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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。IDC 机房空调系统气流组织研究与分析摘要 : 本文阐述了 IDC 机房气流组织的设计对机房制冷效率有重要影响 , 叙述现有空调系统气流组织的常见形式。 同时重点对 IDC 机房常见的几种气流组织进行了研究与分析 , 对比了几种气流组织的优缺点 , 从理论与实践中探讨各种气流组织情况下冷却的效率。关键词 :IDC、 气流组织、空调系统一、概述在 IDC 机房中 , 运行着大量的计算机、 服务器等电子设备 , 这些设备发热量大 , 对环境温湿度有着严格的要求 , 为了能够给 IDC 机房等提供一个长期稳定、 合理、 温湿度分布均匀的运
2、行环境 , 在配置机房精密空调时 , 一般要求冷风循环次数大于 30 次 , 机房空调送风压力 75Pa, 目的是在冷量一定的情况下 , 经过大风量的循环使机房内运行设备发出的热量能够迅速得到消除 , 经过高送风压力使冷风能够送到较远的距离和加大送风速度 ; 同时经过以上方式能够使机房内部的加湿和除湿过程缩短 , 湿度分布均匀。大风量小焓差也是机房专用空调区别于普通空调的一个非常重要的方面 , 在做机房内部机房精密空调配置时 , 一般在考虑空调系统的冷负荷的同时要考虑机房的冷风循环次数 , 但在冷量相同的条件下 , 空调系统的空调房间气流组织是否合理对机房环境的温湿度均匀性有直接的影响。空调房
3、间气流组织是否合理 , 不但直接影响房间的空调冷却效果 ,而且也影响空调系统的能耗量,气流组织设计的目的就是合理地组织室内空气的流动使室内工作区空气的温度、湿度、 速度和洁净度能更好地满足要求。影响气流组织的因素很多,如送风口位置及型式 ,回风口位置 ,房间几何形状及室内的各种扰动等。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。二、气流组织常见种类及分析:按照送、 回风口布置位置和形式的不同 , 能够有各种各样的气流组织形式 , 大致能够归纳以下五种 : 上送下回、 侧送侧回、 中送上下回、 上送上回及下送上回。1)投入能量利用系数气流组织设计的任务 , 就是以投入能量为代价
4、将一定数量经过处理成某种参数的空气送进房间 , 以消除室内某种有害影响。 因此 , 作为评价气流组织的经济指标 , 就应能够反映投入能量的利用程度。恒温空调系统的”投入能量利用系数”t,定义 :( 2-1)式中 :t0 一一送风温度 ,tn 一一工作区设计温度 ,tp一一排风温度。一般 , 送风量是根据排风温度等于工作区设计温度进行计算的实际上 , 房间内的温度并不处处均匀相等 , 因此 , 排风口设置在不问部位 , 就会有不同的排风温度 , 投入能量利用系数也不相同。从式 (2 1) 能够看出 :当 tp= tn时,t =1.0,表明送风经热交换吸收余热量后达到室内温度 ,并进而排出室外。当
5、 tptn时,t 1.0,表明送风吸收部分余热达到室内温度、 且能控制工作区的温度 ,而排风温度能够高于室内温度,经济性好。当 tptn时, t 1.0,表明投入的能量没有得到完全利用住住是由于短路而未能发挥送入风量的排热作用,经济性差。2)上送下回,孔板送风和散流器送风是常见的上送下回形式。如图2-1和图2-2所示资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。图 2-1散流器上送下回气流流型图 2-2孔板送风气流流型孔板送风和密布散流器送风,能够形成平行流流型、涡流少 ,断面速度场均匀。对于温湿度要求精度高的房间于温湿度要求精度高的房间,特别是洁净度要求很高的房间 ,则是理想
6、的气流组织型式。 这种形式的排风温度接近室内工作区平均温度 ,即 tp= tn时,t =1.0 。3) 侧送侧回侧送风口布置在房间的侧墙上部,空气横向送出 ,气流吹对面墙上转折下落到工作区以较低速度流过工作区,再由布置在同侧的回风口排出,根据房间跨度大小 ,能够布置成单侧回和双侧送双侧回。如图2-3所示。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。图 2-3侧送气流流型侧送侧回形式使工作区处于回流区,具有以下优点 ,由于送风射流在到达工作区之前 ,已与房间空气进行了比较充分的混合,速度场与温度场都趋于均匀和稳定 ,因此能保证工作区气流速度和温度的均匀性。因此对于侧送侧回来说
7、,容易满足设计对于速度不均匀系数的要求工作区处于回流区 , 故而 tp = tn 时, 投入能量利用系数 t =1.0, 另外 , 由于侧送侧回的射流射程比较长 , 射流来得及充分衰减。 故可加大送风温差。基于上述优点 , 侧送侧回是一般建筑中用得较多的气流组织形式。4)中送风下上回风图 2-4 是中部送风下部回风或下部上部同时回风的气流流型图。图 2-4中送气流流型对于高大房间来说 ,送风量往往很大 ,房间上部和下部的温差也比较大 , 因此将房间分为上下两部分对待是合适的。 下部视为工作区 , 上部视为非工作区。采用中部送风 , 下部的上部同时排风 , 形成两个气流区 , 保证下部工作资料内
8、容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。区达到空调设计要求 ,而上部气流区负担排走非空调区的余热量。显然下部气流区的气流组织就是侧送侧回,故 t=1.0 。5)上送上回图 2-5上送上回气流流型这种气流组织形式是将送风口和回风口叠在一起,布置在房间上部。如图 2-5 所示。对于那些因各种原因不能在房间下部布置回风口的场合是相当合适的。但应注意气流短路的现象发生。如果气流短路时 ,则tp tn时,t tn时,故而t 1.0 。经济性好。可是 , 下部送风温差不能太大。 在上述条件下 , 采用下送上回形式是一种较为理想的气流组织形式。三、IDC 机房的气流组织研究 :根据 IDC
9、机房的特点 ,机房气流组织的确定 , 般要从以下几个主要方面来考虑。1)IDC 机房的结构与建筑面积。2)IDC 设备的装机功率及散热量。3) 计算机设备的采用的冷却方式。 如自然冷却机柜或自带风机强制送风冷却、 用冷却水或冷却液冷却、 冷却水和冷空气综合冷却等。4)同时考虑自带风机机柜的进排风口位置,便于迅速排走机柜内的热量。1.IDC 机房的气流组织资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。数据中心机房空调系统的气流组织简单的说就是送风口回风口的位置设计布置以及采用相应的风口型式 , 以下是几种常见气流组织形式。1)上送下回气流组织上送下回气流组织是一般采用的全室空调送
10、回风的基本方式。 上送还可分为机房顶送或紧靠机房顶下的上部侧送两种形式。 下回一般采用为机房的下部侧回形式。图 3-1 上顶送下侧回气流组织上图 3-l 所示的上顶送下侧回的气流组织 , 送风经过顶棚上的空调风口往下送冷空气 , 至室内先与机房内的空气棍合 , 经过设备自带的风机 , 再进入需送风冷却的计算机设备。 机房顶棚安装散流器或孔板风口送风 , 顶棚风口送下的冷空气与机柜顶上排出的热空气 , 两股气流逆向混合 , 导致进入机柜的空气温度偏高 , 影响了对机柜的冷却效果 , 我们曾在调查中发现这类情况。 由于机柜进风温度偏高 , 机柜内得不到良好的冷却效果 , 必然造成机柜内的气温偏高 , 导致计算机不能进行有效的正常工作。因此采用上顶送下侧回的气流组织,对于散热量较大的机房 ,只有采用较低 (12 16) 的空调送风温度 , 来维持机房较低的 (20 土 2) 空调温度基数。机柜才能获得较好的冷却效果 , 但这样的能源消耗较大。