艾默生机房专用空调方案建议书.docx
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艾默生机房专用空调方案建议书
××××
机房专用空调方案建议书
艾默生网络能源有限公司
2008-X-X
—目录—
–推荐配置结论摘要–
推荐方案配置表
机房名称
室内机型号
总冷量
送风方式
台数
室外机型号
台数
备注
第一部分工程概况及需求
一、机房情况描述：
1、机房长、宽、高；净空高度、有无地板、地板高度；机房朝向、密封情况。
2、设备类型、设备数量、设备功耗。
3、原有空调情况、送回风方式。
4、机房出现问题描述。
第二部分机房专用空调设计及热负荷计算
一、机房设计标准
机房环境对机房内电子设备的正常稳定运行起着很大的作用。
机房建设的主要标准：
●GB50174-93《电子计算机机房设计规范》
●GB/T2887–2000《电子计算机场地通用规范》
国外主流厂家的机房规划:
●ASHRAE（AmericanSocietyofHeating,RefrigeratingandAir-ConditioningEngineers,Inc.）TC9.9
●TIA942标准（TelecommunicationsInfrastructureStandardforDataCenters）
●HP和IBM的机房环境规划
国内主要的行业规范和企业标准：
●中国电信[2005]658号IDC产品规范和741号文件
●中国移动公司对机房的环境控制指标要求
国家标准GB50174-93《电子计算机机房设计规范》对机房开机时的环境的要求：
同时，主机房区的噪声声压级小于68分贝
主机房内要维持正压，与室外压差大于9.8帕
送风速度不小于3米/秒
在表态条件下，主机房内大于0.5微米的尘埃不大于18000粒/升
为使机房能达到上述要求，应采用机房专用空调才能满足要求。
如果机房环境不能满足以上要求会对机房内的设备造成以下影响：
温度无法保持恒定-造成电子元气件的寿命降低
局部温度过热-设备突然关机
湿度过高-产生冷凝水，短路
湿度过低-产生有破坏性的静电
洁净度不够-机组内部件过热，腐蚀
二、机房热负荷计算
按照空调设计中热负荷计算的要求，机房主要热量的来源：
∙设备热负荷（计算机及机柜热负荷）；
∙机房照明热负荷；
∙建筑维护结构热负荷；
∙补充的新风热负荷；
∙人员的散热负荷等。
1、机房热负荷计算方法一
（1）设备热负荷：
Q1=P×η1×η2×η3（KW）
Q1：
计算机设备热负荷
P：
机房内各种设备总功耗（KW）
η1：
同时使用系数
η2：
利用系数
η3：
负荷工作均匀系数
通常，η1、η2、η3取0.6～0.8之间，考虑制冷量的冗余，通常η1×η2×η3取值为0.8。
（2）机房照明热负荷：
Q2=C×S（KW）
C：
根据国家标准《计算站场地技术要求》要求，机房照度应大于2001x，其功耗大约为20W/M2。
以后的计算中，照明功耗将以20W/M2为依据计算。
S：
机房面积
（3）建筑维护结构热负荷
Q3=K×S/1000（KW）
K：
建筑维护结构热负荷系数（50W/m2机房面积）
S：
机房面积
（4）人员的散热负荷：
Q4=P×N/1000（KW）
N：
机房常有人员数量
P：
人体发热量，轻体力工作人员热负荷显热与潜热之和，在室温为21℃和24℃时均为130W/人。
（5）新风热负荷计算较为复杂，我们以空调本身的设备余量来平衡，不另外计算。
则，机房热负荷Qt=Q1+Q2+Q3+Q4
2、机房热负荷计算方法二
本机房主要的热负荷来源于设备的发热量及维护结构的热负荷。
因此，我们要了解主设备的数量及用电情况以确定机房专用空调的容量及配置。
根据以往经验，除主要的设备热负荷之外的其他负荷，如机房照明负荷、建筑维护结构负荷、补充的新风负荷、人员的散热负荷等。
如不具备精确计算的条件，也可根据机房设备功耗及机房面积，按经验进行测算。
采用“功率及面积法”计算机房热负荷。
Qt=Q1+Q2
其中，Qt总制冷量（KW）
Q1室内设备负荷（=设备功率×0.8）
Q2环境热负荷（=0.12～0.18KW/m2×机房面积）
3、机房热负荷计算方法三
在实际工程方案设计中由于建筑物机构的复杂性，通常根据下表来选择机房单位面积的冷量需求，然后根据总面积计算出冷量需求。
采用“面积法”估算机房热负荷。
Qt=S×P/1000（KW）
其中，Qt总制冷量（KW）
S机房面积（m2）
P机房热负荷系数
机房
机房热负荷系数P
电信交换机房、移动基站
350-500W/m2
传输机房
250-350W/m2
IDC数据中心
600-800W/m2
计算机机房、控制中心
350-500W/m2
精密加工车间
300-350W/m2
标准检测室、校准中心
250-300W/m2
UPS和电池室、动力机房
300-350W/m2
医院检测室、生化培养室
200-250W/m2
检测室、烟草仓库
150-200W/m2
三、本工程热负荷计算
第三部分推荐产品及方案
推荐方案配置表
机房名称
室内机型号
总冷量
送风方式
台数
室外机型号
台数
备注
一、送风方式建议
1、风帽上送风
此种送风方式安装最为简便、整体造价较低，对机房的要求也较低，所以在一般机房采用的也较多。
但风帽上送风机组的有效送风距离较近，最大约为15米左右，两台对吹也只可达到30米左右，而且送回风容易受到机房各种条件的影响如走线架、机柜摆放、空调摆放、机房形状等，所以机房内的温度场相对不是很均匀。
此种送风方式还要求设计考虑机组回风通畅，回风口前＞1.5米以内无遮挡物。
2、风道上送风
此种送风须按照国家《供热通风与空调工程设计规范》进行空调风道设计，在风道安装时也须按照《供热通风与空调工程施工及验收规范》进行安装和验收，可根据工艺的要求在合适地点开设送风风口，整体空调送风效果较好。
但工程造价高于风帽送风方式，安装及维护也较为复杂，对机房的层高也有较高的要求。
在风帽上送风无法满足送风距离，空调房间又要求各处空调效果均匀的场所，一般推荐采用此种送风方式机型，风道和风机设计匹配合理时，送风距离可以达到近百米。
为了让风道安装后房间仍有较为合适的高度，房间楼层净高一般要求≥4米。
风道送风需要对风道系统结合机房情况具体设计，一般由设计院设计。
下面简单对风管、静压箱、送风口设计作简单介绍。
送风的风管可分为主风管和支风管，主风管一般从空调机组或静压箱直接引出，支风管引自主风管。
机房内的风管系统采用低速送风系统，主风管送风风速可取8m/s左右，支风管送风风速可取6.5m/s左右，风管的尺寸宽和高的比尽量不要大于4。
机房内的静压箱一般安装在空调上部，由空调送风口从下面送入静压箱，静压箱宽度大于2-3倍空调送风口尺寸。
静压箱高度一般在一米左右。
风管送风口的风速一般为5m左右。
（以上数据为根据规范精选的常用数据，有可能风道系统设计与此有差异）
常见的风道送风系统有两种方式，一种为每台空调机组接风管向外送风，一种为多台空调机组送风到静压箱，由静压箱向外引风管送风。
第二种送风方式的优势在于容易实现备份冗余，空调中有一台停机后，剩余空调机组的冷量仍然可以经由静压箱送到机房的每个区域，劣势为需要做较大的静压箱，需较大的空间，费用也较高。
3、地板下送风
目前通信行业部分机房（一般为2000年前建设的机房），以及非通信行业的大部分机房，采用下送风的送风方式。
这种送风方式的优点很多，包括方案简单，针对性强等等。
但其应用中极容易出现的问题就是地板下走线拥堵，导致空调耗能。
也就是说，在很多机房，由于应用过程中地板下的信号电缆不断增加，导致地板下送风不畅，送风气流组织不合理，甚至出现风短路等严重问题。
因此出现了这样的情况：
距离空调机较近的区域温湿度控制正常，距离空调机较远的区域温度偏高，无法得到有效控制（见下图，某下送风方式机房温场图）。
在这样的情况下，为了保障远端的设备得到合适的温度控制，不得不调低温度设定点。
例如将温度设定点调低到18℃，才能保障距离空调机远端的设备周围的温度达到24℃以下。
很显然，这将增加很多能耗。
很多机房，在出现类似问题，或问题更为严重时，因业务特点（如无法暂停设备运行进行整改）无法改变走线，只能再增加空调设备，通过增加风量的方式保障机房温湿度控制，而原有空调设备的冷量已经足够，这又在很大程度上增加了机房能耗。
避免这类问题的发生，需要在建设初期以及运行阶段注意两个问题。
一是保障合理的地板高度，目前很多新建机房已经将地板高度由原来习惯的300mm调整到400mm乃至600mm，附之以合理的风量、风压配置，以及合理的下走线方式，可以保证良好的空调系统效率；二是制定合理的走线规则，很多机房是一边运行一边建设的，如果提前根据送风需求制定合理的走线规则，就可以避免问题发生。
二、影响气流组织和送回风的因素
机房内要求取得良好的温度环境，就要了解机房内热量传递的途径。
热量主要靠对流、传导、辐射方式传递，对于机房空气来讲，传导速度太慢（空气是热的不良导体），辐射效果更弱（辐射一般在高温时才有明显的效果，供热时常常采用），所以机房内温度的降低主要靠机房内空气的对流，即良好的气流组织。
机房内空气的对流主要有强制对流（如空调的送风和回风）和自然对流（由于密度差异产生）。
机房内由于发热量大，所以必须靠强制对流才能把热量除去。
机房强制对流的影响因素主要有：
送风方式、送风速度、送风障碍、风量等。
送风方式上来看，风道送风和下送风相对比风帽上送风气流组织优越，更能控制机房机房温度均匀。
送风口速度对于风帽送风影响较大，送风口风速低时送风距离较近，但送风的阻力和风速的平方成正比，所以一味提高送风风速并不能解决此问题。
送风阻碍即送风的通畅性对气流组织的影响较大，如在没有阻挡的情况下，风帽送风距离可达15米左右，地板下送风可达25米左右，但在有走线架、线缆、机柜等阻挡的情况下，送风效果会急剧下降，有时候还常常会形成死角，只有靠空气的自然对流和热传导。
大风量对机房内温度的均匀度有利，大风量可以对机房内的空气有更多的循环次数，机房内的热量也更容易更快的被带走。
但过大的风量会带来噪音增加和耗电量增加。
三、室内外机安装建议
1、室内机安装建议
A、房间整体通风顺畅，送风、回风无障碍。
B、安装位置综合考虑，结合上下水、液管、汽管连接。
C、采用地板下送风方式。
机组安装在独立的支架上，机组与支架间应设防震胶垫。
D、在空调机组的出风口处加装弧形导流装置，降低空调机组送风的射流损失。
E、地板下的楼层面做保温、防尘和防空调结露水处理。
好的机房布置将有利的改善机房空调的送、回风，同时也有利于机柜的散热；反之布置不好将加大送风阻力，阻碍气流循环，造成局部热点。
合理的机房布置图
2、空调机组安装示意图
如现场无特殊要求，当室外机高于室内机时，建议垂直最大距离为20米；当室外机低于室内机时，建议垂直最大距离为5米；建议管道总长不超过60米。
当室外机高于室内机时，建议根据要求加装“U”型回油弯。
管路总长度超过30米，加装管路延长组件。
MAX20m
3、室外机组的安装方式
水平安装空间要求（单位：
mm）
竖直安装空间要求（单位：
mm）
注：
安装方式的称呼是以风机的轴流风向确定，不是设备的安装形式，本次配置冷凝器在需要垂直安装时，需要在施工中对冷凝器出口管进行调整。
第四部分艾默生Liebert.PEX系列机房专用空调介绍
一、Liebert.PEX系列描述
Liebert.PEX─面向全球的高端精密空调系统
描述：
✧Liebert.PEX机组是基于艾默生全球研发与设计平台的高端机组，针对全球销售，全球同步上市
✧高可靠性、高灵活性、全寿命成本
✧产品系列完备，具有风冷、乙二醇冷、水冷和冷冻水等机型
✧制冷量范围宽，风冷、水冷、乙二醇冷机组20kW~100kW，冷冻水机组28～151kW
应用范围：
中、大型交换机房和移动机房
计算机房和数据中心（IDC）
高科技环境及实验室
工业控制室和精密加工设备
标准检测室和校准中心
UPS和电池室
生化培养室
医院和检测室
优点与特点：
1、高可靠性、高灵活性、全寿命低成本
2、可拆卸搬运的结构，100%全正面维护，节省机房占地空间
3、艾默生Copeland高效涡旋式压缩机，适合环保制冷剂
4、自张力调节式风机，满足不同机外余压需求
5、大面积V型蒸发器，快速除湿设计，确保节能
6、独特的高效远红外加湿系统，加湿速度快，适应恶劣水质，低维护量
7、超大屏幕全中文图形显示屏
8、iCOM强大的联控与通讯功能
9、全新的风冷全调速冷凝器，噪声低
高适应性：
多项节能设计
多种送风方式，满足不同气流组织需求
多种冷却方式，包括风冷、水冷、乙二醇冷却及冷冻水等，有利于适应现场的实际条件
适应R22、R407C等不同冷媒
多种监控方式
风冷冷凝器提供适合不同温度环境（包括低温启动）的配置
风冷方式提供超远安装距离和超高落差的方案
二、Liebert.PEX系列数据
下送风风冷机组技术参数
类型
机型（P*****FA）
P1020FA
P1025FA
P1030FA
P1035FA
P2040FA
P2045FA
P2050FA
P2055FA
P2060FA
P2070FA
P3080FA
P3090FA
P3100FA
制冷量和显冷量（kW）
24℃dB
50％RH
制冷量
20
23.1
30.1
33.1
41
45
46.4
53.2
60.6
66.9
81.4
89.3
100
显冷量
18.9
21.5
26.6
29.4
38.5
41.7
43.2
47.3
53.5
59
71.1
79.6
88.4
24℃dB
45％RH
制冷量
19.7
22.4
28.8
31.8
40.4
44
45.6
51.6
58.2
64.6
78.6
85.5
97.9
显冷量
19.5
22.2
28.1
31.2
40.1
43.6
45.2
50.5
56.7
62.7
75.6
84.3
94.5
风机
标准风量（m3/h）
5670
6660
8280
8190
10980
12240
12960
13680
16200
16020
20160
23940
23760
风机台数
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
3
3
3
机外静压（Pa）
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
压缩机
数量
1
1
1
1
2
1
2
1
2
2
2
2
2
蒸发器盘管
迎风面积（m2）
0.42
0.42
0.42
0.42
0.92
0.92
0.92
0.92
0.92
0.92
1.43
1.43
1.43
迎面风速（m/s）
1.7
1.9
2.3
2.3
1.6
1.7
1.7
1.9
2.1
2.1
2.1
2.1
2.1
电加热
功率（kW）
6
6
6
6
9
9
9
9
9
9
12
12
12
远红外加湿器
加湿量（kg/h）
4.5
4.5
4.5
4.5
10
10
10
10
10
10
10
10
10
加湿水盘
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
滤网
尺寸（mm）
790*790*96
790*790*96
790*790*96
790*790*96
790*790*96
790*790*96
790*790*96
790*790*96
790*790*96
790*790*96
790*790*96
790*790*96
790*790*96
数量
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
3
3
3
室内机组接口尺寸（外径）
回液管（mm）
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
排气管（mm）
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
远红外加湿器
注水管（mm）
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
冷凝水排水管（mm）
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
机组尺寸（mm）
853×874×1970
1704×874×1970
2553×874×1970
净重（kg）
320
330
340
350
590
560
610
570
640
650
910
930
950
电参数
FLA（A）
23.1
25.2
30.4
32.3
42.9
48.5
47.1
53.5
57.5
61.3
71.9
77.7
87.7
推荐开关容量（A）
32
32
40
40
63
63
63
63
80
80
100
100
100
上送风风冷机组技术参数
类型
机型（P****U/DF）
P1020U/D
P1025U/D
P1030U/D
P1035U/D
P2040U/D
P2045U/D
P2050U/D
P2055U/D
P2060U/D
P2070U/D
P3080U/D
P3090U/D
P3100U/D
制冷量和显冷量（kW）
24℃dB
50%RH
制冷量
19.4
22.1
29.2
32.4
39.5
44.4
45.7
52
57.9
65.9
79.4
87.2
97.9
显冷量
18.3
20.7
25.9
28
37.2
40.7
42
46.1
51.6
56.3
69.2
77.5
83.9
24℃dB
45%RH
制冷量
19.3
21.9
28.1
31.8
39.8
42.9
44.5
49.7
56.4
63.5
76.7
83.5
96.5
显冷量
19.1
21.7
27.4
29.9
39.5
42.6
44.2
48.8
55.1
59.7
73.5
82.2
89.9
风机
标准风量（m3/h）
5400
6300
7866
7920
10440
11610
12240
13032
15390
15480
19188
22770
22860
风机台数
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
3
3
3
机外静压（Pa）
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
25-200
压缩机
数量
1
1
1
1
2
1
2
1
2
2
2
2
2
蒸发器
盘管
迎风面积（m2）
0.42
0.42
0.42
0.42
0.92
0.92
0.92
0.92
0.92
0.92
1.43
1.43
1.43
迎面风速（m/s）
1.7
1.9
2.3
2.3
1.6
1.7
1.7
1.9
2.1
2.1
2.1
2.1
2.1
电加热
功率（kW）
6
6
6
6
9
9
9
9
9
9
12
12
12
远红外加湿器
加湿量（kg/h）
4.5
4.5
4.5
4.5
10
10
10
10
10
10
10
10
10
加湿水盘
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
不锈钢
滤
尺寸（mm）
666*816*96
666*816*96
666*816*96
666*816*96
666*816*96
666*816*96
666*816*96
666*816*96
666*816*96
666*816*96
666*816*96
666*816*96
666*816*96
数量
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
3
3
3
室内机组接口尺寸（外径）
回液管（mm）
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
排气管（mm）
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
22
远红外加湿器
注水管（mm）
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
6.35
冷凝水排水管（mm）
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
机组尺寸（mm）
853×874×1970
1704×874×1970
2553×874×1970
净重（kg）
320
330
340
350
590
560
610
570
640
650
910
930
950
电参数
FLA（A）
23.1
25.2
30.4
32.3
42.9
48.5
47.1
53.5
57.5
61.3
71.9
77.7
87.7
推荐开关容量（A）
32
32
40
40
63
63
63
63
80
80
100
100
100
三、Liebert.PEX机组的特点
●高可靠性、高节能性、全寿命低成本
●同等制冷量条件下，占地面积最小。
侧面及背面不需要维护空间，前面只需要600mm维护空间
●可拆卸后搬运，保证重新组装与整机无差别，
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