計算機房新風(fēng)量的確定及新風(fēng)系統的組成,新風(fēng)對機房空調凈化系統的影響。
一、規范對計算機房新風(fēng)量的規定
1、計算機房新風(fēng)量一般認為,應按以下三條中的值計算:
1)機房總送風(fēng)量的5%;
2)每人≥40m³/h;
3)維持機房正壓所需的新風(fēng)量(主機房對走廊或其它房間之間的正壓≥4.9Pa、對室外的正壓≥9.8Pa)。
2、條新風(fēng)量為總送風(fēng)量的5%不夠合理,因機房的總熱負荷與機房面積之間并不成正比。有的機房面積雖然不大,由于功率密度高,機房總熱負荷大,空調機的總送風(fēng)量大,按此條要求確定的新風(fēng)量往往過(guò)大,造成處理新風(fēng)所需的空調負荷大;例如有一個(gè)140m²的機房,總熱負荷達到360KW,總送風(fēng)量約10萬(wàn)m³/h,若按5%計算新風(fēng)量需5000m³/h。
計算機房送入新風(fēng)的目的是滿(mǎn)足人的需求和維持機房所需的正壓值;在空調設計手冊(電子部第十設計院主編)版中關(guān)于亂流潔凈室的新風(fēng)量,認為應不小于總送風(fēng)量的10%;而在第二版中說(shuō)明:此條規定理由似不充分,《采暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》中亦無(wú)此項規定,因此應按1)補充室內排風(fēng)和保持室內正壓值;和2)保證室內每人新風(fēng)量不小于40 m³/h,兩項中的較大值確定新風(fēng)量。
計算機房可看成對潔凈度要求較低(英制50萬(wàn)級)的亂流潔凈室,機房無(wú)排風(fēng),應以維持機房所需的正壓值和室內每人不小于40 m³/h計算機房新風(fēng)量較適宜。
第三條維持機房正壓所需新風(fēng)量很難計算。要維持機房對走廊(或其它房間)的正壓≥4.9Pa,則通過(guò)機房門(mén)窗等縫隙的出風(fēng)速度≥2.8 m/s,新風(fēng)量應為縫隙總面積與出風(fēng)速度的乘積;由于縫隙總面積很難計算,因此維持機房正壓所需的新風(fēng)量亦無(wú)法計算。
二、計算機房新風(fēng)量大小對空調凈化系統的影響
1、新風(fēng)量大的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):1)較易維持機房的正壓;2)可供給工作人員較多的新鮮空氣。
缺點(diǎn):1)在我國許多地區,夏季新風(fēng)熱、濕負荷均較大,若新風(fēng)量大,將會(huì )給空調系統增加較大的負擔;例如夏季若將5000 m³/h新風(fēng)處理到機房?jì)鹊臓顟B(tài)(溫度23℃、相對濕度55%),北京地區需冷負荷57.5kW,上海地區需冷負荷72 kW。
2)在較寒冷的地區,若冬季新風(fēng)量大,所需的加濕量和加熱量均較大。例如冬季若將5000 m³/h新風(fēng)處理到機房?jì)鹊臓顟B(tài)(溫度20℃、相對濕度55%),北京地區需加濕量43.8kg/h;大型機房專(zhuān)用空調機每臺的加濕量?jì)H8-10kg/h,若新風(fēng)量大將給空調系統增加很大負擔。
在較寒冷的地區,冬季若直接將大量新風(fēng)未經(jīng)加熱直接送入機房,當新風(fēng)溫度低于機房露點(diǎn)溫度時(shí)易引起結露現象,此時(shí)須將新風(fēng)加熱后再送入;若新風(fēng)量大,所需加熱量大,造成能源的浪費。
3)新風(fēng)量大,所需新風(fēng)過(guò)濾器數量多,初投資和維護工作量均較大。
2、新風(fēng)量小的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):1)夏季處理新風(fēng)所需空調負荷小,冬季所需加濕量和加熱量亦小,節省初投資和運行能量;2)所需新風(fēng)過(guò)濾器數量少,初投資和運行維護費用均較小。
缺點(diǎn):較難維持機房所需的正壓值。若機房正壓值低甚至是負壓,機房的溫濕度和潔凈度很難維持;室外未經(jīng)處理的空氣通過(guò)門(mén)窗等縫隙直接進(jìn)入機房,夏季在較潮濕地區造成機房相對濕度過(guò)高,冬季在較寒冷地區造成機房相對濕度過(guò)低。由于室外空氣未經(jīng)過(guò)濾經(jīng)縫隙進(jìn)入,機房潔凈度亦無(wú)法保證。
三、計算機房新風(fēng)量的確定
計算機房應確定一個(gè)適宜的新風(fēng)量,新風(fēng)量過(guò)小或過(guò)大不能滿(mǎn)足機房溫、濕度和潔凈度的要求。建議按維持機房所需正壓值和每人≥40m³/h兩項中的較大值計算新風(fēng)量。
由于維持機房正壓所需新風(fēng)量難以計算,根據經(jīng)驗及參照潔凈室的設計,可按1-2次換氣/h來(lái)計算新風(fēng)量。若機房四周?chē)o結構的密封性較好,可采用≥1次換氣/h 來(lái)計算新風(fēng)量;若密封性較差,可適當提高換氣次數并采取密封措施。并且節能的辦法是對四周?chē)o結構采取密封措施,特別應注意活動(dòng)地板下和吊頂內的密封,所有穿過(guò)機房圍護結構的管線(xiàn)敷設后均應將孔洞封堵嚴密防止漏風(fēng)。
四、新風(fēng)的處理方法
1、機房專(zhuān)用空調機為大風(fēng)量、小焓差空調機,其焓差約為舒適性空調機的1/2;這是由于機房總熱負荷中顯熱占絕大多數,為防止機房結露而采取的措施。
由于機房專(zhuān)用空調機焓差小、風(fēng)量大,蒸發(fā)器表面溫度較高不利于除濕。夏季在較潮濕的地區,專(zhuān)用空調機因除濕需要,常常壓縮機與電加熱器同時(shí)工作;即耗費電能,又增加壓縮機和電加熱器的工作時(shí)間、降低空調機的壽命,在這種運行狀態(tài)下空調機的配置也需增加。
2、為防止上述的運行狀態(tài)發(fā)生,采用舒適性空調機對新風(fēng)進(jìn)行預處理后,送入機房與回風(fēng)混合再進(jìn)入專(zhuān)用空調機處理;避免夏季壓縮機與電加熱器同時(shí)工作,節省電能、減少空調機運轉時(shí)間、延長(cháng)使用壽命。
3、維持機房所需的潔凈度,須做到:
1)要維持機房所需的潔凈度(英制 50萬(wàn)級),則須維持機房的正壓,以防室外未經(jīng)處理的臟空氣通過(guò)縫隙進(jìn)入機房;維持正壓則須如前所述送入一定量的新風(fēng)并做好四周?chē)o結構的密封。
2)新風(fēng)在送入機房之前須經(jīng)過(guò)良好的過(guò)濾,過(guò)濾后新風(fēng)的潔凈度應優(yōu)于機房所要求的潔凈度;即送入的新風(fēng)比機房?jì)鹊目諝飧鼭崈?,用潔凈的新風(fēng)來(lái)稀釋機房?jì)鹊幕覊m,并利用機房的正壓將部分臟空氣經(jīng)門(mén)、窗等縫隙排出機房外。
4、新風(fēng)系統。綜上所述,新風(fēng)系統應包括新風(fēng)過(guò)濾裝置和新風(fēng)溫、濕度預處理裝置:
1)新風(fēng)過(guò)濾裝置。最少應有兩級空氣過(guò)濾器,第二級過(guò)濾器應為亞高效空氣過(guò)濾器,才有可能保證機房的潔凈度達到所需的要求。
2)新風(fēng)溫、濕度預處理裝置。用舒適性空調機對新風(fēng)進(jìn)行預處理,夏季降溫、降濕,熱泵式空調機冬季還可用于加熱;在較寒冷的地區,冬季熱泵式空調機不能制熱運行或制熱量不夠時(shí),需另加新風(fēng)加熱器以防新風(fēng)送入機房后結露。
3)新風(fēng)裝置分為落地式和吊頂內暗裝式兩種。
①吊頂內暗裝式體積和重量均較小,不占用面積;但維修不方便,并且因體積有限,過(guò)濾器面積較少,很易堵塞,堵塞后更換過(guò)濾器需在吊頂內進(jìn)行。
②落地式可建一個(gè)新風(fēng)小室,維修工作均在小室內進(jìn)行;并可加大過(guò)濾器的面積,增加過(guò)濾器的容塵量、延長(cháng)過(guò)濾器使用時(shí)間、減少維修工作量;另外由于過(guò)濾器面積大,空氣通過(guò)過(guò)濾器的阻力減小、可降低風(fēng)機的壓頭和噪聲;但落地式需占一定的面積。在有條件的地方,采用落地式較好