一、制冷循環(huán)系統(tǒng)介紹

1、液體制冷原理

利用物質(zhì)的壯態(tài)變化達(dá)到轉(zhuǎn)移熱量的目的：

因?yàn)榕R界溫度較高的氣體只要稍微壓縮就能使它液化，同時放出熱量。而當(dāng)壓強(qiáng)減小時，它又可能汽化，同時吸收熱量。所以當(dāng)液化劇烈汽化時，可以使周圍的物體冷卻并獲得低溫。

2、制冷方式的分類

液體蒸發(fā)制冷—蒸氣壓縮實(shí)現(xiàn)循環(huán)，使用最廣

吸收式制冷

熱電制冷

氣體渦旋制冷

3、常用制冷劑—氟利昂

制冷劑—是一種在制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器的低溫低壓環(huán)境中吸熱，在冷凝器的高溫高壓環(huán)境中排熱的一種特殊的流體。

氟利昂—甲烷或乙烷的鹵族衍生物。

4、制冷系統(tǒng)的四大部件：

壓縮機(jī)—制冷循環(huán)的核心，是制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的動力裝置，使蒸發(fā)器中的制冷劑保持低壓，冷凝器中制冷劑維持高溫高壓。

冷凝器—在冷凝介質(zhì)的作用下，使壓縮機(jī)排出的過熱飽和蒸汽冷凝為液態(tài)。

膨脹閥—起節(jié)流作用。制冷劑循環(huán)流量的調(diào)節(jié)裝置，它對高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流降壓，使進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑在要求的低壓下吸熱蒸發(fā)。同時根據(jù)被冷卻介質(zhì)的熱負(fù)荷變化自動調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑的流量。

蒸發(fā)器—經(jīng)節(jié)流后的液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中吸熱汽化，使被冷卻物質(zhì)降溫，實(shí)現(xiàn)制冷的目的。

5、制冷工作流程

液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物質(zhì)的熱量之后，汽化成低壓、低溫的蒸汽，被壓縮機(jī)吸入壓縮成高壓、高溫的蒸汽，然后進(jìn)入冷凝器向冷卻物質(zhì)放熱而冷凝為高壓、高溫的液體，在經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流以后變?yōu)榈蛪?、低溫的液態(tài)制冷劑，再次進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱汽化，從而起到循環(huán)制冷的目的。

制冷劑在循環(huán)過程中的狀態(tài)

部 件 制冷劑狀態(tài) 壓力變化 溫度變化

蒸發(fā)器 液-汽 低壓 低溫

壓縮機(jī) 汽-汽 低壓-高壓 低溫-高溫

冷凝器 汽-液 高壓 高溫-常溫

膨脹閥 液-液/汽 高壓-低壓 常溫-低溫

二、空氣循環(huán)系統(tǒng)介紹

1、空氣的處理工程

室內(nèi)的熱濕狀態(tài)點(diǎn)A的空氣通過風(fēng)機(jī)的牽引回到空氣處理機(jī)，與部分新風(fēng)混合到熱濕狀態(tài)點(diǎn)B，再流經(jīng)機(jī)組的表冷器或蒸發(fā)器達(dá)到狀態(tài)點(diǎn)C，形成出風(fēng)，然后按照熱濕變化規(guī)律ξ吸熱吸濕變化到室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)N點(diǎn)。

2、良好氣流組織的要素(溫場均勻)

送回風(fēng)形式：下送上回式 、上送上回式 、上送下回式及混合式。

送回風(fēng)壓力：要保證各部位有靜壓且靜壓值均勻，促使氣流均勻的壓向送風(fēng)口，使各風(fēng)口送風(fēng)均勻。

送回風(fēng)速度：送回風(fēng)速度要控制適當(dāng)，既滿足送回風(fēng)要求，又不能使工作人員有吹風(fēng)感，還要滿足風(fēng)速對噪音的要求。

送風(fēng)口的布置：送風(fēng)口要均勻布置或按設(shè)備要求布置，要保證空調(diào)區(qū)域能有適量冷風(fēng)送入。送風(fēng)口可按空調(diào)要求加裝過濾器。

回風(fēng)口的布置：回風(fēng)口應(yīng)布置在回風(fēng)通暢的地方，注意不要引起送風(fēng)短路?；仫L(fēng)口要可空調(diào)要求加裝合適的過濾器。

 

送回、風(fēng)形式

 

下送風(fēng)、上回風(fēng)

若機(jī)房采用了靜電地板，靜電地板與地面之間高度為300～350mm，且其空間內(nèi)無阻隔物，可以形成送風(fēng)通道并作為靜壓箱，其送、回風(fēng)方式如圖a或圖b所示。

上送風(fēng)、前回風(fēng)

 

若機(jī)房未采用靜電地板或不作為靜壓箱，但采用了吊頂，吊頂空間為300～500mm，且其空間內(nèi)無阻隔物，可以形成送風(fēng)通道并作為靜壓箱，其送、回風(fēng)方式如圖c所示。

若機(jī)房未用吊頂，或吊頂空間距離過大（>1000mm），則可在空調(diào)送風(fēng)出口處做成專門的送風(fēng)通道，如圖d所示，并在送風(fēng)通道外表面做保溫材料。

上送風(fēng)、下回風(fēng)

若機(jī)房采用靜電地板，也采用了吊頂，靜電地板和吊頂均可作為氣流通道，其送、回風(fēng)方式如圖e示。

上送風(fēng)、后回風(fēng)

機(jī)房條件與（2）的情況類似，不同的是用戶要求機(jī)房空調(diào)與其它設(shè)備隔離，其送、回風(fēng)方式如圖f示。

3、空氣的處理設(shè)備

空氣過濾器—目前廣泛使用的過濾器按效率分為以下三種：

初效過濾器，這種過濾器大多采用金屬絲網(wǎng)、鐵屑、瓷環(huán)、玻璃絲、粗孔聚氨脂泡沫塑料和各種人造纖維。

中效過濾器，它的主要濾料是玻璃纖維、中細(xì)孔聚乙烯泡沫塑料和無紡布。為了提高過濾效率并能處理較大風(fēng)量，這種過濾器都做成抽屜式或袋式。

高效過濾器，它的濾料為超細(xì)玻璃纖維、超細(xì)石棉纖維（纖維直徑＜1μm）做成的濾紙。為了減少阻力并增加對微塵的擴(kuò)散效應(yīng)，必須采用低濾速，所以須將濾紙多次折疊，使其過濾面積為迎風(fēng)面積的50-60倍。這種過濾器必須在粗、中效過濾器保護(hù)下使用。

初效過濾器

中效過濾器

高效過濾器

4、空氣加熱器—空調(diào)系統(tǒng)中用來將空氣加熱的設(shè)備。加熱器有以下幾種形式：

光管式加熱器

肋片式加熱器

電加熱器

管翅式電加熱器(力博特機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)配置)

裸線電阻絲加熱器

暖通南社有專門介紹，參見微信公眾平臺nhvaca歷史紀(jì)錄。

5、空氣加濕器—空調(diào)系統(tǒng)中用來給空氣加濕的設(shè)備。加濕器有以下幾種形式：

蒸汽噴管式加濕器

電極式加濕器(力博特CM+機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)配置)

遠(yuǎn)紅外式加濕器(力博特豪華型機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)配置)

蒸發(fā)板式加濕器

超聲波式加熱器

暖通南社有專門介紹，參見微信公眾平臺nhvaca歷史紀(jì)錄。

各地季節(jié)性濕度變化情況

下表列舉了全國各區(qū)域季度平均濕度情況，通過了解這些信息幫助我們實(shí)時的對機(jī)房所需濕度進(jìn)行調(diào)整；

各專業(yè)主要設(shè)備濕度條件要求（%）

 

表中所列舉濕度是該設(shè)備正常工作所需要的環(huán)境濕度條件：

從表中可以得知，除了交換機(jī)（40-65%）和蓄電池設(shè)備（40-60%）需要較高濕度要求外，其他主要設(shè)備工作濕度滿足的要求可以在20-80%之間。 從圖中可以得知：

a) 外界環(huán)境一年中絕大多數(shù)時間可以滿足主要通信設(shè)備工作環(huán)境濕度要求（20-80℃）；

b) 夏季和冬季中可能出現(xiàn)需要空調(diào)處于加濕和除濕的情形，如果通過空調(diào)自身的加除濕功能來調(diào)節(jié)機(jī)房濕度可能會增加很大的功率損耗，并且部分機(jī)房精密空調(diào)不具備太大的調(diào)節(jié)濕度范圍，此時可以考慮解除機(jī)房專用空調(diào)的加除濕功能，替代為機(jī)房增加專用加除濕設(shè)備來保障機(jī)房適當(dāng)?shù)臐穸刃枰?/p>

6、機(jī)房專用空調(diào)設(shè)備類型

機(jī)房專用空調(diào)設(shè)備制冷系統(tǒng)形式很多，可以根據(jù)工程項目的特點(diǎn)，選用不同的制冷系統(tǒng)。機(jī)房專用空調(diào)機(jī)組制冷系統(tǒng)主要冷卻形式有風(fēng)冷式、水冷或乙二醇水冷式、冷凍水式、雙冷源系統(tǒng)等。

某品牌雙冷源機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)

1.壓縮機(jī)；2.加濕罐；3.電子膨脹閥；4.儲液罐；5.干燥過濾器；6.夜視鏡；7.控制線盤；8.過濾網(wǎng)

三、機(jī)房空調(diào)選型設(shè)計

1.工程概況和需求分析

需要了解機(jī)房情況

面積、尺寸、樓層、承重等

層高、地板和天花高度

機(jī)房功能以及機(jī)房內(nèi)設(shè)備情況（耗電量、擺放等）

室外機(jī)安裝位置

電梯、樓梯等運(yùn)輸搬運(yùn)情況

2.機(jī)房空調(diào)方案設(shè)計依據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)參數(shù)

GB2887-2000電子計算機(jī)場地通用規(guī)范

GB50174-93電子計算機(jī)機(jī)房設(shè)計規(guī)范

機(jī)房運(yùn)行環(huán)境溫濕度要求參考表

全國各城區(qū)季度平均溫度情況，通過了解這些信息幫助我們實(shí)時的對機(jī)房所需溫度進(jìn)行調(diào)整

3.機(jī)房冷負(fù)荷計算－兩種簡便計算方法

方法一：功率及面積法

Qt=Q1+Q2

Qt 總制冷量（KW）

Q1 室內(nèi)設(shè)備負(fù)荷（=設(shè)備功率×0.8）

Q2 環(huán)境熱負(fù)荷（=0.15～0.18kW/m2 ×機(jī)房面積）

方法二：面積法（當(dāng)只知道面積時）

Qt=S×P

Qt 總制冷量（KW）

S 機(jī)房面積（ m2）

P 冷量估算指標(biāo)(根據(jù)不同用途機(jī)房的估算指標(biāo)選取)

4.精密空調(diào)場所的冷負(fù)荷估算指標(biāo)（僅供參考，建議依項目實(shí)際情況確定）

電信交換機(jī)房、移動基站（300 W/m2左右）

數(shù)據(jù)中心 （ 600 W/m2左右）

計算機(jī)房、計費(fèi)中心、控制中心、培訓(xùn)中心（ 300 W/m2左右）

電子產(chǎn)品及儀表車間、精密加工車間（ 300 W/m2左右）

標(biāo)準(zhǔn)檢測室、校準(zhǔn)中心 （250 W/m2左右）

UPS和電池室、動力機(jī)房（ 300 W/m2左右）

醫(yī)院和檢測室、生化培養(yǎng)室、潔凈室、實(shí)驗(yàn)室（ 200W/m2左右）

倉儲室（博物館、圖書館、檔案管、煙草、食品）(200W/m2左右)

各種熱量基礎(chǔ)單位的換算：

1Kcal（大卡）＝3.969BTU; 1BTU=0.252 Kcal

1Kcal（大卡）＝4.19KJ(千焦耳)； 1KJ＝0.239 Kcal

1KW（千瓦）＝860 Kcal/h（大卡/小時）

1St（美國冷噸）＝3024 Kcal/h

1Lt（日本冷噸）＝3320 Kcal/h

1匹＝2～2.2 Kw/h

各種熱量基礎(chǔ)單位的換算：

1Kcal（大卡）＝3.969BTU; 1BTU=0.252 Kcal

1Kcal（大卡）＝4.19KJ(千焦耳)； 1KJ＝0.239 Kcal

1KW（千瓦）＝860 Kcal/h（大卡/小時）

1St（美國冷噸）＝3024 Kcal/h

1Lt（日本冷噸）＝3320 Kcal/h

1匹＝2～2.2 Kw/h

例:

某設(shè)備托管區(qū)機(jī)房： 約88m² 計劃機(jī)柜數(shù)量:50個

按實(shí)際熱負(fù)荷計算

單柜功率:25A×220V = 5.5kVA

發(fā)熱量:5.5×0.8(功率因數(shù)) =4.4KW

設(shè)備總發(fā)熱量:4.4×50 x 80%(發(fā)熱系數(shù)) =176KW

環(huán)境熱量: 100w / m²

單位面積熱量: 88m²×100 =8.8kW

總冷負(fù)荷: 176KW + 8.8kW =184.8kW

5.確定擴(kuò)容需要量(1)

一般選擇空調(diào)都需要考慮擴(kuò)容，特別是如果使用中央冷凝水或冷凍水系統(tǒng)更應(yīng)擴(kuò)容；

即使采用風(fēng)冷系統(tǒng)也要記住，一旦數(shù)據(jù)中心開始運(yùn)作，要安裝新的空調(diào)設(shè)備是非常麻煩的。

留有冗余(2)

任何設(shè)備都有損壞的可能

如果沒有空調(diào)則資訊系統(tǒng)也不能工作

至于冗余的多少則視設(shè)備的重要性來定

6.氣流分配（送風(fēng)方式選擇）

 

假如有活動地板，可利用下送風(fēng)/頂回風(fēng)

活動地板至少保證300mm高，并且地面上應(yīng)鋪設(shè)隔熱層

如頂部送風(fēng)應(yīng)留有500mm高的空間

如采用風(fēng)管系統(tǒng)送風(fēng)則要計算其管壓降和各出風(fēng)口的風(fēng)量

7.六種不同冷卻方式

六種冷卻方式（風(fēng)冷型、水冷型、乙二醇冷卻型、乙二醇自然冷卻型、冷凍水型、雙冷源型）

風(fēng)冷型：適合室內(nèi)機(jī)室外機(jī)接管長度＜60米、室內(nèi)機(jī)低于室外機(jī)＜5米、室內(nèi)機(jī)高于室外機(jī)＜20米的安裝條件。

水冷型：適合風(fēng)冷機(jī)組室內(nèi)機(jī)室外機(jī)距離及高度差不滿足要求或用戶可常年提供冷卻水的安裝條件。

乙二醇冷卻型：適合風(fēng)冷機(jī)組室內(nèi)機(jī)室外機(jī)距離及高度差不滿足要求或采用水冷冬季結(jié)冰的安裝條件。

乙二醇自然冷卻型：適合需要充分利用室外冷空氣的冷量，減少機(jī)組壓縮機(jī)的能耗的要求。

冷凍水型：適合可充分利用廉價冷凍水節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，且大樓可常年提供冷凍水的安裝條件。暖通南社微信公眾平臺：nhvaca

雙冷源型：適合可充分利用廉價冷凍水節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，需要中央冷凍水切換交替使用或備份使用的安裝條件。

8.空調(diào)機(jī)的擺放

 

設(shè)定回風(fēng)狀態(tài)

回風(fēng)狀態(tài)直接影響制冷量

室內(nèi)空氣狀態(tài)對計算機(jī)房是極其重要的

通常下送頂回的分布可允許較高的回風(fēng)溫度

但回風(fēng)溫度過低也不可取，因?yàn)檫@種氣流會對設(shè)備造成冷沖擊

選擇空調(diào)機(jī)的數(shù)量

對同一冷負(fù)荷采用多臺小容量空調(diào)要比采用大容量空調(diào)要好

例：總制冷量要求＝100kW 則選用兩臺50kW機(jī)組而不選用一臺100kW機(jī)組

選件

專用空調(diào)通常都備有多種選件供客戶選擇：

高壓風(fēng)機(jī)

高效過濾器

大功率電加熱器

漏水檢測裝置

各種通信軟件等

9.針對方案的具體說明

10.室內(nèi)外機(jī)組位置建議

原則：

氣流組織均勻

上下水和制冷劑管路安裝方便

根據(jù)安裝地區(qū)溫度選擇室外機(jī)

 

江蘇省	38℃	南京市	35℃	其它
浙江省	38℃	浙東，南部	35℃	浙西，北，中部
廣西省	38℃	百色	35℃	其它
云南省	29℃	昆明	32℃	其它
黑龍江省	29℃	北部，中部	32℃	南部
遼寧省	29℃	大連	32℃	其它
河北省	29℃	西，北部(承德，唐山)	35℃	其它
山西省	35℃	南部	32℃	其它
甘肅省	35℃	敦煌	32℃	其它
河南省	38℃	鄭州	35℃	其它

 

29℃	貴州	西藏	青海
32℃	內(nèi)蒙古	寧夏	吉林
35℃	北京市	廣州市	上海市38℃
	天津市	廣東	山東
38℃	海南	福建	安徽
	江西	湖南	湖北

 

新 疆	41℃	吐魯番	38℃	哈密	35℃	其它
陜西省	29℃	陜北	35℃	西安	32℃	其它
四川省	38℃	重慶	35℃	南充	32℃	其它

 

勘測室內(nèi)外機(jī)的距離及高差

勘測機(jī)房結(jié)構(gòu)，確定送風(fēng)方式

勘測上下水位置，便于加濕接水和除濕排水

勘測機(jī)組搬運(yùn)條件，根據(jù)機(jī)組尺寸和重量確定搬運(yùn)方式和成本

11.選用設(shè)備，了解機(jī)組的一些特性

1 渦旋式壓縮機(jī)

2 銅焊冷凝器

3 電極式加濕器

4 三通調(diào)節(jié)閥（節(jié)能型機(jī)組用）

5 后曲式離心風(fēng)機(jī)

6 帶過熱保護(hù)的電加熱器

7 帶截止閥和安全閥的儲液罐

8 安全閥

9 冷凝壓力控制閥

10 干燥過濾器

11 電子膨脹閥

12 液體管視鏡

13 高壓保護(hù)開關(guān)

14 低壓保護(hù)開關(guān)

15 金屬框架空氣過濾器

16 溫度和濕度傳感器

17 蒸發(fā)盤管

18 微處理控制器

19 電子膨脹閥驅(qū)動器

20 風(fēng)機(jī)擋板

21 總開關(guān)

22 本地用戶終端

來源：機(jī)房空調(diào) http://m.mygoldentreasures.com/

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