精密空调分类有哪些?如何去选

文摘   2024-10-19 11:57   重庆  
精密空调是专为数据中心、实验室、通讯机房等对温湿度要求严格的场所设计的空调系统。相比普通舒适性空调,精密空调具有更高的温度控制精度和稳定性,同时具备湿度调节功能,确保设备在稳定的环境下运行。以下内容将介绍精密空调的分类、技术原理以及如何选型。

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一、精密空调的分类

根据制冷方式和送风方式,精密空调可以分为以下几类:

  1. 按制冷方式分类:

  • 风冷型精密空调:通过外部冷凝器直接排出热量,适用于室外空间较为宽敞的场所。

  • 水冷型精密空调:利用冷冻水系统散热,通常用于大型机房和数据中心,具备高效散热和节能的特点。

  • 双冷源精密空调:结合风冷和水冷的优点,可以在不同环境下灵活切换,确保系统稳定性。

  • 冷冻水型精密空调:直接利用建筑物中央空调系统的冷冻水,适合于已经有中央空调系统的大型建筑。

  • 按送风方式分类:

    • 上送风精密空调:空气从空调顶部送出,适用于大空间或高架地板安装的机房。

    • 下送风精密空调:空气从底部送出,通常用于地板下有较大空间的场合。

    • 侧送风精密空调:空气从侧面送出,适合小型机房或空间较为有限的场合。

  • 按照应用方式分类:

    在精密空调的应用中,根据空调的安装位置和服务范围,可以将其细分为机柜级行级房间级三种类型。

    图片来源:施耐德白皮书


    • 机柜级:机柜级精密空调是一种直接为单个机柜或特定设备提供精确冷却的解决方案,适用于高密度热负荷的IT设备。其优势是:机柜级精密空调直接服务于设备,能够最大限度提高制冷效率。由于冷却直接作用于设备本身,减少了能源浪费。能够提供局部高效制冷,满足单个或少数关键设备的散热需求。

    • 列间级(in-row cooling):是指将空调直接布置在服务器机柜行之间,提供对行级设备的精确制冷。这种系统专为高热密度机房设计,解决热点问题,保证高效冷却。特点是模块化设计,优点是:减少冷却距离,提升冷却效率。精确制冷,快速应对局部设备的高热负荷。节能效果显著,降低机房整体的PUE。通常有两种规格300mm和600mm两种模块。


    • 房间级(Room-Level Precision Cooling)是传统的精密空调系统,通常安装在机房或数据中心的房间内,为整个空间提供冷却。其主要特点是为大规模设备集群提供均匀的温湿度控制。其特点是提供统一的环境控制,温度与湿度保持稳定。适用于大面积或设备数量庞大的场所。技术成熟,常与中央空调或楼宇自动化系统配合使用,实现整体节能和高效运作。


    对于房间级通常有两类精密空调解决方案,一种是室内机部分放置在机房内的,这种比较常见,室内机和室外机是分开的。

    另外还有一种是精密空调放在室外的,这种设备会将室内机和室外机集中到一起。


    图片来源:verti


    二、精密空调的技术原理

    精密空调的主要技术原理与普通空调相似,但在温湿度控制和气流组织上有更多优化,确保环境参数的高度稳定。其主要工作原理包括以下几方面:

    1. 制冷原理:精密空调采用压缩机、冷凝器、蒸发器等核心部件,通过冷媒循环实现热量的吸收与排放。在风冷型中,热量通过冷凝器的风扇直接排出;在水冷型中,热量通过冷却水带走。

    2. 湿度调节:精密空调不仅要控制温度,还要调节湿度。通过压缩制冷、加热和加湿系统共同作用,实现湿度控制。比如在干燥环境中,精密空调会通过蒸汽加湿器或超声波加湿器增加空气湿度。

    3. 空气过滤与气流组织:精密空调通常配备高效过滤器,确保空气洁净,防止设备受到灰尘污染。此外,气流组织也非常重要,良好的气流组织可以确保冷热空气分布均匀,避免热点的产生,防止设备过热。

    4. 控制系统:精密空调通常采用先进的控制系统,能够精确监测温湿度变化,进行实时调整。控制系统还可以通过与BMS(建筑管理系统)或EMS(能源管理系统)对接,实现远程监控和故障报警。


    三、精密空调选型要点

    在选购精密空调时,需要综合考虑以下几个方面的因素,以确保设备能够高效稳定运行:

    1. 负载需求:根据机房或场地的设备发热量计算制冷量。一般建议设备的制冷量略大于实际需求,以应对高负载运行的情况。

    2. 温湿度控制精度:根据场地对温湿度控制的要求选择精密空调。通常情况下,精密空调可以将温度控制在±1℃以内,湿度控制在±5%RH。

    3. 送风方式选择:根据机房布局选择适合的送风方式。例如,若机房采用架空地板,可以选择下送风方式;而对于无架空地板的场所,可以选择上送风或侧送风方式。

    4. 能效比(EER)和运行成本:设备的能效比直接影响运行成本。高效的精密空调虽然初期投资较高,但长期运行节能效果显著,能够节省电费。

    5. 维护便捷性:选购设备时还需考虑其维护保养的便捷性。易于拆卸和清洁的设备可以减少维护成本,确保系统长期稳定运行。

    6. 冗余与安全性:为了保证设备的可靠性和稳定性,建议选用具备N+1或2N冗余配置的精密空调系统,以确保系统即使在部分设备出现故障时仍能继续稳定运行。




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