機房空調(diào)內(nèi)機循環(huán)風(fēng)量規(guī)劃討論

國家空調(diào)設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督查驗中心是經(jīng)過CMA和CNAS認證的國內(nèi)機房空調(diào)檢測的權(quán)威機構(gòu)，機房空調(diào)檢測咨詢電話：4000-114-585；

會集放置核算機體系或程控交換機體系，并能滿意這類設(shè)備各項環(huán)境要求的特別空間稱為機房。實踐證明，機房環(huán)境中的溫度、濕度、潔凈度及空氣流動速度直接聯(lián)系到設(shè)備的牢靠運轉(zhuǎn)以及運用功率和壽數(shù)。而機房內(nèi)合理空氣環(huán)境的完結(jié)首要經(jīng)過空調(diào)來完結(jié)．相較于舒適性空調(diào)空間，機房空間有以下共同特色：

1)設(shè)備散熱量大且熱密度會集．

2)設(shè)備散濕量很小，均勻散濕量只要8-16g/(m2．h)．

3)空調(diào)送風(fēng)焓差小，送風(fēng)量大，空氣處理進程以制冷為主，除濕為輔．在小焓差狀況下，要消除設(shè)備發(fā)生的大熱量，增大通風(fēng)量是必定的．

4)合適的送風(fēng)辦法及機組的高穩(wěn)定性和高牢靠性．

因此，要滿意機房空間的這些特別要求就要求機房空調(diào)在功能上有必要具有較高的顯熱比和較大的循環(huán)風(fēng)量，而這也是機房空調(diào)開發(fā)進程中首先要處理的兩個關(guān)鍵問題．

1  行業(yè)商場狀況

現(xiàn)在我國商場上首要機房空調(diào)品牌有20多個，其間80%以上為外國品牌．并以美國愛默生旗下的力博特(Libert)、意大利海洛斯(Hiross)、德國施圖茲( Stulz)、加拿大佳力求(Canatal)4大品牌知名度和銷量為最高。在20世紀80-90時代，我國機房空調(diào)設(shè)備悉數(shù)依托進口，近些年這些品牌大部分開端以獨資、合資等辦法在國內(nèi)本鄉(xiāng)出產(chǎn)，而國內(nèi)的一些空調(diào)廠商如美的、格力等也開端涉足機房空調(diào)范疇，僅僅商場占有率還比較低，機房空調(diào)檢測知名度不高，

依據(jù)圖1能夠看到2009年國內(nèi)機房空調(diào)商場上，4大品牌算計占有了60.4%的比例。且78.1%的商場比例悉數(shù)為外資品牌獨占，在外資品牌占肯定主導(dǎo)的機房空調(diào)行業(yè)，國內(nèi)企業(yè)作為后來的跟進者，在新產(chǎn)品開發(fā)中就既要注意對外國技能的學(xué)習(xí)又要枳極貫徹執(zhí)行我國的機房空調(diào)國家標準．在這樣一條準則的輔導(dǎo)下，筆者在機組風(fēng)量和顯熱比設(shè)汁中碰到了一些問題，下面將機房空調(diào)檢測進行具體的剖析．

2  國標規(guī)則的理論剖析

我國于2003年II月25日發(fā)布了機房空調(diào)國家標準《GB 19413-2003-T核算機和數(shù)據(jù)處理機房用單元式空氣調(diào)節(jié)機》，其間對機房空調(diào)名義制冷功能的一般要求在5.4.1條款規(guī)則如下：

1)空調(diào)機應(yīng)有較大的送風(fēng)量和較小的涼風(fēng)比，送風(fēng)溫差不大于7℃，且送風(fēng)溫度應(yīng)高于機房露點溫度．

2)空調(diào)機蒸發(fā)器的面積應(yīng)足夠大，使顯熱比不小于0.87．

風(fēng)冷式機組名義制冷的標準工況見表1．

查濕空氣焓濕圖知，當(dāng)干球溫度23℃，濕球溫度17℃時，空氣的相對濕度為55%，含濕量為9.7g/kg，露點溫度為13.5℃，焓值為48 kJ/kg.

焓差法核算空調(diào)才能：

全熱制冷才能

界說顯熱比用Rs表示，由式(1)和(2)能夠得到

國標5.4.1條款2）中要求顯熱比不小于0.87，

即

將上述兩個條件及ti=23℃，hi=48kJ/kg，Cp=1.005kJ/(kg．℃)代入式(2)~(4)可推出

由式(5)能夠看到，要使送風(fēng)溫差不大于7℃，機組出風(fēng)干球溫度的最小值只能取16℃，此刻，要使循環(huán)風(fēng)量最小，式(5)左右兩邊只能均取等號，可核算出：出口空氣焓值ho= 39.9 kJ/kg.將to、ho、hi代入式(1)，能夠得到在確保顯熱比為0.87的條件下，1kW制冷量所需求的最小風(fēng)量為376m3/h。

3  外資品牌產(chǎn)品手冊剖析

機房空調(diào)商場上干流品牌樣本參數(shù)見表2、3、4、.5.

依據(jù)圖2能夠看出假如一起滿意國標對循環(huán)風(fēng)量、送風(fēng)溫差和顯熱比的要求，商場上干流外資品牌標稱的機組循環(huán)風(fēng)量缺乏百分比在10%-37%之間，明顯達不到要求。

4  突際測驗數(shù)據(jù)驗證

下面以某聞名外資品牌3匹機房空調(diào)銘牌參數(shù)與實踐測驗數(shù)據(jù)為例進行驗證，表6為某外資品牌機房空調(diào)室內(nèi)機銘牌參數(shù)．

1)從風(fēng)量經(jīng)濟性視點考慮，本文規(guī)劃出風(fēng)干球溫度為16℃．按國標標準已知進風(fēng)干球溫度23℃，濕球溫度17℃，進風(fēng)空氣焓值48kJ/kg.C。為空氣的定壓比熱，取1.005 kJ/( kg．℃)，空氣密度為1.18 kg/m3．

2)要確保7500W額外制冷量的前提下顯熱比大于等于0.87，依據(jù)式(1)、(2)、(4)能夠得到機組的規(guī)劃風(fēng)量至少應(yīng)為

由此可見，該機房空調(diào)機組若要確保制冷量滿意銘牌要求，一起契合國標要求測驗工況下的顯熱比不小于0. 87及送風(fēng)溫差不大于7℃的要求，其標稱的額外風(fēng)量值偏小20.5%．而依據(jù)其銘牌的標稱值，顯冷量與額外制冷量的比值卻高達0.91.機房空調(diào)檢測

為查驗該機組的實踐運用作用，在廣東美的商用空調(diào)研制中心12匹焓差試驗室進行了實踐機房空調(diào)檢測．

5  問題原因剖析

以上風(fēng)量缺乏的揣度是依據(jù)國標送回風(fēng)溫差不大于7℃的規(guī)則做出的，因為風(fēng)量和送回風(fēng)溫差是彼此制約的聯(lián)系，外資品牌風(fēng)量規(guī)劃遍及偏小，其送回風(fēng)溫差的規(guī)劃必定會大于7℃．

依據(jù)各廠家的標稱數(shù)據(jù)和相對應(yīng)的測驗工況（干球溫度24℃，相對濕度50%，查濕空氣焓濕圖，知濕球溫度17. 06℃，露點溫度12. 96℃，相對濕度50%，焓值48. 18 kJ/kg，空氣密度1.18 kg/m3）能夠核算其相對應(yīng)的送風(fēng)溫差：

 

6  新觀念的證明

若將機組送回風(fēng)溫差的約束由不大于7℃調(diào)整為不大于11℃，則機組每千瓦全熱制冷量需求的最小風(fēng)量就由376 m3/h下降為264 m3/h．機組風(fēng)量的大幅度下降一方面能夠下降機組的規(guī)劃尺寸和風(fēng)機噪音，另一方面也可能對機房空間的溫度控制精度及換氣次數(shù)發(fā)生影響，進而影響機房設(shè)備的散熱作用機房空調(diào)檢測．

6.1  機組風(fēng)量下降對噪聲的影響

風(fēng)機的聲功率級Lw（單位為dBA）與風(fēng)全壓H（單位為Pa）、風(fēng)量L（單位為m3/h）存在以下近似聯(lián)系：

國家標準《電子核算機機房規(guī)劃標準》對電子核算機機房的溫度要求如下：保持溫度穩(wěn)定[溫度動搖控制在24±(1-2)℃之內(nèi)]；國標GB/T 19413 -2010《核算機和數(shù)據(jù)處理機房用單元式空氣調(diào)節(jié)機》對機房的溫度控制精度要求如下：當(dāng)機房空調(diào)的回風(fēng)溫度設(shè)在17-28℃時，溫度控制精度為±1℃，依據(jù)有關(guān)材料介紹，經(jīng)歷答應(yīng)進、出風(fēng)溫差是：在室溫答應(yīng)動搖規(guī)模≥±1℃時，進、出風(fēng)濕差應(yīng)≤15℃；在室溫答應(yīng)動搖規(guī)模=±1℃時，溫差值應(yīng)為6 -10℃。機房風(fēng)量的改變會影響機房空間的溫度控制精度。機房空調(diào)檢測

機房中的風(fēng)量需求首要包含兩部分，機房設(shè)備散熱所需求的風(fēng)量以及新風(fēng)需求所需求的風(fēng)量，前若首要由機房空調(diào)機組供給．若在機房設(shè)備的技能標準中現(xiàn)已給出所需求的風(fēng)量，則能夠直接核算到總風(fēng)量中，若沒有特別規(guī)則，一般能夠按式(9)核算：

由以上剖析可知，若要確保機房溫度控制精度為±1℃，則式(9)中設(shè)備的進、出口溫差在6-10℃之間取值．

當(dāng)溫差取10℃時，代人式(9)得：G=301Qm3 /h．

當(dāng)溫差取6 ℃時，代入式(9)得：G=498Q m3/h．

要確保機房溫度控制精度在±1℃，機房空調(diào)每千瓦全熱制冷量需求的風(fēng)量在301 - 498 m3/h之間．

6.3  機組風(fēng)量下降對機房換氣次數(shù)的影響

較小的IDC主機房面積一般在200 - 300m2，凈高一般為2.4 -3.0 m，機房熱負荷一般按0.3 -0.4 kW/m2核算．可是對予小型機比較多的機房則需求單獨核算。

假定某機房面積為250 m2，凈高為2.7 m，機房熱負荷按0. 35 kW/( m2．h)核算，校核不同送風(fēng)溫差條件下風(fēng)量是否滿意換氣次數(shù)的要求。

空調(diào)機組額外制冷量：87.5 kW，則各條件下機房的換氣次數(shù)見表8．

在國內(nèi)前期的研究中，關(guān)于送風(fēng)溫差的了解也根本是要確保大風(fēng)量，天津大學(xué)李新禹在2004年的一篇文章中說到送風(fēng)溫差一守時(一般送風(fēng)溫差為4 -6℃)的說法，由文獻[14]可知，能夠說國標GB/T I9413-2003在必定程度上對機房空調(diào)送風(fēng)溫差的約束過顯嚴厲．跟著機房空調(diào)在我國商場的不斷推行和國內(nèi)研究者的深入研究，。一些新的觀念也不斷涌現(xiàn)，哈爾濱空調(diào)股份有限公司張紅娣指出機房空調(diào)的規(guī)劃出風(fēng)溫度為13-15℃，為大風(fēng)量小焓差，而舒適性空調(diào)為小風(fēng)量大焓差，出風(fēng)溫度設(shè)汁為6-8℃。鐘志鯤，丁濤在《數(shù)據(jù)中心機房空氣調(diào)節(jié)體系的規(guī)劃與運轉(zhuǎn)保護》一書中也提出了相同的觀念．機房空調(diào)檢測

7  定論

本文經(jīng)過對國標《GB/T 19413-2003核算機和數(shù)據(jù)處理機房用單元式空氣調(diào)節(jié)機》關(guān)于循環(huán)風(fēng)量和顯熱比相關(guān)條款的剖析，以及剖析成果和機房空凋商場七干流外資品牌樣本和試驗測驗數(shù)據(jù)的比照，得出以下定論：

1)嚴厲依照國標要求，機組送回風(fēng)溫差≤7℃，則每千瓦制冷量所需的最小風(fēng)量為378m3/h.而干流外資品牌機房窄調(diào)規(guī)劃送回風(fēng)溫差為≤11℃，在確保相同顯熱比的條件下，每千瓦制冷量所需求的最小風(fēng)量為264 m3/h，風(fēng)量下降29.8%，噪音均勻可下降1.2dBA.別的，從機房溫度控制精度、機房換氣次數(shù)兩個方面的剖析也說明將每千瓦全熱制冷量需求的最小風(fēng)量規(guī)劃為264m3/h根本是能夠的。

2)機房空調(diào)新的國家標準GB/T19413-2010中也取消了對送回風(fēng)溫差不大于7℃的約束，僅保留了對濕熱比的要求，由文獻[11]可知，這一改變與本文的觀念不約而同．信任新的國標必定會更好地輔導(dǎo)工業(yè)的產(chǎn)品規(guī)劃和促進商場的健康有序開展．

3)較大的送風(fēng)量盡管有助于快速帶走機柜的熱量，但跟著IDC工業(yè)的快速開展，單機柜負荷的快速升高，儀儀依托大循環(huán)風(fēng)量來帶走熱量將會遭到嚴峻檢測，有必要探求新的更高效的冷卻辦法．

文章來源：機房空調(diào)