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显热量大
机房内安装的主机及外设、服务器、交换机、光端机等计算机设备以及动力保障设备,如UPS电源,均会以传热、对流、辐射的方式向机房内散发热量,这些热量仅造成机房内温度的升高,属于显热。一个服务器机柜散热量在每小时几千瓦到十几千瓦,如果是安装刀片式服务器,散热量会高一些。大中型计算机房设备散热量在400W/m2左右,装机密度较高的数据中心可能会到600W/m2以上。机房内显热比可高达95%。
潜热量小
不改变机房内的温度,而只改变机房内空气含湿量,这部分热量称为潜热。机房内没有散湿设备,潜热主要来自工作人员及室外空气,而大中型计算机机房一般采用人机分离的管理模式,机房围护结构密封较好,新风一般也是经过温湿度预处理后进人机房,所以机房潜热量较小。
风量大、焓差小
设备的热量是通过传导、辐射的方式传递到机房内,设备密集的区域发热量集中,为使机房内各区域温湿度均匀,而且控制在允许的基数及波动范围内,就需要有较大的风量将余热量带走。另外,机房内潜热量较少,一般不需要除湿,空气经过空调机蒸发器时不需要降至零点温度以下,所以送风温差及焓差要求较小,为将机房内余热带走,就需要较大送风量。
不间断运行、常年制冷
机房内设备散热属于稳态热源,全年不间断运行,这就需要有一套不间断的空调保障系统,在空调设备的电源供给方面也有较高的要求,不仅需要有双路市电互投,而且对于保障重要计算机设备的空调系统还应有发电机组做后备电源。长期稳态热源造成即便在冬季机房内也需要制冷,尤其是在南方地区,更为突出。在北方地区,如果冬季仍需制冷,在选择空调机组时,需要考虑机组的冷凝压力和其他相关问题,另外可增加室外冷空气进风比例,以达到节能的目的。
送回风方式较多
空调房间的送风方式取决于房间内热量的发源及分布特点,针对机房内设备密集式排列,线缆、桥架较多以及走线方式等特点,空调的送风方式分为下送上回、上送上回、上送侧回、侧送侧回。
静压箱送风
机房内空调送回风通常不采用管道,而是利用高架地板下部或天花板上部的空间作为静压箱送回风,静压箱内形成的稳压层可使送风均匀,使空间内各点静压相等。
洁净度要求高
电子计算机机房有严格的空气洁净度要求。空气中的尘埃、腐蚀性气体等会严重损坏电子元器件的寿命,引起接触不良和短路等,因此要求机房专用空调能按相关标准对流通空气进行除尘、过滤。另外,要向机房内补充新风,保持机房内的正压。根据《电子计算机机房设计规范》规定,主机房内的空气含尘浓度,在静态条件下测试,每升空气中大于或等于0.5m的尘粒数,应小于18000粒。主机房与其他房间、走廊间压差不应小于4.9Pa,与室外静压差不应小于9.8Pa。
机房精密空调系统的主要部件,控制器、包括压缩机、蒸发器、加热器、风冷冷凝器、控制器、加湿罐、
热力膨胀阀、视液镜、干燥过滤器、过滤网、等部件。对于水冷系列,室内机还包括板式换热器、水流量调节阀、上水电磁阀 。
在许多重要的工作中信息处理是不可或缺的一个环节,因此,公司的正常运转离不开恒温恒湿的数据机房。IT硬件产生不寻常的集中热负荷,同时对温度或湿度的变化又非常敏感。温度或湿度的波动可能会产生一些问题,例如,处理时出现乱码,严重时甚至系统彻底停机。这会给公司带来巨大的损失,具体数额取决于系统中断时间以及所损失数据和时间的价值。标准舒适型空调的设计并非为了处理数据机房的热负荷集中和热负荷组成,也不是为了向这些应用提供所需的精确的温度和湿度设定点。精密空调系统的设计是为了进行精确的温度和湿度控制,精密空调系统具有高可靠性,保证系统终年连续运行,并且具有可维修性、组装灵活性和冗余性,可以保证数据机房四季空调正常运行。
机房温度和湿度设计条件
保持温度和湿度设计条件对于数据机房的平稳运行至关重要。设计条件应在22℃~24℃(72℉~75℉)和35%~50%的相对湿度(R.H.)。与环境条件不合适可能造成损坏一样,温度的快速波动也可能会对硬件运行产生负面影响,这就是即便硬件末在处理数据也要使其保持运行状态的一个原因。相反,舒适型空调系统的设计只是为了在夏天35℃(95℉)的气温和48%R.H.的外界条件下,使室内的温度和湿度分别保持27℃(80℉)和50%R.H.的水平。相对而言,舒适空调没有专用的加湿及控制系统,简单的控制器无法保持温度所需的设定点
(23士2℃),因此,可能会出现高温、高湿而导致环境温湿度较大范围的波动。
机房环境不适合所造成的问题
如果数据机房的环境不适合,将对数据处理和存储工作产生负面影响,可能使数据运行出错、宕机,甚至使系统故障频繁而彻底关机。
1.高温和低温
高温、低温或温度快速波动都有可能会破坏数据处理并关闭整个系统。温度波动可能会改变电子芯片和其它板卡元件的电子和物理特性,造成运行出错或故障。这些问题可能是暂时的,也可能会持续多天。即使是暂时的问题,也可能很难诊断和解决。
2.高湿度
高湿度可能会造成磁带物理变形、磁盘划伤、机架结露、纸张粘连、MOS电路击穿等故障发生。
3.低湿度
低湿度不仅产生静电,同时还加大了静电的释放,此类静电释放将会导致系统运行不稳定甚至数据出错。
机房专用空调与普通舒适空调的区别
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,表现在以下5个方面:
1.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。这些发热量产生的湿量很小,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,产生放电从而损坏设备、干扰数据传输和存储。同时,由于制冷量的(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,产生的冷量全部用来降温,提高了工作效率,降低了湿量损失(送风量大,送风焓差减小)。
2.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30~60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。
3.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.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.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。
综上所述,机房专用空调与舒适型空调在产品设计方面存在显著差别,二者为不同的目的而设计,无法互换使用。计算机机房内必须使用机房专用空调。目前,国内许多行业,如金融、邮电通信、电视台、石油勘探、印刷、科研、电力等已经广泛采用,提高了机房内计算机、网络、通信系统的可靠性和运行的经济性。
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你好,这样子你可以试试看下面的方法介绍 机房空调的选择是根据机房设备、机房空间大小、照明情况、机房环境等因素来确定的。 综合考虑计算以下因素产生的负荷,使用这种计算方式对空调负荷选择而言相对比较准确:...
精密空调除湿效果好,普通空调有30%~40%的效率用于过度除湿,在导致机房湿度过低,不但设备受到静电的威胁,而且极大地浪费能耗,艾默生精密空调基本为了24小时使用而设计,艾默生精密空调的风量大环境的均...
机房精密空调机广泛适用于计算机机房、程控交换机机房、卫星移动通讯站、大型医疗设备室、实验室、测试室、精密电子仪器生产车间等高精密环境,这样的环境对空气的温度、湿度、洁净度、气流分布等各项指标有很高的要求,必须由每年365天、每天24 小时安全可靠运行的专用机房精密空调设备来保障
为了确定机房精密空调机的容量,以满足机房温度、湿度、洁净度和送风速度的要求(简称四度要求)。必须首先计算机房的热负荷。
机房的热负荷主要来自两个方面:
其一是机房内部产生的热量
它包括:室内计算机及外部设备的发热量,机房辅助设施和机房设备的发热量(电热、蒸气水温及其它发热体)。这些发热量显热大、潜热小; 照明发热(显热); 工作人员的发热(显热小、潜热大); 由于水分蒸发、凝结产生的热量(潜热)。
其二是机房外部产生的热量
它包括:
传导热。通过建筑物本体侵入的热量,如从墙壁、屋顶、隔断和地面传入机房的热量(显热); 放射热(也称辐射热)。由于太阳照射从玻璃窗直接进入房间的热量(显热); 对流产生的热量。从门窗等缝隙侵入的高温室外空气(也包含水蒸气)所产生的热量(显热、潜热);
为了使室内工作人员减少疲劳和有利于人体健康而引入的新鲜空气所产生的热量(包括显热和潜热)。
总之,人体放出的热量、缝隙风侵入的热量和换气带进的热量,不仅使室温升高,也会增加室内的含湿量,因此需要除湿。这部分热负荷称为潜热负荷,而机房内所有设备散发的热量只是室内的温度升高,这种热负荷称为显热负荷。与一般宾馆、办公室、会议室等潜热占有相当大比例所不同的是,计算机、程控机机房内的热负荷是以显热负荷为主。因此对于热负荷状况不同的场合应选用不同类型的空调机。通常用显热比(SFH)作为空调机的重要指标。
概略计算(也称为估算)
在机房初始设计阶段,为了较快的选定空调机的容量,可采用此方法,即以单位面积所需冷量进行估算。
计算机房(包括程控交换机房):
楼层较高时,250~300kcal/m2h
楼层较低时,150~250kcal/m2h (根据设备的密度作适当的增减)
办公室(值班室):90kcal/m2h
简易热负荷计算
计算机房空调负荷,主要来自计算机设备、外部设备及机房设备的发热量,大约占总热量的80%以上,其次是照明热、传导热、辐射热等,这几项计算方法与一般空调房间负荷计算相同。计算机制造商,一般能提供设备发热量的具体数值。否则根据计算机的耗电量计算其发热量。
a.外部设备发热量计算
Q=860N¢(kcal/h)
式中:N:用电量(kW); ¢:同时使用系数(0.2~0.5); 860:功的热当量,即l kW电能全部转化为热能所产生的热量。
b.主机发热量计算 Q=860× P× h 1×h 2 ×h 3
式中,P:总功率(kW);
h 1:同时使用系数;
h 2:利用系数;
h 3:负荷工作均匀系数。
机房内各种设备的总功率,应以机房内设备的最大功耗为准,但这些功耗并未全部转换成热量,因此,必须用以上三种系数来修正,这些系数又与计算机的系统结构、功能、用途、工作状态及所用电子元件有关。总系数一般取0.6~0.8之间为好
c.照明设备热负荷计算
机房照明设备的耗电量,一部分变成光,一部分变成热。变成光的部分也因被建筑物和设备等所吸收而变成热。照明设备的热负荷计算如下:
Q=C×P kcal/h
式中, P:照明设备的标称额定输出功率(W);
C:每输出l W的热量(kcal/h W),通常自炽灯0.86,日光灯1.0。
d.人体发热量
人体内的热是通过皮肤和呼吸器官放出来的,这种热因含有水蒸汽,其热负荷应是显热和潜热负荷之和。
人体发出的热随工作状态而异。机房中工作人员可按轻体力工作处理。当室温为24℃时,其显热负荷为56cal,潜热负荷为46cal;当室温为21℃时,其显热负荷为65cal,潜热负荷为37ca1。在两种情况下,其总热负荷均为102cal。
e.围护结构的传导热
通过机房屋顶、墙壁、隔断等围护结构进入机房的传导热是一个与季节、时间、地理位置和太阳的照射角度等有关的量。因此,要准确地求出这样的量是很复杂的问题。
当室内外空气温度保持一定的稳定状态时,由平面形状墙壁传入机房的热量可按下式计算:
Q=KF(t1-t2) kcal/h
式中, K:围护结构的导热系数(kcal/m2h℃);
F:围护结构面积(m2);
t1:机房内温度(℃);
t2:机房外的计算温度(℃)。
当计算不与室外空气直接接触的围护结构如隔断等时,室内外计算温度差应乘以修正系数,其值通常取0.4~0.7。常用材料导热系数如下表所示:
材料 导热系数 (kcal/m2h℃) 材料 导热系数 (kcal/m2h℃)
普通混凝土 1.4~1.5 石膏板 0.2
轻型混凝土 0.5~0.7 石棉水泥板 1
砂浆 1.3 软质纤维板 0.15
熟石膏 0.5 玻璃纤维 0.03
砖 1.1 镀锌钢板 38
玻璃 0.7 铝板 180
木材 0.1~0.25
f.从玻璃透入的太阳辐射热
当玻璃受阳光照射时,一部分被反射、一部分被玻璃吸收,剩下透过玻璃射入机房转化为热。被玻璃吸收的热使玻璃温度升高,其中一部分通过对流进入机房也成为热负荷。
透过玻璃进入室内的热量可按下式计算:
Q=KFq (kcal/h )
式中, K:太阳辐射热的透入系数;
F:玻璃窗的面积(m2);
q:透过玻璃窗进入的太阳辐射热强度(kcal/m2h)。
透入系数K值取决于窗户的种类,通常取0.36~0.4。
太阳辐射热强度q随纬度、季节和时间而不同,又随太阳照射角度而变化。具体数值请参考当地气象资料。
g.换气及室外侵入的热负荷
为了给在计算机房内工作人员不断补充新鲜空气,以及用换气来维持机房的正压,需要通过空调设备的新风口向机房送入室外的新鲜空气,这些新鲜空气也将成为热负荷。 通过门、窗缝隙和开关而侵入的室外空气量,随机房的密封程度,人的出入次数和室外的风速而改变。这种热负荷通常都很小,如需要,可将其拆算为房间的换气量来确定热负荷。
h.其它热负荷
在机房中,除上述热负荷外,在工作中使用示被器、电烙铁、吸尘器等都将成为热负荷。由于这些设备的功耗一般都较小,可粗略按其额定输入功率与功的热当量之积来计算。 此外,机房内使用大量的传输电缆,也是发热体。其计算如下:
Q=860 Pl (kcal/h)
式中, 860:功的热当量(kca1/h);
P:每米电缆的功耗(W); l:电缆的长度(m)。
总之,机房热负荷应由上述a—h各项热负荷之和来确定。
爱默生佳力图菲尼克斯儒雅艾力顿 海瑞斯卡洛斯海瑞弗海洛斯 史图斯
机房精密空调参数
机房精密空调参数: 序 号 设备名称 参数及技术要求 1 精密空调 1,全冷量( 24°,50%RH)≥20KW,送风量:≥ 5600m3/h,电加热:≥ 5KW,加 湿器采用封闭电极式计加湿器,加 湿 量:≥ 5kg/h。 2,采用高效涡旋式压缩机, 保证机组高效率工作, 配电系统采用知名 ABB或施 耐德品牌产品。 3,投标方提供的空调设备应保证长年 7x24 小时运转,且能保证温度为 21-25 度;湿度为 45%-65%;温度控制精度± 1℃,湿度控制精度± 5%RH,送、回风方 式为上送风,下回风。 4,室内风机采用后弯叶 EC风机,风机采用施乐佰或依必安派特品牌产品,机 组具备风机调速功能,用户可根据现场情况手动调节风速与风压。 5,蒸发器采用高效内螺纹铜管、亲水铝箔,方便日后清洗维护,并能有效防止 涡流。 6,空气过滤器:空气过滤器具备防尘防潮功能, 过滤器要求参照欧洲 G4
机房精密空调培训课件
机房精密空调培训课件
机房精密空调可将机房温度及相对湿度控制于正负1摄氏度,从而大大提高了设备的寿命及可靠性,对于很多初次认识机房精密空调的人来说,感觉机房精密空调很神秘,到底和家用空调有什么区别呢,本文就对机房精密空调的构成进行详解。
下面对机房精密空调构成部分进行详解:
(一)压缩机
压缩机按其结构分为三类:开启式、半封闭式、全封闭式。目前大部分机房专用空调采用全封闭式压缩机。
全封闭制冷压缩机是一种压缩机与电动机一起,装置在一个密闭铁壳内形成的一个整体。从外表看只有压缩机的吸排气管接头和电动机的导线;压缩机壳分为上下两部分,压缩机和电动机装入后,上下铁壳用电焊焊接成一体。平时不能拆卸,因此机器使用可靠。
在全封闭制冷压缩机中,又有活塞型压缩机和涡旋式压缩机。
全封闭涡旋式制冷压缩机,它的构造主要由下列各项组成:旋转式进、出口阀门;压力表接口;内置式过载保护;弹性机座;曲轴箱加热器;内置式润滑油泵。
涡旋式制冷压缩机最大的优点是:
1、结构简单:压缩机体仅需2个部件(动盘、定盘)就可代替活塞压缩机中的15个部件。
2、高效:吸气气体和变换处理气体是分离的,以减少吸气和处理之间的热传递,可以提高压缩机的效率。涡旋压缩过程和变换过程都是非常安静的。
(二)蒸发器
1、蒸发器的分类:
蒸发器按其被冷却的介质种类可分为冷却液体的蒸发器(干式蒸发器)和冷却空气用的蒸发器(表冷式蒸发器)这两大类。
机房空调系统所使用的蒸发器一般为冷却空气的蒸发器。当制冷系统的氟里昂液态进入膨胀阀节流后送入蒸发器,属于汽化过程,这时候需要吸收大量热量,使房间温度逐步降低、以达到制冷及去湿效果。
2、A型蒸发器
“A”型结构蒸发器的优点是该结构具有较大的迎风面积和较低的迎面风速以防止逆风带水。蒸发器配备有1/2”铜管铝翅片及不锈钢凝结水盘,以利热量更好的传递。
蒸发器盘管分为多路进入并作交错安排,籍此将每个制冷系统都能遍布于盘管迎风面上,当单一制冷系统运行时,显热制冷量可达总制冷量的55%—60%。
3、蒸发器的去湿功能
在正常制冷循环中,室内机风扇以正常速度运转,供给设计气流以及最经济的能量以满足制冷量的要求。
(1)简单的除湿功能
当需要除湿时,压缩机运行,但室内机马达转速降低,通常为原转速的2/3,因此风量也减少了1/3,通过冷却盘管的出风温度变成过冷,产生良好的冷凝效果即增加了除湿量。
以此法增加去湿量带来的弊端有:当出风量减少1/3,通常在几秒种之内出风温度降低2oC—3oC,当突然降低温度速度达到最大允许值每10分钟降低1℃时,造成控制可靠性降低;当出风量减少1/3,过滤效率降低,对换气次数及通风量都有很大影响,造成室内控制精度降低和温度分布不均匀;由于出风温度降低,需接通电加热器以提高室温,造成温度控制不精确和增加运行费用。
(2)专门的去湿循环
冷却绕组分为上、下两个部分,分别为总冷却绕组的l/3和2/3。在正常冷却方式下,制冷工质流过冷却绕组的两个部分。在除湿方式下,常开电磁阀关闭,这样就把通向冷却绕组的上部绕组(1/3部分)的氟里昂制冷剂切断了,全部氟里昂制冷剂都流向冷却绕组的下部绕组(2/3)部分。通过下部绕组的空气的温度是很低的,通常至少比冷却循环中的空气降低3oC,所以增加了去湿效果,但其弊端是总制冷量会减小和吸气压力降低。
(3)旁路气体调节器
在“A”型蒸发器顶部安装一个旁路气体调节器,在正常冷却方式下这个调节器是关闭的,所有返回的气体都要平均地经过两个冷却绕组。当需要进行除湿操作时,旁路气体调节器完全打开,使1/3的返回气体旁路经过A框绕阻的顶部而没有经过冷却,另外2/3的返回气体均匀地通过A框绕组,排出气体的温度被快速降低,增加去湿效果。
此种去湿方法的效果与专门的去湿循环相同,但是其优点是总制冷量将保持不变。
(三)冷凝器
冷凝器按其冷却形式可分为三大类型:水冷式、风冷式、蒸发式及淋水式。
1、水冷式:
在水冷式冷凝器中,制冷剂放出热量被冷却水带走。冷却水可以一次流过,也可以循环使用。当使用循环水时,需要有冷却水塔或冷水池。水冷冷凝器有壳管式、套管式、沉浸式等结构形式。
2、风冷式
在风冷式冷凝器中,制冷剂放出的热量被空气带走。它的结构形式主要为若干组铜管所组成,由于空气传热性能很差,故通常都在铜管外增加肋片,以增加空气侧的传热面积,同时采用通风机来加速空气流动,使空气强制对流以增加散热效果。
3、蒸发式及淋水式:
在这类冷凝器中,制冷剂在管内冷凝,管外同时受到水及空气的冷却。
目前进口机房专用空调的类型以风冷型为主。
下面对风冷型冷凝器作详细叙述。
风冷冷凝器采用?10铜管,铝翅片结构,风机采用可调速电机,以保证冷凝器在冬季、夏季能够均衡使用,也使冷凝压力在很冷,很热的环境下不致变化太大。
风冷冷凝器适用于环境温度-30oC—+40oC范围之内,当环境温度较高时,将引起冷凝器压力升高,这将由调速器的压力传感机构感受到这种压力的变化,并将这种变化转变为输出电压的变化,从而使电机转速产生变化以达调节强制对流效果的目的。
当然,由于采用了无极调速的装置,那么这种电机转速的变化是能够非常平滑过渡的。
机房专用空调室外冷凝器在出厂时已经过调整及校验,但由于长途运输或者长期使用中的震动,偶尔会出现调速器的设定漂移现象。如果出现此情况可参相应型号的说明书适当调整。
通常室外机调整转速过程为:室外机高压压力在14kgf/cm2左右时风机起转,在20—24kgf/cm2时达到满负荷转速,而在14—18kgf/cm2时调速性能为最佳状态。
(四)热力膨胀阀
1、热力膨胀阀的结构:
膨胀阀的顶部由密封箱盖波纹薄膜感温包和毛细管组成一个密闭容器,里面灌注氟里昂,成为感应机构,感应机构内灌注的制冷剂可以与制冷系统的相同,也可以不同,比如制冷系统用的是F—22,感温包可灌注F—12或F—22,感温包用来感受蒸发器出口的过热蒸汽温度,毛细管作为密封箱与感温包的连接管,传递压力作用在膜片上,波膜片是由一块0.2mm左右的薄合金片冲压成形,断面是波浪形的。受力后弹性形变性能很好,调节杆是用来调整膨胀阀门的开启过热度,在调试过程中用它来调节弹簧的弹力,调节杆向里旋时,弹簧压紧,调节杆向外旋时,弹簧放松,传动杆顶在阀针座与传动盘之间传递压力,阀针座上装有阀针,用来开大或关小阀孔。
2、热力膨胀阀的工作原理
膨胀阀通过感温包感受蒸发器出口端过热度的变化,导致感温系统内(感温系统是由感温包、毛细管、传动膜片和传动波纹管这几种互相连通的零件所构成的密闭系统)充注物质产生压力变化、并作用于传动膜片上.促使膜片形成上下位移,再通过传动片将此力传递给传动杆而推动阀针上下移动,使阀门关小或开大,起到降压节流作用和自动调节蒸发器的制冷剂供给量并保持蒸发器出口端具有一定过热度,得以保证蒸发器传热面积的充分利用,以及减少液击冲缸现象的发生。
3、膨胀阀的种类:(内平衡、外平衡)
作用于热力膨胀阀体内传动膜片下部的压力为节流后的蒸发压力(这一压力通过传动杆和传动片的缝隙而进入膜片下部分空间)这种结构称为内平衡式膨胀阀。
作用于热力膨胀阀体内传动膜片下部的压力不是节流后的蒸发压力,而是通过外接平衡管将蒸发器出口端的压力引入传动膜片下部空间结构的阀门、称为外平衡式热力膨胀阀。
与内平衡式膨胀阀相比,外平衡式热力膨胀阀的过热度要小得多,所以采用外平衡式热力膨胀阀时,能充分发挥蒸发器的传热面积的作用和提高制冷装置的效果,在蒸发器阻力较小、压力损失不大的情况下,可选用内平衡式热力膨胀阀;当蒸发阻力较大,压力损失比较大或具有液体分配器时,应选用外平衡式热力膨胀阀。采用分配器的,一般都选用外平衡膨胀阀。
在专用空调机中采用的通常是外平衡式热力膨胀阀。热力膨胀阀虽只是一个很小的部件,但它在制冷系统中的作用必不可少,所以它与制冷压缩机、蒸发器、冷凝器、并称为制冷系统四大部件。
(五)制冷系统的其它辅件
1、液体管路电磁阀
液体管路电磁阀在制冷系统中可以受压力继电器、温度继电器发出的脉冲信号形成自动控制。在压缩机停机时,由于惯性作用以及氟里昂的热力性质,使氟里昂大量进入蒸发器,在压缩机再次启动时,湿蒸气进入压缩机吸入口引起湿冲程,不易启动,严重的时候甚至将阀片击破。液体管路电磁阀的设置,使这种情况得以避免,静止时电磁阀将高低压分为二个部分,低压部分的较低压力低于低压压力控制器的开启值。所以压缩机处于停止状态。当压缩机需要启动时,通过电脑输出信号接通电磁阀,当阀开启时,高压压力迅速向低压释放,当低压压力达到低压控制器开启值时,压缩机才能启动。
2、视液镜
视液镜在制冷系统中处于制冷电磁阀和干燥过滤器之间,顾名思意,它是用来观察液体流动状态的,根据气泡的多少可以作为制冷剂注入量的参考,根据视液镜颜色可以看出系统内水份的含量。
3、液体管道干燥过滤器:
通常,液体管道干燥过滤器是不可拆卸的。内部采用分子筛结构,能够去除管道中的少量杂质水份等,起到净化系统的目的。因管道在焊接中会出现氧化物,并且氟里昂制冷剂的纯度也有所不一,液体管道干燥过滤器出现堵塞时,会引起吸气压力降低,在过滤器两端会出现温差,如出现这种情况,需要更换过滤器。
4、高低压力控制器
在制冷系统中高低压力控制器是起保护作用的装置。高压保护是上限保护,当高压压力达到设定值时,高压控制器断开,使压缩机接触器线圈释放,压缩机停止工作,避免在超高高压下运行损坏零件。高压保护是手动复位,当压缩机要再次启动时,需先按下复位按钮。当然,在重新启动压缩机前,应先检查出造成高压过高的原因,给予排除后,才能使机器运转正常。
低压保护是为了避免制冷系统在过低压力下运行而设置的保护装置。它的设定分为高限和低限。它的控制原理是:低压断开值就是上限一下限的压差值,重新开机值是上限值。低压控制器是自动复位,所以要求操作人员经常观察机器的运行情况,出现报警时要及时处理,避免压缩机长时间频繁启停而影响寿命。
机房精密空调可将机房温度及相对湿度控制于正负1摄氏度,从而大大提高了设备的寿命及可靠性,对于很多初次认识机房精密空调的人来说,感觉机房精密空调很神秘,到底和家用空调有什么区别呢,本文就对机房精密空调的构成进行详解。
下面对机房精密空调构成部分进行详解:
(一)压缩机
压缩机按其结构分为三类:开启式、半封闭式、全封闭式。目前大部分机房专用空调采用全封闭式压缩机。
全封闭制冷压缩机是一种压缩机与电动机一起,装置在一个密闭铁壳内形成的一个整体。从外表看只有压缩机的吸排气管接头和电动机的导线;压缩机壳分为上下两部分,压缩机和电动机装入后,上下铁壳用电焊焊接成一体。平时不能拆卸,因此机器使用可靠。
在全封闭制冷压缩机中,又有活塞型压缩机和涡旋式压缩机。
全封闭涡旋式制冷压缩机,它的构造主要由下列各项组成:旋转式进、出口阀门;压力表接口;内置式过载保护;弹性机座;曲轴箱加热器;内置式润滑油泵。
涡旋式制冷压缩机最大的优点是:
1、结构简单:压缩机体仅需2个部件(动盘、定盘)就可代替活塞压缩机中的15个部件。
2、高效:吸气气体和变换处理气体是分离的,以减少吸气和处理之间的热传递,可以提高压缩机的效率。涡旋压缩过程和变换过程都是非常安静的。
(二)蒸发器
1、蒸发器的分类:
蒸发器按其被冷却的介质种类可分为冷却液体的蒸发器(干式蒸发器)和冷却空气用的蒸发器(表冷式蒸发器)这两大类。
机房空调系统所使用的蒸发器一般为冷却空气的蒸发器。当制冷系统的氟里昂液态进入膨胀阀节流后送入蒸发器,属于汽化过程,这时候需要吸收大量热量,使房间温度逐步降低、以达到制冷及去湿效果。
2、A型蒸发器
“A”型结构蒸发器的优点是该结构具有较大的迎风面积和较低的迎面风速以防止逆风带水。蒸发器配备有1/2“铜管铝翅片及不锈钢凝结水盘,以利热量更好的传递。
蒸发器盘管分为多路进入并作交错安排,籍此将每个制冷系统都能遍布于盘管迎风面上,当单一制冷系统运行时,显热制冷量可达总制冷量的55%—60%。
3、蒸发器的去湿功能
在正常制冷循环中,室内机风扇以正常速度运转,供给设计气流以及最经济的能量以满足制冷量的要求。
(1)简单的除湿功能
当需要除湿时,压缩机运行,但室内机马达转速降低,通常为原转速的2/3,因此风量也减少了1/3,通过冷却盘管的出风温度变成过冷,产生良好的冷凝效果即增加了除湿量。以此法增加去湿量带来的弊端有:当出风量减少1/3,通常在几秒种之内出风温度降低2oC—3oC,当突然降低温度速度达到最大允许值每10分钟降低1℃时,造成控制可靠性降低;当出风量减少1/3,过滤效率降低,对换气次数及通风量都有很大影响,造成室内控制精度降低和温度分布不均匀;由于出风温度降低,需接通电加热器以提高室温,造成温度控制不精确和增加运行费用。
(2)专门的去湿循环
冷却绕组分为上、下两个部分,分别为总冷却绕组的l/3和2/3.在正常冷却方式下,制冷工质流过冷却绕组的两个部分。在除湿方式下,常开电磁阀关闭,这样就把通向冷却绕组的上部绕组(1/3部分)的氟里昂制冷剂切断了,全部氟里昂制冷剂都流向冷却绕组的下部绕组(2/3)部分。通过下部绕组的空气的温度是很低的,通常至少比冷却循环中的空气降低3oC,所以增加了去湿效果,但其弊端是总制冷量会减小和吸气压力降低。
(3)旁路气体调节器
在“A”型蒸发器顶部安装一个旁路气体调节器,在正常冷却方式下这个调节器是关闭的,所有返回的气体都要平均地经过两个冷却绕组。当需要进行除湿操作时,旁路气体调节器完全打开,使1/3的返回气体旁路经过A框绕阻的顶部而没有经过冷却,另外2/3的返回气体均匀地通过A框绕组,排出气体的温度被快速降低,增加去湿效果。
此种去湿方法的效果与专门的去湿循环相同,但是其优点是总制冷量将保持不变。
(三)冷凝器
冷凝器按其冷却形式可分为三大类型:水冷式、风冷式、蒸发式及淋水式。
1、水冷式:
在水冷式冷凝器中,制冷剂放出热量被冷却水带走。冷却水可以一次流过,也可以循环使用。当使用循环水时,需要有冷却水塔或冷水池。水冷冷凝器有壳管式、套管式、沉浸式等结构形式。
2、风冷式
在风冷式冷凝器中,制冷剂放出的热量被空气带走。它的结构形式主要为若干组铜管所组成,由于空气传热性能很差,故通常都在铜管外增加肋片,以增加空气侧的传热面积,同时采用通风机来加速空气流动,使空气强制对流以增加散热效果。
3、蒸发式及淋水式:
在这类冷凝器中,制冷剂在管内冷凝,管外同时受到水及空气的冷却。
目前进口机房专用空调的类型以风冷型为主。
下面对风冷型冷凝器作详细叙述。
风冷冷凝器采用?10铜管,铝翅片结构,风机采用可调速电机,以保证冷凝器在冬季、夏季能够均衡使用,也使冷凝压力在很冷,很热的环境下不致变化太大。
风冷冷凝器适用于环境温度-30oC—+40oC范围之内,当环境温度较高时,将引起冷凝器压力升高,这将由调速器的压力传感机构感受到这种压力的变化,并将这种变化转变为输出电压的变化,从而使电机转速产生变化以达调节强制对流效果的目的。
当然,由于采用了无极调速的装置,那么这种电机转速的变化是能够非常平滑过渡的。
机房专用空调室外冷凝器在出厂时已经过调整及校验,但由于长途运输或者长期使用中的震动,偶尔会出现调速器的设定漂移现象。如果出现此情况可参相应型号的说明书适当调整。
通常室外机调整转速过程为:室外机高压压力在14kgf/cm2左右时风机起转,在20—24kgf/cm2时达到满负荷转速,而在14—18kgf/cm2时调速性能为最佳状态。
(四)热力膨胀阀
1、热力膨胀阀的结构:
膨胀阀的顶部由密封箱盖波纹薄膜感温包和毛细管组成一个密闭容器,里面灌注氟里昂,成为感应机构,感应机构内灌注的制冷剂可以与制冷系统的相同,也可以不同,比如制冷系统用的是F—22,感温包可灌注F—12或F—22,感温包用来感受蒸发器出口的过热蒸汽温度,毛细管作为密封箱与感温包的连接管,传递压力作用在膜片上,波膜片是由一块0.2mm左右的薄合金片冲压成形,断面是波浪形的。受力后弹性形变性能很好,调节杆是用来调整膨胀阀门的开启过热度,在调试过程中用它来调节弹簧的弹力,调节杆向里旋时,弹簧压紧,调节杆向外旋时,弹簧放松,传动杆顶在阀针座与传动盘之间传递压力,阀针座上装有阀针,用来开大或关小阀孔。
2、热力膨胀阀的工作原理
膨胀阀通过感温包感受蒸发器出口端过热度的变化,导致感温系统内(感温系统是由感温包、毛细管、传动膜片和传动波纹管这几种互相连通的零件所构成的密闭系统)充注物质产生压力变化、并作用于传动膜片上。促使膜片形成上下位移,再通过传动片将此力传递给传动杆而推动阀针上下移动,使阀门关小或开大,起到降压节流作用和自动调节蒸发器的制冷剂供给量并保持蒸发器出口端具有一定过热度,得以保证蒸发器传热面积的充分利用,以及减少液击冲缸现象的发生。
3、膨胀阀的种类:(内平衡、外平衡)
作用于热力膨胀阀体内传动膜片下部的压力为节流后的蒸发压力(这一压力通过传动杆和传动片的缝隙而进入膜片下部分空间)这种结构称为内平衡式膨胀阀。
作用于热力膨胀阀体内传动膜片下部的压力不是节流后的蒸发压力,而是通过外接平衡管将蒸发器出口端的压力引入传动膜片下部空间结构的阀门、称为外平衡式热力膨胀阀。
与内平衡式膨胀阀相比,外平衡式热力膨胀阀的过热度要小得多,所以采用外平衡式热力膨胀阀时,能充分发挥蒸发器的传热面积的作用和提高制冷装置的效果,在蒸发器阻力较小、压力损失不大的情况下,可选用内平衡式热力膨胀阀;当蒸发阻力较大,压力损失比较大或具有液体分配器时,应选用外平衡式热力膨胀阀。采用分配器的,一般都选用外平衡膨胀阀。
在专用空调机中采用的通常是外平衡式热力膨胀阀。热力膨胀阀虽只是一个很小的部件,但它在制冷系统中的作用必不可少,所以它与制冷压缩机、蒸发器、冷凝器、并称为制冷系统四大部件。
(五)制冷系统的其它辅件
1、液体管路电磁阀
液体管路电磁阀在制冷系统中可以受压力继电器、温度继电器发出的脉冲信号形成自动控制。在压缩机停机时,由于惯性作用以及氟里昂的热力性质,使氟里昂大量进入蒸发器,在压缩机再次启动时,湿蒸气进入压缩机吸入口引起湿冲程,不易启动,严重的时候甚至将阀片击破。液体管路电磁阀的设置,使这种情况得以避免,静止时电磁阀将高低压分为二个部分,低压部分的较低压力低于低压压力控制器的开启值。所以压缩机处于停止状态。当压缩机需要启动时,通过电脑输出信号接通电磁阀,当阀开启时,高压压力迅速向低压释放,当低压压力达到低压控制器开启值时,压缩机才能启动。
2、视液镜
视液镜在制冷系统中处于制冷电磁阀和干燥过滤器之间,顾名思意,它是用来观察液体流动状态的,根据气泡的多少可以作为制冷剂注入量的参考,根据视液镜颜色可以看出系统内水份的含量。
3、液体管道干燥过滤器:
通常,液体管道干燥过滤器是不可拆卸的。内部采用分子筛结构,能够去除管道中的少量杂质水份等,起到净化系统的目的。因管道在焊接中会出现氧化物,并且氟里昂制冷剂的纯度也有所不一,液体管道干燥过滤器出现堵塞时,会引起吸气压力降低,在过滤器两端会出现温差,如出现这种情况,需要更换过滤器。
4、高低压力控制器
在制冷系统中高低压力控制器是起保护作用的装置。高压保护是上限保护,当高压压力达到设定值时,高压控制器断开,使压缩机接触器线圈释放,压缩机停止工作,避免在超高高压下运行损坏零件。高压保护是手动复位,当压缩机要再次启动时,需先按下复位按钮。当然,在重新启动压缩机前,应先检查出造成高压过高的原因,给予排除后,才能使机器运转正常。
低压保护是为了避免制冷系统在过低压力下运行而设置的保护装置。它的设定分为高限和低限。它的控制原理是:低压断开值就是上限一下限的压差值,重新开机值是上限值。低压控制器是自动复位,所以要求操作人员经常观察机器的运行情况,出现报警时要及时处理,避免压缩机长时间频繁启停而影响寿命。
前言:
机房精密空调一天二十四小时都在运行,一般机房精密空调的可能出现的故障可以分为五大体:加热故障,加湿故障、高压警报,低压警报和压缩机超载,下面本文总结机房精密空调故障源及解决方法。
机房精密空调常见故障及解决方法
1、系统中的制冷剂有泄漏;
解决方法:对系统重新检漏抽空及灌注氟里昂制冷剂。
2、低压保护器失灵造成控制精度不够;
解决方法:修理、更换低压压力控制器。
3、低压延时继电器调定不正确,或低压启动延时太短。
解决方法:重新调定低压延时时间
4、热力膨胀阀失灵或开启度小,引起供液不足;
解决方法:加大热力膨胀阀的开启度或更换膨胀阀。
5、风道系统发生故障,或风量不足,引起蒸发器冷量不能充分蒸发;
解决方法:检视风道系统情况,将风量调节到正常范围。
6、氟里昂制冷剂灌注量太少。
解决方法:向系统补充氟里昂制冷剂,使压力控制在60psig-70psig之间
7、ZR11M型涡旋压缩机热保护装置故障
解决方法:维修,更换压缩机热保护装置。
8、系统内处理不净,有脏或水份在某处引起堵塞或节流;
解决方法:对阻塞处进行清理,如干燥过滤器堵塞,应更换。
9、低压设定值不正确;
解决方法:重设低压保护值在60psig,30psig系列VI型在50psig,25psig系列V型在43psig,25psig并检查实际开停值;
机房精密空调故障综合问题
对于使用膨胀阀的制冷系统,回液与膨胀阀选型和使用不当密切相关。膨胀阀选型过大、过热度设定太小、感温包安装方法不正确或绝热包扎破损、膨胀阀失灵都可能造成回液,对于使用毛细管的小制冷系统而言,加液量过大会引起回液,蒸发器结霜严重或风扇故障时传热变差,未蒸发的液体会引起回液,冷库温度频繁波动也会引起膨胀阀反应失灵而引起回液。
对于回液较难避免的制冷系统,安装气液分离器和采用抽空停机(即停机前让压缩机抽干蒸发器中液态制冷剂)控制可以有效阻止或降低回液的危害。
(1)液击
1、为了保证压缩机的安全运转,防止产生液击现象,要求吸气温度比蒸发温度高一点,即应具有一定的过热度。过热度的大小可通过调节膨胀阀开启度来实现。
2、应避免吸气温度过高或过低。吸气温度过高,即过热度过大,将导致压缩机排气温度升高。吸气温度过低,则说明制冷剂在蒸发器中蒸发不完全,既降低了蒸发器换热效率,湿蒸汽的吸人又会形成压缩机液击。吸气温度正常情况下应比蒸发温度高5~10℃。
(2)加氟
1、氟量少或其调节压力低(或部分堵塞)时,膨胀阀的阀盖(波纹管)、甚至连进液口都会结霜;氟量过少或基本无氟时,膨胀阀的外表无反应,只能听到一点气流的丝丝声。
2、看结冰从哪一端开始的,是从分液头还是从压机回气管,如果从分液头就是缺氟,从压机就是氟多了。
(3)若吸气温度过高则缸盖全部发热。
机房精密空调吸气温度过高
1、系统中制冷剂充注量不足,即使膨胀阀开到最大,供液量也不会有什么变化,这样制冷剂蒸汽在蒸发器中过热使吸气温度升高。
2、膨胀阀开启度过小,造成系统制冷剂的循环量不足,进人蒸发器的制冷剂量少,过热度大,从而吸气温度高。
3、膨胀阀口滤网堵塞,蒸发器内的供液量不足,制冷剂液体量减少,蒸发器内有一部分被过热蒸汽所占据,因此吸气温度升高。
4、其他原因引起吸气温度过高,如回气管道隔热不好或管道过长,都可引起吸气温度过高。正常情况下压缩机缸盖应是半边凉、半边热。
吸气温度过低
1、制冷剂充注量太多,占据了冷凝器内部分容积而使冷凝压力增高,进入蒸发器的液体随之增多。蒸发器中液体不能完全气化,使压缩机吸人的气体中带有液体微滴。这样,回气管道的温度下降,但蒸发温度因压力未下降而未变化,过热度减小。即使关小膨胀阀也无显著改善。
2、膨胀阀开启度过大。由于感温元件绑扎过松、与回气管接触面积小,或者感温元件未用绝热材料包扎及其包扎位置错误等,致使感温元件所测温度不准确,接近环境温度,使膨胀阀动作的开启度增大,导致供液量过多。
(4)蒸发温度对制冷效率影响
蒸发温度对制冷效率影响较大,它每降低1度,制取同样的冷量需增加功率4%,所以在条件许可的情况下,适当提高蒸发温度,对提高空调器制冷效率是有利的。家用空调器的蒸发温度一般比空调出风口温度低5~10度,正常运行时,蒸发温度在5~12度,出风温度在10~20度。
(5)过热度
1、对于常用的R22制冷剂,压缩机制冷量是随有效过热的增大而减小的,当过热度为10℃时,制冷量为饱和蒸发下制冷量的99.5%,当过热度为20℃时,制冷量为饱和蒸发下制冷量的99.3%,可见制冷量随过热度的增加而衰减是很小的。
2、对于R502制冷剂来说,压缩机制冷量随有效过热度的增大而增大。
3、制冷剂保持一定的过热度,可进一步防止在气缸中产生的液击现象,且对低温制冷系统来说,适当增加有效过热度能使润滑油较顺利地返回压缩机。但随着压缩机吸气过热度的增加,其排气温度也随之上升,过高的排气温度会使润滑油粘度变稀甚至炭化,影响压缩机正常运行,所以吸气过热度要控制在一定的范围之内。
在以下三种情况下不宜使用机房精密空调制冷:
1、低电源电压不启动
2、压缩机高压报警
3、加湿器制冷系统需要维护
机房精密空调故障排除方案与解决
(1)一看
就是看压力表、温度计、电流表的指示值、看压力继电器、压差继电器,温度继电器的调定值大小,看油位、液位的高低,看低压管结霜、结露,冷却水量、冷冻水量的大小,看连接处有否油迹等,以及运行记录所显示的变化趋势。
(2)二听
听机房空调制冷机操作人员反映制冷装置的情况,听机房空调压缩机各部位运行时的噪声,听制冷剂在膨胀阀里的流动声音。
(3)三摸
摸系统管路和部件的冷热程度,变化和发热的趋势以及机房空调设备振动情况。
(4)四闻
如闻到胶皮和塑料臭味,则可肯定电线过热;如闻到刺激性氨臭,则系统有泄漏处;如润滑油有焦糊味,则油已变质。
(5)五分析
运用专业的基本知识,根据以上人的感觉器官(眼、耳、鼻、手)的反映来判断,就可较易地找到故障原因,并有的放矢地去解决。
机房精密空调保养方式
(1)定期提供例行维护和保养:
(2)检查控制器设置,压缩机吸、排气压力;
(3)压缩机工作电流;
(4)高低压力报警值;
(5)风机噪音及运行电流;
(6)加热器过热保护;
(7)凝器散热情况;
(8)制冷循环管路各部件的运行情况;
(9)滤网、湿器和供排水管路及电器系统等部分的清洁情况。
总结:
“三分设计,七分安装”,空调机组的安装是空调工程中重要的环节之一。空调安装质量的好坏直接影响到日后的使用效果和运行寿命。只有经过良好的安装,空调机组才能发挥出优良的制冷效果,低故障率以及较长的使用寿命。