精密空调基础知识培训

精密空调基础知识培训一、空调制冷的基本原理1、制冷剂的状态变化Ⅰ、水也是制冷剂的一种，制冷循环吸热或放热利用的正是物质相态转变时需要吸收或放出巨大的热量，因为水在正常压力下饱和温度较高，不能吸收通常温度下室内的热量，所以不常用。Ⅱ、而R22在正常压力下，其蒸发温度为4.5℃，且单位容量制冷能力较强，对于人类理想的舒适温度21－27℃来说，是非常理想的冷源。Ⅲ、与水的性质类似，对于R22来说，在正常压力下，饱和温度为4.5℃，故在此压力下蒸发过程制冷剂温度，恒定为4.5℃，蒸发过程首先是饱和液体状态，然后是气液混合状态，液体比例逐步缩小，最后达到了饱和气体状态。在正常压力状态下，如果R22的温度低于4.5℃,其一定处于液态，且低于饱和点，我们称其为过冷液体，反之则一定为气态，且肯定高于饱和点，我们称其为过热气体。1、制冷剂的状态变化Ⅳ、为实现制冷剂在温度相对较高的冷凝器一侧的冷凝散热，唯有通过升高制冷剂的压力来提高其饱和温度，使其高于室外环境的温度从而实现散热冷凝过程。气体液体冷凝过程蒸发过程2、制冷系统的基本组成部件冷凝器膨胀阀蒸发器压缩机工作过程：制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物质的热量之后，汽化成低压、低温的气体，被压缩机吸入压缩成高压、高温的气体，然后进入冷凝器向冷却物质放热而冷凝为高压、常温的液体，在经膨胀阀节流后变为低压、低温的液态制冷剂，再次进入蒸发器吸热汽化，从而起到循环制冷的目的。室外机室内机3、制冷量单位●匹（HP）——又称马力、匹马力，即表示输入功率，啊也经常表示制冷量●表示功率时1HP＝0.735kw●表示冷量时，实际含义为消耗1HP功率所产生的制冷量11HP＝2.5kw3、制冷量单位换算千瓦万大卡冷吨蒲式尔kw万kcal/hRTKbtu/h10.0860.2843.41311.613.33.5170.32112二、精密空调与舒适空调的区别精密空调基础知识培训二、精密空调与舒适空调的区别1、环境要求的区别2、关键参数的设计区别3、费用比较•机房温度无法保持恒定-造成电子元气件的寿命大大降低•局部温度过热-设备突然关机•机房湿度过高-产生冷凝水•机房湿度过低-产生有破坏性的静电•洁净度不够–影响设备的冷却效果，造成部件过热灰尘吸附水份产生腐蚀，引起电路板等设备的绝缘性能下降•浪费能源，使运行成本增加1.1、不良的环境对机房设备有危害1.2、所以机房对环境有严格要求•保持温度恒定(控制在22oC-24oC,温差1-2oC之内)•保持湿度恒定(控制在50%RH,精度3%~5%RH之内)•空气洁净度0.5微米/升18,000•换气次数/小时30•新风量30m3/人.小时•机房正压10Pa•防火设备及紧急关机EPO•(电磁干挠）EMI0.15-1000MHz＜120dB舒适环境的热影响机房环境的热影响热密度(W/平方米)100-150500-800环境调节要素舒适环境的要求机房环境的要求显热比0.6-0.70.9-1.0温度范围21o-27oC22o-24oC换气能力(次/小时)5-1530-60空气过滤简单ASHRAE20%+相对湿度设定范围没有设定50%+5%对特别功能的要求普通空调机房空调再热器没有提供加湿器没有提供集中监控能力没有提供运行时间(小时/年)1000-25008760使用寿命2~3年8年断电自动恢复无断电可自动恢复备份无N+1/N+21.3、舒适空调却无法解决机房环境要求返回2.1、高显热比——设计区别1、计算机房有90－100％的显热负荷，因此机房空调必须按高显热比设计2、一般的办公环境的显热负荷只占总热负荷的60－70％，因此舒适空调的显热比设计得比较低返回总热显热比＝显热＝显热显热＋潜热显热：物体吸热或放热后，只改变温度而不改变相态。可以通过温度计进行测量潜热：物体吸热或放热时，只改变相态不改变温度。不能通过温度计测量2.1、高显热比——耗能区别持续产生1KW显冷量1年耗电费用机房空调：(（1KW÷0.9）÷3.3)×365天×24小时×0.8=2359.6元/KW舒适空调：(（1KW÷0.65）÷3)×365天×24小时×0.8=3593.8元/KW2.1、高显热比——意义●节能：降低空调的运行费用，使空调提供的冷量均用在降低机房的温度，而不是除去空气中的水蒸气，做无用功●稳定机房的湿度，防止过度除湿又加湿的情况出现2.2、高风量——比较1、机房环境要求：送风速度8m/s，换气次数30次/小时，机房环境温湿度均匀2、舒适空调的舒适环境要求：送风速度2m/s，换气次数5－15次/小时，会造成机房局部过热2.2、高风量——意义●保证空气调节的准确度●保证洁净度●采用大风量和大面积蒸发盘管是实现高显热比的重要途径●通过大风量设计提高出风温度（舒适受限）2.3、高出风温度——比较项目机房空调舒适空调运行于设计工况运行于机房工况空调运行室内环境温度22－24℃温度27℃温度22－24℃湿度50％湿度50％湿度50％出风温度13－15℃10－12℃7－9℃冷媒蒸发温度7℃7℃4－5℃2.3、高出风温度——避免凝露干球湿度相对湿度绝对湿度g/m3露点温度℃22℃50％9.8311.2524℃35％7.7678124℃45％10.0111.6424℃50％11.1113.2025℃50％11.7314.0626℃50％12.3915.0027℃50％13.0715.941、机房空调的出风温度13－15℃高于22－24℃/45%环境下的露点温度，即在此情况下，机房空调基本已无除湿功能，显热比在90％以上2、舒适空调在室内温度22－24℃运行时，出风温度为7－9℃，其出风温度与24℃/35％条件下的露点温度相当，假设机房完全密封，舒适空调在24℃/35％的室内环境下仍在除湿，要么造成机房湿度过低，满足不了机房要求，使主设备的运行受到静电的威胁；要么加湿、除湿交替进行的情况，消耗能源，运行费用高2.3、高出风温度——意义●提高显热比●避免过度除湿●避免空调机组出风时携带雾滴对近端设备造成影响2.4、高可靠性设计——寿命比较项目机房空调舒适空调设计工况运行机房工况运行设计寿命10年8年工作模式365×24120×8365×24连续运行寿命比较10年＜3年2.4、高可靠性设计——运行比较舒适空调在机房条件中使用：●由于其室内实际运行条件偏离了其最初设计点——造成蒸发温度下降，能效比低。●由于其节流部件使用毛细管，而不是膨胀阀——无法主动调节制冷系统的压力和流量，系统在偏离最佳设计点运行（流量过大时，流动阻力增加，导致压缩机排气压力过高，吸气压力过低，系统效率下降。蒸发温度和压力降低）●空调的效率和使用寿命均有较大的影响。2.4、高可靠性设计——设计比较项目机房空调舒适空调结构件室内框架钢结构，经过耐腐蚀处理塑料件为主，老化破损变色室外耐腐蚀铝合金，适应各种环境钢板喷涂件，易老化生锈换热器铜管翅片式铜管翅片式节流部件热平衡膨胀阀毛细管风机采用合金材料风扇塑料风扇，易破损控制系统先进的电脑控制系统，全面的告警功能，方便的维护界面控制功能简单，告警功能少压缩机涡旋式、半封闭活塞式，原装进口涡旋式、转子式。基本为国产机房空调验证周期长，采用可维护设计，各种保护和告警设置完善充分考虑全年连续运行。舒适空调一般1－2年就能完成一款新机型，测试验证不充分，空调控制系统对异常保护和告警设置不完善，问题不能及时发现和排除，可靠性低，可维护性差2.5、高精度设计1、控制手段和方法舒适空调采用比例控制方法，易造成温度变化率大，控制精度低机房空调采用PID（比例、微分、积分）控制方法，控制精度高2、风量空调大风量有利于机房温度的均匀分布，能更精确的控制温度和防止局部过热情况的出现3、湿度舒适空调只具备除湿功能，容易造造成湿度过低现象。与加湿器配合，会造成加湿与除湿同时进行的现象，无法精确控制。机房空调采用加湿器与再热器配合保证4、洁净度舒适空调无法保障。机房空调采用大风量和标准过滤网保证2.6、高室外温度适应性比较机房空调在冬季运行，采用可调速风扇和带储液罐冷凝器等方法，保持冷凝压力，适应各类室外温度变化的要求，在室外－35℃时仍保证空调24小时正常制冷工作，允许室外温度－35～＋42℃舒适空调在冬季运行，室外温度低，冷凝压力降低，蒸发压力也随之下降，蒸发温度低，产生蒸发器低温保护，同时空气处理时过度除湿，蒸发器容易结霜，导致机组不能正常工作，而且，制冷剂循环流量减小，制冷量下降，使机房不能正常散热。允许室外温度－5～＋38℃2.7、其他功能设计比较1、机房空调具备来电自启动功能舒适空调不具备该功能2、多台机房空调可设计成自动冗余备份功能舒适空调不具备该功能3、机房空调具备集中监控能力舒适空调不具备2.8、使用精密空调的技术优势项目产品长期稳定的运行寿命恒温恒湿功能高显冷比降低运行费用完善的后台监控和报警能力提供洁净的环境机房专用空调好有0.9~1.0运行费用低有好舒适性空调差无0.6～0.7运行费用高无差返回3.1、使用精密空调的成本优势耗能成本比较的计算•SHR0.9精密空调0.6舒适性空调•排除3.52KW的总热量需消耗0.9KW电能，相当于1.5P家用空调。•在线工作24小时/365天•0.8元/KW.小时•单位显冷负荷的费用成本:元/RMB•舒适性空调年运行费用0.9KW/TonX8760HrsX0.8/KWHR=2,986元/KW0.6SHRx3.52KW/Ton•精密空调运行费用0.9KW/TonX8760HrsX0.8/KWHR=1,991元/KW0.9SHRX3.52KW/Ton•舒适性空调用于机房中而产生的电能消耗费用是专用空调的1.5倍。3.2、使用精密空调的成本优势项目产品设备投资费用运行费用管理费用维护费用综合费用机房专用空调高低低低低普通舒适空调低高高高高返回三：精密空调容量选取精密空调基础知识培训电信交换机房、数据中心、移动基站计算机房、计费中心、控制中心电子产品及仪表车间、标准检测室、校准中心、精密加工车间UPS和电池室、动力机房医院和检测室、生化培养室、洁净室、实验室、培训中心仓储室（博物馆、图书馆、档案管、烟草、食品、医药……）1、精密空调的应用范围千瓦（kw)—国际单位制，把制冷量统一到功率相同单位，是现在制冷界努力的方向。大卡（kcal/h）--习惯使用单位，与kw的换算关系为1KCal/h=1.163W1W=0.86KCal/h1万大卡=11.6千瓦冷吨（RT）—1吨00C的冰在24小时内变成00C的水所吸收的热量。日本冷吨：1000千克水、美国冷吨：2000磅水。1冷吨=3.517kw匹（HP）—又称马力、匹马力，即表示输入功率，也经常表示制冷量。表示功率时1HP=0.735kw表示制冷量时，实际含义为消耗1hp功率所产生的制冷量1HP---2.2KW2、冷量单位精密空调的负荷一般要根据工艺房间的实际余热余湿以及状态的变化进行准确计算，但在条件不允许时也可估算，下面介绍两种简便计算方法：方法一：功率及面积法方法二：面积法（当只知道面积时）Qt=Q1+Q2Qt=S×PQt总制冷量（KW）Qt总制冷量（KW）Q1室内设备负荷（=终端设备功率×0.8）S机房面积（m2）Q2环境热负荷（=0.18kW/m2×机房面积）P冷量估算指标(根据不同用途机房的估算指标选取)方法三：综合计算法Qt=Q1+Q2Qt：总制冷量Q1＝UPS容量×功率因数×0.7Q2＝需要制冷的房间面积×各地区墙及门窗、照明、新风、人体的热导估算值3、精密空调容量估算方法电信交换机房、移动基站（300~350W/m2）IDC数据中心（600~800W/m2）计算机房、计费中心、控制中心、培训中心（300~350W/m2）电子产品及仪表车间、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）医院和检测室、生化培养室、洁净室、实验室（200~250W/m2）仓储室（博物馆、图书馆、档案管、烟草、食