精密空調的環境控制性能

　　處理關鍵業務的計算機系統的有效可靠運行是各個行業公司成功的重要要素。關閉計算機系統的成本很高，甚至短暫的中斷也會導致生產力，利潤和客戶信譽方面的潛在損失。處理關鍵業務的計算機系統不再局限于一個地方?，F在，許多組織擁有多個數據中心，包括遠程小型數據中心。

　　小型或遠程數據中心在支持系統設計方面不能像大型數據中心那樣受到同樣的重視，即使由于系統故障而造成的損失很大。尤其是，環境控制可能不會受到太多關注：無論是由于快速增長(導致數據中心“比支持系統增長得更快”)還是對敏感電子設備的散熱要求缺乏了解，一些用戶最終都試圖采用舒適空調系統為精密電子設備提供制冷。

　　結果是增加了受保護設備過早失效的風險，并增加了必要的運營成本。

　　機房的精密空調經過專門設計，可滿足高熱密度電子負載的需求。由這種負載產生的顯熱高于一般的舒適環境，并且需要一年365天，每天24小時不間斷冷卻。電子設備對濕度變化更敏感，與一般舒適環境相比，對空氣質量的要求更高。

　　通常，由于用于計算機室的專用空調的高昂的初始投資成本，客戶經常選擇舒適的空調，并承擔由此引起的敏感電子設備的風險。但是，由于精密空調是專門為高顯熱環境設計的，并且全年不間斷運行，因此在整個使用壽命中的運行成本低于舒適空調的運行成本。因此，在同時考慮初始投資成本和運營成本時，精密空調實際上是成本最低的解決方案。

　　精密VS舒適系統

　　數據中心可靠運行所需的支持設備的規劃通常少于主要設備的考慮，尤其是對于較小的設施或偏遠設施。與諸如服務器，操作系統和網絡配置之類的領域相比，諸如環境控制，電源可靠性和支持關鍵計算機系統的有效監視等領域受到的關注較少。但是，這些系統的性能不僅取決于網絡連接，還取決于電源和環境支持系統。

　　數據中心計算機和網絡系統中電子組件的發熱和敏感性要求溫度，濕度，空氣流量和空氣清潔度保持在嚴格的限制內。

　　恒溫恒濕空調是專門為此目的而設計的。在這種情況下，偶爾會使用舒適空調。但通常是因為人們很難區分舒適空調和精密空調之間的區別。

　　舒適的空調系統包括普通空調，住宅區的中央空調以及辦公室和商業辦公樓的空調系統。它們主要為員工提供舒適的環境。

　　恒溫恒濕空調器主要提供全年不間斷的制冷，精確的濕度控制以及比舒適空調更高的制冷量/平方英尺。

　　具體來說，精密空調和舒適空調之間有七個主要區別。

　　1.優化制冷以滿足電子系統要求

　　電子設備比一般舒適環境產生更高的顯熱，這大大改變了對制冷系統的要求。

　　制冷有兩種類型：潛熱制冷和顯熱制冷。

　　潛熱制冷是指空調系統消除水分的能力。這對于一般的舒適度和降溫情況非常重要，例如辦公樓，零售店和其他人群密集的地方。潛熱制冷的重點是維持人們工作環境的溫度和濕度平衡。這些地方通常有直接的門和出入口。

　　顯熱制冷是空調系統消除熱量的能力，可以用溫度計進行測量。數據中心產生的熱量/平方英尺多于辦公大樓，并且人口密度相對較低。

　　在大多數情況下，除了在正常情況下很少使用的緊急出口外，數據中心沒有直接通往辦公樓外部的直接出口。

　　舒適空調的顯熱比為0.60?0.70。這意味著冷卻能力的60%?70%用于制冷，而制冷能力的30%?40%用于除濕。為了實現有效的冷卻，數據中心環境需要0.80至0.90的顯熱比。精密空調的顯熱比為.85?1.0。這意味著制冷量的80%?100%用于冷卻，而除濕量僅0%?20%。因此，在處理相同的顯熱負荷的情況下，“標稱” 20噸舒適型空調比精密空調需要更多的熱量。

　　在普通的辦公環境中，顯熱負荷(.6-.7 SHR)為60%-70%，而計算機機房的顯熱負荷(.85-1.0 SHR)為90%-100%。

　　隨著潛熱輸出的減少，對除濕的需求也隨之減少。數據中心對潛熱冷卻的需求最低，對除濕的需求最低。由于精密空調主要用于消除顯熱，而不是除濕，因此它們具有較高的顯熱比。因此，精密空調最適合數據中心。

　　2.滿足數據中心高熱密度要求的系統容量設計

　　電子設備環境中的熱密度是普通辦公環境的3-5倍，并且以更快的速度增長。

　　具體而言，每250-300平方英尺的辦公室需要1冷噸的制冷量(每小時12,000 BTU或3,413瓦)，平均每平方英尺15瓦。但是，每50-100平方英尺的數據中心需要1冷噸的制冷量，平均每平方英尺75瓦。這是某年數據中心的平均值，某些站點的負載熱密度高達200至300瓦/平方英尺。

　　從氣流的角度來看，精密空調的設計與舒適空調的設計不同。其設計的目的是解決數據中心中的大負載熱密度。精密空調可實現更高的顯熱比，有助于維持設定的溫度和濕度水平，并通過更大的氣流實現更好的空氣過濾。

　　精密空調通常每噸制冷量配備500至900立方英尺每分鐘的風量，這與舒適型空調每分鐘350至400立方英尺的風量形成鮮明對比。

　　此外，刀片服務器和其他新一代機架設備對數據中心提出了前所未有的散熱要求。新一代服務器和通信交換機產生的熱量/平方英尺是十年前的十倍。現在，數據中心設計人員和工程師需要同時考慮使用活動地板精密空調和專業散熱器。舒適的空調僅使用簡單的設備來應對這一新挑戰和相關的散熱要求。

　　3.精確的濕度控制

　　如果忽略濕度的影響，它將引起長期的嚴重問題，包括主要設備，其他資源和基礎設施的損失。數據中心環境的最佳相對濕度范圍是45%至50%。當相對濕度過高時，水分會腐蝕開關電路，導致功能故障和設備故障。當相對濕度太低時，會發生靜電放電，從而干擾設備的正常運行。由于數據中心通常全年需要365×24小時不間斷的冷卻，因此它們更有可能產生較低的相對濕度。

　　舒適的空調通常沒有濕度控制，并且很難在數據中心內保持穩定的相對濕度。如果添加了必要的控件和組件，則它們必須作為一個完整的系統運行。精密空調具有多種運行模式，可以提供適當的制冷，加濕和除濕比例，并且更適合于要求高濕度控制精度的數據中心。

　　4.防止灰塵等污染物

　　即使少量的灰塵或其他顆粒也會損壞存儲介質和電子組件。大多數舒適型空調使用的住宅空氣過濾器的過濾效率僅為10%，這對于數據中心環境而言還遠遠不夠。精密空調的過濾器內部過濾腔效率更高，效率可達到20%-30%，符合ASHRAE標準。

　　5.高效的不間斷冷卻

　　大多數辦公樓中使用的舒適空調平均每周5天每天運行8個小時。假設僅在夏季需要冷卻，則相當于每年約1200小時的運行時間。

　　無論外部環境如何，大多數數據中心都需要一年365天，一天24小時不間斷的冷卻。精密空調及其組件的設計符合高標準制冷要求。當可以根據需要打開或關閉精密空調單元中的其他組件時，風扇系統每年需要連續運行8,760小時。

　　此外，當外部環境溫度降至32°F以下時，帶有室外熱交換器的舒適空調通常由于低壓而無法運行。但是，精密空調可以在-30°F正常運行，而乙二醇制冷系統通常在- 60°華氏度。

　　6.降低運營成本

　　由于基礎工程，設計和設備的差異，舒適空調和精密空調的初始投資成本無法反映所有問題。比較準確的比較是考慮兩個系統的運營成本之間的差異。如果考慮所有制冷和再加濕成本，舒適型空調的年運行成本為$ 670 / t，顯冷能力要高于精密空調。

　　7.增強的服務和支持

　　關鍵環境要求關鍵支持系統具有高可用性。因此，重要的是這些系統可靠地操作并滿足計算機系統操作環境的控制要求。

　　精密空調比舒適空調具有更多的組件冗余，以確保在發生某些故障時可以繼續運行。此外，精密空調是由經過工廠培訓的服務工程師安裝的，他們更加熟悉數據中心的需求和敏感性。制造商可以為精密空調提供24小時緊急服務和預防性維護服務。由于即使短暫關閉也會影響計算機機房的安全底線，因此設計精密空調的主要考慮因素是適用性。

　　結論

　　計算機系統對環境有獨特的要求。僅使用常規設備，舒適的空調適合于生活在“舒適”環境中的人們。

　　精密空調具有高效，高可靠性和靈活性的特點，可以滿足數據中心和其他高可用性計算機房不斷增加的散熱，濕度控制，過濾等要求