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空调过滤器系统规定-数据中心制冷与空调设计标准T/CECS 487-2017

发表时间:2018-07-12 15:33:45浏览量:


  空调过滤器,初效过滤网,数据中心空调过滤网,风柜过滤网本条将空调系统的空气过滤器要求分成两部分,主机房内空调系统的循环机组(或机房空调的室内机)宜设初效过滤器,有条件时可以增加中效过滤器,而新风系统应设初、中效过滤器,环境条件不好时,可以增加亚高效过滤器和化学过滤装置。 空调过滤器系统规定-数据中心制冷与空调设计标准T/CECS 487-2017水冷背板或顶置盘管等空调设备,无法配置空气过滤器时,需要其他设施对室内空气进行过滤处理。

数据中心制冷与空调设计标准.jpg


5.4.2 数据中心的空调系统需要满足电子信息设备的散热要求,保证可靠性,同时还要兼顾节能。有时需要多种方案结合使用,如冷冻水和水冷直膨机房空调结合的双冷源方式,风侧自然冷却和风冷直膨机房空调联合使用等。
    数据中心采用的空调设备数量较多,设计选型时宜减少规格型号,方便以后的维修和备件管理。

5.4.3 采用自然冷却技术,可以降低空调系统的机械制冷能耗,具体采用何种自然冷却装置,该如何将自然冷却装置与制冷设备搭配使用,需要根据数据中心建设地点的气象参数、空气质量、资源情况、初投资及运行费等因素综合分析,技术经济合理时,应充分利用。
    自然冷却技术包括风侧自然冷却和水侧自然冷却,还可以采用冷媒侧的自然冷却。
    风侧自然冷却包括直接风侧自然冷却和间接风侧自然冷却。
    (1)直接风侧自然冷却就是利用室外空气作为介质,冷却主机房内的电子信息设备。在气象条件允许时,可以回收利用部分回风,并与新风混合,控制送风的温度和湿度。为保证直接风侧自然冷却装置能够有效地工作,电子信息设备很可能会暴露在一个大的湿度范围区间内。湿度上限的设定值直接决定了自然冷却运行时间的长短,也就直接影响到了节能的效果。
    (2)间接风侧自然冷却是把室内循环风与室外新风,通过风/风热交换器进行热交换,将回风的热量释放到大气中。这一变化也可以通过一个热转轮来实现,此时,该系统为准间接风侧自然冷却系统。
    与直接风侧自然冷却相比,采用间接风侧自然冷却,并未引入室外新风,因此室外空气品质的要求会降低。此外,采用间接风侧自然冷却,电子信息设备运行的湿度控制更易实现。
    水侧自然冷却技术主要体现在冷水的制备上。具体内容可见冷源相关章节。
    冷媒自然冷却技术主要是利用室外冷空气,通过冷媒泵等设施实现供冷,以替代或减少压缩机的功耗。

5.4.4 采用风侧自然冷却系统的主机房和供配电房间应符合下列规定:
    1 采用直接风侧自然冷却的空调系统,应监控室外空气的湿度、颗粒度等参数,以免主机房的环境无法满足使用要求。湿度和颗粒度应为自动化控制,避免人工干预不及时、不准确。
    采用直接风侧自然冷却的系统还应特别注意对室外空气质量的监测和过滤。某些电子信息设备在硫等污染气体含量较高的环境下运行,电路板和部分元器件会因气体腐蚀而失效,使硬件故障率上升,影响电子信息设备的使用寿命。沿海地区的数据中心,空气中的盐雾也会对某些电子信息设备产生腐蚀。因此,应该加强对数据中心气体污染物的了解、监测和相应处理。
    对于新建的数据中心,应依据实际情况决定是否需要采取降低数据中心空气中污染物浓度的措施,如设计安装气相过滤器等。此外,数据中心新风进口的位置以及人员出入等因素也会影响数据中心的空气质量,可在设计中统筹考虑。此外,室外空气还有可能出现暂时的污染浓度较高,如外部火灾,在此期间,也不应继续使用直接风侧自然冷却装置。
    3 风侧自然冷却与蒸发冷却结合使用,通常可延长自然冷却时间,提高冷却效率,有利于空调系统节能。但蒸发冷却需要消耗水,方能达到对空气降温的目的,对水资源不充足、供水可靠性差的地区,则应通过技术经济比较确定。水资源严重匮乏的地区则不适合使用蒸发冷却技术。

5.4.5 送风温度控制,并始终运行在露点温度之上,是为了避免空调出现非工艺需求的除湿过程,保证机房空调的节能运行。
    电子信息设备进风区域的环境参数有时并不等同于空调的送风温度,当采用列间空调、水冷背板等近端冷却设备时电子信息设备进风区域的环境参数和空调送风基本一致。当采用房间级空调时,电子信息设备进风区域的温度往往会比空调的送风温高2℃~3℃(取决于活动地板或风管的漏风率、送风方式、送风管路的阻力等),设计上应该有所区别。

5.4.6 直接膨胀式空调系统各台机组相对独立,操作维护都比较简单,如果能够采取有效措施,也能达到节能的目的。例如电子膨胀阀(EEVs)往往比热力膨胀阀(TEVs)的可控性更好,并允许更高的蒸发器温度。还有变频压缩机对低负荷的节能运行也很有效。

5.4.7 室内外机之间以及室内机组之间的最大管长与最大高差是精密空调系统最重要的性能参数,应完全满足产品要求。另外,室内机与室外机的距离过远时,会增加冷媒传输距离和阻力,增加了压缩机负荷,不利于节能。尽管某些产品的技术参数可以承受更宽泛的工作范围,但站在节能角度,还是提倡设计者在有条件时采用更节能的空调方式。

5.4.8 风冷直膨机房空调的能耗与空调室外机的散热条件有关,机组布置时应保证室外机进、排风的通畅,防止进、排风短路,保证充分散热。
    室外机数量较多时,可对室外机的部署条件进行气流组织模拟,避免热岛效应。
    室外机还应避免含有热量、油污微粒等排放气体的影响,如厨房油烟排风、其他空调室外机等。

5.4.9 近端制冷的空调设施包括行级空调,顶置或底置空调、背板空调等,由于靠近热源,缩短了送风距离,与房间级空调相比更加有利于节能。但近端制冷设备安装、维护时需进入电子信息设备区操作,维护管理对此有要求的机房需慎用。


初效过滤器G4-1_副本.jpg


5.4.10 空调风量过大,会导致气流短路,提高送风能耗,降低空调效率,不利于节能,通常空调机组的送风量应略大于电子信息设备的空气需求量(不超过10%)。在气流遏制系统中,应确保冷气流相对于热气流有一个微正压(通常为5Pa~10Pa),可以避免热气流回流。
    许多旧式机房空调机组采用的是定速风机,定速风机耗电量大,并难以实现对机房温度的控制。当供冷系统具有较高的冗余水平、设备利用率较低或电子信息设备电力负荷变化率较高时,采用变风量风机更为高效。

5.4.11 支持电子信息设备运行的供配电系统设有冗余时,空调设施也应设有冗余。

5.4.12 本条将空调系统的空气过滤要求分成两部分,主机房内空调系统的循环机组(或机房空调的室内机)宜设初效过滤器,有条件时可以增加中效过滤器,而新风系统应设初、中效过滤器,环境条件不好时,可以增加亚高效过滤器和化学过滤装置。
    水冷背板或顶置盘管等空调设备,无法配置空气过滤器时,需要其他设施对室内空气进行过滤处理。

5.4.13 温、湿度独立控制更有利于节约能耗;机房空调通常只需要处理显热,不需要处理潜热;湿度控制由加湿器、除湿机或带有除湿或加湿功能的新风机组负责。

5.4.14 本条对主机房新风系统做出了规定:
    1 数据中心机房往往随业务增长,分期启用,不同期启用的机房不宜划入一个新风系统。
    2 数据中心湿度控制由新风系统承担,有利于机房空调采用更高的送风温度,节约更多的能耗。机房湿度控制可在新风机内设置除湿功能段并在室内另设加湿设备;
    3 数据中心的新风中断不会导致电子信息设备马上发生故障,没有冗余也不会降低数据中心的性能要求。但长期处于湿度失控的机房,对电子信息设备的故障率、性能、寿命等会造成不利影响。因此规定承担除湿功能的新风系统,不宜只设一套,单台机组需要维护时,新风供应也以不中断为佳。

5.4.15 本条对新风进风的设置做出了规定:
    1 新风口设置在清洁处,可以减少过滤器的负担,此外还能避免空气污染物对电子信息设备的影响。
    3 为了防止冬季冷空气侵入,引发冻结风险,寒冷和严寒地区要求设置防冻保温措施,例如装设能严密关闭的保温阀门等。


资料来源参考:

《数据中心制冷与空调设计标准》T/CECS 487-2017 http://www.qilvjh.com/64/473.html



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