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   機房專用空調與舒適性空調的區別
 

一、機房空調現狀

目前電信機房內應用的空調系統主要有兩大類,一類為機房專用空調機組,占據著大部分份額,如 CANATAL 、 LIEBERT 、 HIROSS 等,主要為國外品牌;另一類為舒適性空調機組,在局部小基站內有使用,如大金、三菱、海爾等,主要為日本和國內品牌。根據調查表明,使用舒適性空調機組的機房內產生和發現的問題較多。主要為機房內電子設備故障較多和舒適性空調設備本身的維護量大。

其主要原因在于舒適性空調的設計標準不適合電信機房對溫濕度的要求。電信機房對溫濕度要求較高,具體內容如下:

1、保持溫度恒定:溫度波動控制在 24 ±~ 12 ℃ 之內。

2、保持濕度恒定:相對濕度波動控制在 50 %± 5 % RH 之內。

3、空氣潔凈度 0.5 微米 / 升< 18000 。即在每升的空氣中,大于等于 0.5 微米的顆粒應小于 18000 個。

4、換氣次數 / 小時> 30 。即在給定的機房內,空調的風量和機房容積的比值大于 30 。

5、機房正壓> 10Pa 。

6、空調設備具備遠程監控及來電自啟動功能。

由于舒適性空調根據國標 GB7725-1996 設計,是針對人所需求的環境條件設計的,無法徹底實現以上 6 個功能。在機房內使用舒適性空調時造成的故障結果如下:

1、舒適性空調無法保持機房溫度恒定—會造成電子元氣件的壽命大大降低。

2 、無法保持機房溫度均勻,局部環境容易過熱—導致機房電子設備突然關機。

3 、無法控制機房濕度,機房濕度過高—會產生冷凝水,導致微電路局部短路。

4 、無法控制機房濕度,機房濕度過低—會產生有破壞性的靜電,導致設備運行失常。

5 、風量不足和過濾器效果差,機房潔凈度不夠—灰塵的聚集造成電子設備散熱困難,容易過熱和腐蝕。

6 、舒適性空調設計選材可靠性差—空調維護量大,壽命短。

機房專用空調機組根據機房要求設計,可通過環境調節上徹底解決以上問題,不留任何隱患。

二、舒適性空調和機房專用空調的差異和分析

從設計功能來看,舒適性空調在設計上與機房專用空調的差異如下表:

 

普通空調

機房專用空調

熱密度 (W/ 平方米 )

100-150

300-800

環境調節要素

顯熱比

0.6-0.7

0.9-1.0

運行溫度范圍

-5 o -35 o C

-40 o -42 o C

控制溫度精度

± 3 -5 ℃

± 1 ℃

換氣能力 ( 次 / 小時 )

10-15

30-60

空氣過濾

簡單

ASHRAE20%+

出風溫度

6-8 o C

13-15 o C

對特別功能的要求

再熱器

部分有

提供

加濕器

沒有

提供

集中監控能力

沒有 或功能簡單

完善的監控功能

設計運行時間 ( 每年 )

1000-2500

8760

連續運行使用壽命

2~3 年

>8 年

斷電自動恢復

無斷電自動恢復和啟動延時

斷電可自動恢復,可調啟動延時

下面對以上問題作簡要分析。

1、舒適性空調風量小,出風溫度過低

舒適性空調的設計為小風量、大焓差,出風溫度設計在 6 ~ 8 ℃,換氣次數設計在 10 ~ 15 次。機房專用空調的設計為大風量、小焓差,出風溫度設計在 13 ~ 15 ℃,換氣次數設計在 30 ~ 60 次。舒適性空調出風溫度為 6 ~ 8 ℃ ,而在溫度為 24 ℃ ,相對濕度大于等于 50 %的時候, 13.2 ℃ 為露點溫度,就是說空氣中的水蒸氣在此溫度下會凝結成水滴。尤其對靠近空調出風處的設備極其不利,會導致微電路短路。舒適性空調在不考慮濕度對設備影響的前提下,對近端設備可以有效降溫,但由于風量不足,導致換氣次數不夠,即對距離出風口較遠的設備無法起到降溫作用。機房專用空調出風溫度高( 13 ~ 15 ℃),設計上避免了“露點問題”,并通過大風量(換氣次數最小設計為30次,即每2分鐘將機房空氣有效過濾一次)的設計解決了機房整體降溫問題。

2、舒適性空調在- 5℃ 以下即無法正常運行

舒適性空調在設計理念上只是在夏季發揮降溫功能,當室外溫度在 -5 ℃ 及以下時,即無法降溫,強制其運行時,機組的壽命就會大大縮短!而機房的特點是發熱量大,其空調即使在冬季也要具備降溫功能!機房專用空調的設計能夠適應各類室外溫度變化的要求,在 -40 ℃ 到 + 50 ℃ 區間保證空調24 小時正常工作,包括降溫和升溫。

3、舒適性空調溫度調節精度過低

舒適性空調溫度調節精度為± 3 ~ 5 ℃。從風量及出風問題上考慮,僅僅保障近端設備處的溫度。溫度的波動對設備穩定運行極其不利。機房專用空調溫度調節精度為 1 ℃ ,溫度基本無波動。

4、舒適性空調沒有濕度控制功能

舒適性空調無法進行濕度控制。沒有加濕功能,只能進行除濕。濕度過高產生的水滴及濕度過低產生的靜電對設備運行都極其不利。機房專用空調的重要控制參數為濕度,可以達到±5%的控制精度。

5、舒適性空調設計壽命短

機房專用空調(如 CANATAL )的設計壽命為 15 年(在中國, CANATAL 已經出現 15 年以上仍然正常運行的案例),運行要求為全年 365 天,每天 24 小時。目前已經有一些舒適性空調廠家標稱設計壽命超過5年,然而其計算方法為每年應用 1 ~ 3 個季度,每天運行不超過 8 小時,根據機房專用空調設計壽命的計算方法要求,其設計壽命一般不超過 3 年。

6、舒適性空調基本沒有空氣過濾能力

舒適性空調只具備簡單的過濾功能,其過濾器的過濾效果根本無法達到機房的要求。機房專用空調嚴格按照 0.5 微米 / 升< 18000 B級設計,配合以每小時 30 次的風量循環,保障機房潔凈。

7、舒適性空調維護量大

對舒適性空調而言,由于故障率高,客戶必須組織專門的隊伍進行維護,維護量及維護成本高。機房專用空調的設計針對“免維護”,其維護量只集中在機組自動提示的過濾網更換及加濕罐清理等簡單工作,無須專業的維護隊伍。維護部門傾向于使用機房專用空調。

8、舒適性空調綜合成本高

① 從一次性購買成本上看,如果使用舒適性空調,達到相同制冷量機房專用空調的價格是舒適性空調的 2 倍左右,但考慮使用壽命--機房專用空調的使用壽命空調是舒適性空調的 2 ~ 4 倍,也就是說,在 10 年時間里,我們可以只應用 1 批機房專用空調,而不是應用 2 批甚至 3 批舒適性空調。

② 從運行成本上看,在發揮同樣制冷效果的前提下,舒適性空調的耗電量是機房專用空調耗電量的 1.5 倍。參考下面實例計算,計算中考慮了機房專用空調和舒適性空調顯熱比和能效比的差異。

機房專用空調顯熱比高達 80 %~ 90 %也就是說,有 90 %的效率用于為設備有效降溫,只有10%左右的能耗用于適度除濕。而舒適性空調的顯熱比為6 0 %~ 70 %,有 30 %~ 40 %的效率用于過度除濕,在導致機房濕度過低,不但設備受到靜電的威脅,而且極大地浪費能耗。

機房專用空調選用的工業等級壓縮機能效比高達 3.43 。而舒適性空調目前業界選用的高等級壓縮機能效比約 2.9 ,也就是說 1KW 電能僅能產生 2.9KW 冷量,遠低于機房專用空調

綜合以上說明,我們模擬空調提供1KW顯冷量,連續運行一年消耗電費情況:

舒適空調,顯熱比 0.65 ,能效比 2.9 ,假設電費為 0.8 元 / 千瓦時,一年的電費為:

(( 1KW ÷ 0.65 )÷ 2.9 )× 365 天× 24 小時× 0.8 = 3717.8 元 /KW

舒適性空調每小時空調耗電量

舒適性空調消除 1 千瓦顯熱量需要空調總冷量

機房專用空調,顯熱比 0.9 ,能效比 3.4 ,假設電費為 0.8 元 / 千瓦時,電費:

(( 1KW ÷ 0.9 )÷ 3.3 )× 365 天× 24 小時× 0.8 = 2290.2 元 /KW

舒適性空調耗電量與機房空調耗電量對比:

3717.8元/KW÷2290.2元/KW=1.6

結論:舒適性空調耗電量是機房專用空調的1.6倍。

③ 從維護成本上看。在發揮同樣制冷效果的前提下,舒適性空調的維護量

機房專用空調維護量的 2 倍,維護費用上升。

所以從一個產品的生命周期總體來看,從成本角度考慮,選擇機房專用空調可以節省大量的投資、運行成本、維護成本。舒適性空調初投資遠低于機房專用空調,但一般經過3 ~ 4年,舒適性空調和機房專用空調機組的費用基本持平,此后,舒適性空調的費用就越來越高于機房專用空調。

結論:對于機房來講,要保證機房的環境穩定可靠,需要機房專用空調來實現,使用舒適性空調機組僅僅是減少了初投資,但無法保證機房要求的溫濕度環境,總的費用也高于機房專用空調。

 

 
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