-P g) kg/kg干空气
公式表明,当大气压力一定时,水蒸气分压力和含湿量近似为直线关系。
3) 相对湿度
在一定的温度下,湿空气所含的水蒸气量有一个最大限度,超过这一限度,多余的水蒸气就会从湿空气中凝结出来。
这种含有最大限度水蒸气量的湿空气称为饱和空气,饱和空气所具有的水蒸气分压力和含湿量,称做该温度下湿空气的饱和水蒸气分压力和饱和含湿量。
相对湿度,即是空气中水蒸气分压力和同温度下饱和水蒸气分压力之比,
φ=Pq/Pq.b×100%
式中:φ=相对湿度;
Pq=空气的水蒸气分压力;
Pq.b=同温度下空气的饱和水蒸气分压力。
也可近似表达为:φ=d/db×100%
式中,db—空气的饱和含湿量。
4) 焓
焓,简单讲即表示单位质量的物质所含有的热量。
用符号 i表示,单位是kJ/kg。
在空调工程中,对空气进行处理时,常需要确定空气所吸收或放出的热量。
在压力不变的情况下,焓差值等于热交换量。
在空调过程里,湿空气的状态变化过程,可看成是在定压下进行的,可用变化前后的焓差值来计算空气得到或失去的热量。
1kg干空气的焓和dkg水蒸气的焓的总和,称为(1+d)公斤湿空气的焓。
(热力学取0℃的干空气和0℃的水的焓值为零)则湿空气的焓表示如下:
i=ig+d×iq kJ/kg干空气
式中i——对应1kg干空气的湿空气之焓,kJ/kg干空气
ig,iq——分别为1kg干空气和1kg水蒸气的焓,kJ/kg
而 ig=Cp・g×t
iq=2500+Cp・q×t
式中Cp.g——空气的定压比热,在常温下Cp.g=1.005≈1.01kJ/kg.oc
Cp.q——水蒸气的定压比热,在常温下Cp.q=1.84kJ/kg.oc
2500——0℃时水的汽化潜热 kJ/kg
将比热值代入,得湿空气焓计算式:
i=1.01t+d(2500+1.84t)kJ/kg干空气
i=(1.01+1.84d)t+2500d kJ/kg干空气
由式中可看出[(1.01+1.84d)t]是随温度而变化的热量,称之为“显热”,而(2500d)是0℃时dkg水的汽化热,它仅随含湿量变化,而与温度无关,故称为“潜热”。
由此可见,湿空气的热量(焓)是由湿空气本身的温度(显热)和含湿量(潜热)两部分组成的。
(潜热通俗的讲,即是水份吸收热量汽化,将热量带到了空气中)
5) 焓湿图
湿空气的焓湿图见图4-1,图4-2。
图4-1 湿空气i-d图(P=760mmHg)
图4-2 湿空气i-d图(P=740mmHg)
在热力学定义的焓湿图里,横座标轴为含湿量d ,纵座标为焓i ,为使图面开阔、线条清晰,两座标轴之间的夹角大于或等于135℃,等温线是根据公式 i =1.01+d (2500+
1.84t )制作成的,等相对湿度线是根据公式d =0.622・φPq ・b /(B -φPq .b )绘制。
φ=0%的相对湿度线即是纵轴线,φ=100%即是饱和湿度线。
以φ=100%的相对湿度线为界,曲线以上为湿空气区(未饱和区),在湿空气区,水蒸气处于过热状态;以下为过他和区,由于过饱和状态是不稳定的,通常有凝结现象,所以又称为有雾区。
还有水蒸气分压力及热湿比线在这里用处不大,不再讨论。
6) 露点温度
在当前空气含湿量不变的状态下,温度下降,相对湿
度增加,到达100%相对湿度时,当前空气达到饱和状
态,此时的温度即称为当前空气的露点温度。
此时温度继
续下降,含湿量将会沿等相对湿度饱合曲线减少,此时空
气将会产生结露,空气中部分水蒸气凝结成水,同时放出
热量,这种现象称做除湿,除湿量即是△d (参见图4-
3)。
4.2. 制冷原理介绍
4.2.1. 制冷原理
根据热力学第一定律(能量守衡定律)及热力学第二定律(热量不可能自发的不付任何代价从低温物体流向高温物体),制冷循环并不是真正地“制造冷量”,使热量消失,而是通过消耗一定的能量(电能或者其它能量),使热能从低温热源(蒸发器中的制冷剂蒸发吸收的汽化潜热)转移到高温热源(冷凝器中的制冷剂凝结时散发出的热量),即制冷循环实际上起的是能量泵的作用。
在蒸发压缩式制冷循环里,压缩机所做的功,即是完成热量转移所需要消耗的能量,所完成转移的能量与它的比值即制冷量与压缩机消耗功的比值称为制冷系数,也叫性能系数:
?=Qc /W
式中,?——制冷系数;
W ——压缩机消耗功;
Qc ——制冷量。
制冷系数越高,说明制冷循环的效率越高,理论制冷系数的范围,大约从2.5到4或者更高。
一般机房专用空调的制冷系数可达到
3.0~
4.0,相当于制冷量是压缩机消耗功率的3~4倍。
图4-3 露点温度
4.2.2. 制冷循环简单介绍
空调采用的制冷形式有很多种,但机房专用空调一般采用的均是蒸发压缩式制冷循环系统,它是利用制冷剂蒸发时吸收汽化潜热来制冷的:制冷剂是空调制冷系统中实现制冷循环的工作介质,它的临界温度会随着压力的增加而升高,利用这个特点,先将制冷剂气体利用压缩机作功压缩成高温高压气体,再送到冷凝器里,在
高压下冷却,气体会在较高的温度下散热冷凝成液体,
高压的制冷剂液体通过一个节流装置,使压力迅速下降
后到达蒸发器内,在较低的压力温度下沸腾。
这样制冷
剂液体能在较低的温度下吸收汽化潜热蒸发制冷了,蒸
发后的低温、低压汽体被压缩机吸入后进入下一个循环
过程。
这就是蒸发压缩式制冷循环的主要过程,即压缩
机→冷凝器→节流阀→蒸发器→压缩机。
见图4-4所
示。
4.2.3. 制冷剂压焓图简单介绍
在制冷领域里常用压焓图来表示这一循环过程。
下面对压焓图做简单介绍:
在图4-5所示的压焓图上,绝对压力作为纵
坐标(为了缩小图的尺寸,提高低压区域的精度,
纵坐标取对数坐标),焓值作为横坐标。
K 表示为临界点。
K 左边的实线为饱和液体线,线上的任何一点
代表一个饱和液体状态,X =0。
K 右边的实线为干
饱和蒸汽线,线上任何一点代表一个饱和蒸汽状
态,
X=1。
这两条线将图分为三个区域:
①过冷液区:在饱和液体线的左边。
该区内的液体为过冷液体,过冷液体的温度低于同一压力下饱和液体的温度。
②过热蒸气区:在饱和线的右边。
该区域的蒸汽为过热蒸汽,它的温度高于同一压力下饱和蒸汽的温度。
③两相区:在两条线之间的区。
制冷剂在该区域内处于汽、液混合状态,即湿蒸汽状态。
④等压线:水平线。
图4-4 制冷物质循环
图4-5 制冷物质循环
⑤等焓线:垂直线。
⑥等温线:在液体区,几乎是垂直线(在压力不变时,焓减小,温度下降)。
在两相区制冷剂的焓等压变化时,温度不变,只是湿蒸汽的干度发生变化。
故等温线与等压线相重合,是水平线。
在过热蒸汽区是向下弯曲的倾斜线。
等温线用t表示(图中细实线)。
⑦等干度线:只有在湿蒸汽区内,其大致方向与饱和液体线或饱和汽体线相近,用X表示(图中虚线)。
还有等熵线S及等熔线V在这里不再介绍。
图中从状态1点到状态2点,即是压缩机对制冷剂汽体做功,将其压缩成为高压高温汽体的过程,这一过程制冷剂汽体的压力及焓均增加了,因此在图中是一条处在过热蒸汽区的斜直线。
温度也同时增加了。
从2点到2’点,是过热汽体冷却到冷凝温度的过程;从2’点到3’点,是制冷剂在冷凝压力不变状态下,不断散热由汽态凝结成液态的过程,此时的温度是不变的。
3’点到3点,是制冷剂被完全冷凝成液体后继续散热使液体过冷却的过程,这一过程被称为液体过冷。
从3点到4点,是制冷剂液体迅速通过节流装置节流降压的过程,在这一过程里,由于没有热交换,焓值并不发生变化,只是压力下降,因此是一条垂直向下的直线,从4点到1’点是制冷剂经节流装置降压后,在蒸发器内,处于低压下吸收热量沸腾蒸发的过程。
这一过程温度也是不变的,从1’点到1点,是在压力不变情况下对制冷剂汽体再加热过程,简称蒸汽过热,经过过热的制冷剂蒸汽将被压缩机吸入开始下一个循环过程。
以上是制冷循环的主要过程。
制冷机组实际工作时的状况要比这一理论循环过程复杂,这里不再赘叙。
制冷机组所采用的制冷剂有很多种,下面对制冷剂的情况加以简单介绍。
4.2.4. 制冷剂
空调采用的制冷剂一般要满足以下要求:
§不燃烧、不爆炸、对人体无害。
§气化潜热要大,以减少系统中的制冷剂循环量。
§临界温度要高,在常温下应能液化。
§冷凝压力不宜过高,否则对机器和冷凝器的强度要求高;蒸发压力最好不低于大气压力,否则空气有可能向系统内泄漏。
§化学稳定性要好,不与金属化合,不与润滑油起化学反应,一般高温下不易分解。
§导热系数要大,以提高换热器的传热系数,减小传热面积,节省冷凝器及蒸发器的金属消耗量。
§粘度要小,以减少流动阻力。
§液体比热要小,以减少节流损失
§循环的热力完善度尽可能大。
§价格便宜,容易获得。
对于不同的使用场合,对制冷剂要求的侧重点也不同。
目前空调制冷比较常用的制冷剂有:
§R11,分子式CFCL3,分子量137.39,大气压下沸点+23.7℃
§R12,分子式CF2CL2,分子量120.92,大气压下沸点-29.8℃
§R22,分子式CHF2CL,分子量86.84,大气压下沸点-40.8℃
还有R113、R114等。
机房专用空调主要采用R22做为制冷剂,它的特点是分子量小汽化潜能大(达到55.81卡/克),单位容积制冷量比R12约大62%。
R22属中温制冷剂,它无色、无味、不燃烧、不爆炸,传热性及流动性好。
R22不溶于水,当R22中含有水份,而蒸发温度低于0℃时会在节流装置中产生冰堵。
另外系统中的水份还会与R22发生水解反应,产生酸性物质,不但会腐蚀金属材料,而且还会降低电绝缘性能,因此系统中不允许有水存在(含水量应小于0.0025%),并且要求装设干燥过滤器。
R22能够部分地与润滑油相互溶解,其溶解度随着润滑油种类及温度而变。
R22一般对金属不腐蚀,对天燃橡胶和塑料有膨润作用。
R22制冷系统使用的密封材料应该用耐腐蚀的丁睛橡胶或氯醇橡胶,全封闭压缩机中的电机绕组导线要用耐氟绝缘漆,电机采用B级或E 级绝缘。
R22很容易通过机器不严密的结合面,铸件中的小孔及螺纹接合处泄漏,所以铸件要求质量高,对机器的密封要求较严。
近年来,越来越多的研究证明,大量地、无节制地生产和使用氯氟碳化合物(CFC),是造成臭氧层破坏的主要原因。
臭氧层的减薄或消失就不能有效地吸收太阳辐射到地球表面的紫外线,到达地表面的紫外线的增加,将导致人类皮肤癌、白内障等疾病的发病率增加,并抑制人体免疫系统功能,破坏生态平衡、农作物减产、加速全球变暖等危害。
联合国于1985年通过了《保护臭氧层的维也纳公约》,1987年又通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,1990年在伦敦举行了《蒙特利尔议定书》缔约国第二次会议,通过了议定书的修正案,将控制物质从2类8种扩大到7类上百种,到2000年之前,发达国家要完全禁用CFC。
破坏力最强的几种CFC,包括R-11、R-12、R-113、R-114已全面禁止。
R-22因其消耗臭氧潜能值(ODP)较低仅为0.05(R-11为0.1),近期在我国还可继续使用。
要选择替代物质,除要求对环境安全外,还必须满足物理、化学及热力学性质的要求,且要具有实际的可行性,使原装置不作根本性改动。
采用新制冷剂即能达到或接近原制冷循环的制冷效果,目前可替代R-22的制冷剂有R134a,R407c。
4.3. 机房专用空调与舒适性空调的区别
我们知道,计算机机房对温度、湿度及洁净度均有较严格的要求,因此,计算机机房专用空调在设计上与传统的舒适性空调有着很大区别。
1) 冷量分配(显冷与总冷的比例)不同
传统的舒适性空调主要是针对于人员设计,送风量小,送风焓差大,降温和除湿同时进行;而机房内显热量占全部热量的90%以上,它包括设备本身发热、照明发热量、通过墙壁、天花、窗户、地板的导热量,以及阳光辐射热,通过缝隙的渗透风和新风热量等;这些发热量产生余湿量很小,因此采用舒适性空调势必造成机房内相对湿度过低,而使设备内部电路元器件表面积累静电,产生放电损坏设备,干扰数据传输和存储。
同时,由于舒适性空调制冷量的(40%~60%)消耗在除湿上,使得实际冷却设备的冷量减少很多,大大增加了能量的消耗。
机房专用空调在设计上采用严格控制蒸发器内蒸发压力,增大送风量使蒸发器
表面温度高于空气露点温度而不除湿,由于送风量大,送风焓差减小,产生的冷量全部用来降温,提高了工作效率,降低了机房内的湿量损失。
图4-6
2) 风量不同
舒适性空调风量小,风速低,只能在送风方向局部气流循环,不能在机房形成整体的气流循环,机房冷却不均匀,使得机房内存在区域温差,送风方向区域温度低,其他区域温度高,发热设备因摆放位置不同而产生局部热量积累,导致设备过热损坏。
而机房专用空调送风量大,机房换气次数高(通常在30~50次/小时),整个机房内能形成整体的气流循环,使机房内的所有设备均能平均得到冷却。
参见图4-6。
3) 洁净度不同
传统的舒适性空调,由于送风量小,换气次数少,机房内空气不能保证有足够高的流速将尘埃带回到过滤器上,而在机房设备内部产生沉积,对设备本身产生不良影响。
且一般舒适性空调机组的过滤性能较差,不能满足计算机的净化要求。
采用机房专用空调送风量大,空气循环好,同时因具有专用的空气过滤器,能及时高效的滤掉空气中的尘挨,保持机房的洁净度。
4) 可靠性不同
因大多数机房内的电子设备均是连续运行的,工作时间长,因此要求机房专用空调在设计上可大负荷常年连续运转,并要保持极高的可靠性。
舒适性空调较难满足要求,尤其是在冬季,计算机机房因其密封性好而发热设备又多,仍需空调机组正常制冷工作,此时,一般
舒适性空调由于室外冷凝压力过低已很难正常工作,机房专用空调通过可控的室外冷凝器,仍能正常保证制冷循环工作。
5) 可控制的湿度处理
机房专用空调一般还配备了专用加湿系统,高效率的除湿系统及电加热补偿系统,通过微处理器,根据各传感器返馈回来的数据能够精确的控制机房内的温度和湿度,而舒适性空调一般不配备加湿系统,只能控制温度且精度较低,湿度则较难控制,不能满足机房设备的需要。
见图:4-6所示。
6) 制作成本不同
舒适性空调在设计上考虑到实际使用时的季节性和时段性, 每一年的实际工作时间核算成连续工作时间并不会太长, 另外,舒适性空调是民用产品,设计合生产工艺均需要尽量简单,并要大批量的生产以降低成本。
因此, 一台设计使用寿命10年的舒适性空调机组, 如果在机房内24小时x365天的运行,在2-3年后就达到的它的使用寿命,出现故障的可能性会迅速增加。
机房专用空调是工业产品,是针对于机房设备设计和制造的,可靠性最为重要。
并要求能够24小时 x 365天不间断的运行。
因此,一台设计使用寿命10年的机房专用空调的制造成本会远大于相同制冷量的舒适性空调机组。
综上所述,机房专用空调应用在机房里有着传统舒适性空调无法比拟的优点,现已在国内广泛地应用于金融、邮电通信、电视台、石油勘探、印刷、科研、电力等领域。
4.4. 机房专用空调的基本组成
4.4.1. 控制部分
1) 控制系统
控制系统通过控制器显示空气的温、湿度,空调机组的工作状态,分析各传感器反馈回来的信号,对机组各功能项发出工作指令,达到控制空气温、湿度的目的。
当任一功能项出现故障时,控制器会发出报警,并保护该功能项停止工作,直至报警复位。
操作员可通过控制器设定控制机房的温度值、湿度值及温、湿度控制范围(控制精度),设定各功能项的起停时间等。
目前,市场上大部分机房专用空调厂家采用了大屏幕图文显示控制器,带有事故记录、分级启动等多种功能,并带有计算机通信接口,可直接由计算机控制一台或多台空调机组的运行。
模块化的机房专用空调机组控制系统还具备有互为备份,自动轮换工作的功能。
2) 主控制器
是控制系统的中心部分,负责采集各传感器的数据进行分析处理,并将处理指令输出到各个功能系统。
3) 温湿度传感器
负责取样、采集空气的温湿度数据并传输到控制器。
4) 输入、输出单元
负责将各种传感器数据采集并传输到控制器,同时执行控制器的指令(通过继电器输出)。
5) 功能传感器系统
包括压缩机排气压力传感器(高压保护),吸气传感器(吸气压力过低保护),气流传感器,水温传感器(水冷机组)等。
6) 监控器(主控器备份单元)
实时监视主控制器的运行状态,当主控制器出现故障时第一时间接替其工作。
7) 报警输出及远程监控系统
机房专用空调机组设备时常会处于工作时无人值守,为了更安全、更可靠的工作,机房专用空调通常都会带有智能监控用通讯接口,便于客户进行进程或远程的监控。
4.4.2. 送风系统1) 送风机及驱动电机
机房专用空调机组均自带一套送风系统。
机组内的各项
功能(制冷、除湿、加热、加湿等)对机房内空气进行处理
时,均需要空气流动来完成热、湿的交换,机房内气体还需保
持一定流速,防止尘埃沉积,并及时将悬浮于空气中的尘埃滤
除掉。
因此,送风机必不可少。
一般机房专用空调采用前径向
曲线叶轮离心式风机,参见图4-7,优点是较小的体积可以产生
较大的风量。
送风机主要有两种驱动方式:一种是采用风机由
电机直接驱动,风机与电机在同一轮上,此种风机体积较小,
但如要改变风压,只能改变风机的电机转速,调节风压、风量
的能力小;另一种是风机与电机之间采用皮带传动,它的优点
是风压和风量可通过改变电机与风机主、从动皮带轮轮径比来
进行调整,缺点是体积较大,长期运行时传动皮带会有磨损,
需注意及时调整松紧度。
2001年前后,有些机房专用空调厂家采用了后径向曲线
叶轮风机,参见图4-8。
此种送风机在较大型的送风系统中有广泛的应用,优点是效率高,噪声低;缺点是受大尺寸叶轮影
响风机的体积大,会占用过多的机组内空间,提高转速并不能
显著提高风机的风量,此种风机增大风量、风压的最好方法是增大叶轮或增加风机数量,这将使得压缩机部分放置空间减
小,甚至要减少蒸发器放置空间;同时增加了制造成本。
风机图4-8
离心式风机
驱动电机图4-7
电机至于叶轮中间,一旦电机出现故障需更换整个风机,维修成本高
2) 空气过滤器
为保证机房内的洁净度,机房专用空调单位冷量所配备的风量远大于普通舒适性空调,以保证机房内的空气在整体流动,使得尘埃颗粒随空气一同流动,不会下降到机房的设备内,通常在机房专用空调的回气端设置专用的中高效空气过滤器。
3) 气流传感器
当风机电机或传动系统出现故障时,气流突然减少时,或空气过滤器过脏,阻塞气流通过时,气流传感器会给控制器一个气流故障的信号,同时切断风机电源,控制器也会停止本系统的其他所有功能系统的工作。
4.4.3. 制冷循环系统
1) 压缩机及控制、保护系统
压缩机及控制、保护系统为整个制冷系统提供动力,使得制冷剂能在系统内循环。
为保证压缩机不会过载,在压缩机排气管处均设有排气压力过高保护,通常在使用R22制冷剂的系统里,当排气压力大于23-24bar时,高压开关会切断压缩机工作电源;机房专用空调通常采用的是全封闭压缩机(如美国考普兰或法国美优乐,只有美国力伯特公司采用的是开利的半封闭压缩机),压缩机电机靠制冷剂回汽冷却,当压缩机回汽不足时(吸气压力小于1-1.5bar时),会造成电机过热,低压开关将切断压缩机工作电源。
2) 冷凝器系统及控制和保护
机房专用空调系统的冷凝器的设计冷凝功率往往会大于制冷功率和压缩机输入功率的总和。
为保证室内蒸发压力的稳定,冷凝压力要求要稳定在一定的范围内(R22制冷剂为15-18bar),一般通过控制冷凝器散热风机的起停(多个风机多级控制,由冷凝压力控制)或转速(变频控制,由冷凝压力控制)来控制。
当室外温度过低(低于-15oC)时,室外冷凝器风机即使不工作,实际冷凝功率也有可能大于冷凝需求功率,为避免冷凝压力降的过低,可使一部分热汽不经过冷凝器直接旁通到回液端,与已过冷的回液混合,以提高回液压力,保证蒸发压力稳定。
水冷型冷凝器冷凝压力可通过电动三通阀调节(由冷凝压力控制)通过冷凝器的水流量来控制冷凝压力。
3) 膨胀阀及蒸发器的作用和控制、保护
机房专用空调机组的蒸发器单位制冷量所占蒸发面积比舒适性空调机组要大,同时,通过蒸发器表面的气流也会比舒适性空调机组多,这可保证制冷剂在蒸发器内充分蒸发并过热,并使得蒸发压力稳定在一定的范围内(R22 制冷剂蒸发压力为4.5-4,8bar),以确保蒸发器表面温度大于机房内的露点温度。
膨胀阀可根据蒸发器回气温度对制冷剂供应量做适量调节,这是由于室内温度的变化空气过滤器的脏堵会影响制冷剂在蒸发器内的蒸发速度。
4) 水冷却系统。