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    全面解析机房空调原理、操作、维护与排障

    发布日期2015-10-22 22:50:181047

    全面解析机房空调原理、操作、维护与排障


    空调原理及系统组成
    传热方式与热学定律

    对流、传导、辐射
    对流:通过流体流动把热量带走。
    传导:相互接触的物体之间或物体内部温差传。
    辐射:物体通过发出红外线方式把热量散发出去。
    热力学第一定律:
       能量是可以转换的,可以传递的,能量的总量保持不。物质吸收了热量膨胀,对外界作功把一部份能量传给了外界,热能转化为机械能。
    热力学第二定律:
       指出了在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移,而不能由低温物体自动向高温物体转移,也就是说在自然条件下,这个转变过程是不可逆的。要使热传递方向倒转过来,只有靠消耗功来实现。

    如:压缩机---做功,将热量从低温热源传送到高温热源,使得低温热源始终保持较低温度,类似于水泵做功实现水从低处往高处流的原理。
    一般空调构成及循环


    压缩机:“心脏”,压缩和输送制冷剂蒸汽;
    膨胀阀:节流降压,并调节进入蒸发器的制冷剂流量;
    蒸发器:吸收热量(输出冷量)从而制冷;
    冷凝器:输出热量。

    空调四大件
    蒸发器工作的过程
    室内的温度较高,空气流过蒸发器时冷媒蒸发带走空气中的热量,空气温度降低成为冷空气。
    空气被冷却时,空气中会有凝水,通过排水器排走。
    为了防止冷凝水流到机房内,需要挡板和排水管将其排到室外。

    空调的第二个部件冷凝器(这里所指是空冷式),也就是我们通常说的室外机室外机的工作原理是冷媒向空气放热,由气态转化为液态,向空气排热。所以冷凝器的散热条件对空调制冷有较大影响,有一定的环境及距离要求,后文将会详细讲解。

    空调的第三个部件压缩机,压缩机起到的作用如下:
    来自蒸发器的低温低压的冷媒气体被压缩机压缩成高温高压的气体进入冷凝器。
    冷媒向空气放热,由气态转化为液态,这一过程,实际需要做功,做功这一过程由压缩机来完成。
    这一过程中压缩机压缩和输送制冷剂蒸汽(工作过程),通过做功后冷凝器再将热量带到室外。

    空调的第四个部件膨胀阀
    膨胀阀---对制冷剂节流降压,并调节进入蒸发器的制冷剂流量,高温高压的液体变为低温低压液体膨胀阀通过感应器感应蒸发器出口温度,如果出口过热度偏高,表示蒸发器热负荷偏大,则膨胀阀阀门调节开启变大,制冷剂流量按比例增加。反之,蒸发器出口温度偏低,膨胀阀会逆向关小减少制冷剂流向蒸发器的流量,从而实现减小制冷量。通过膨胀阀的控制,实现空调制冷的动态平衡。

    机房空调特点、类型

    1.落地式送回风方式-风帽
    1、根据送风方式区分,第一种为空调落地式安装,风帽直吹,上送风,下回风,如图所示。

    2、这种方式,空调首先通过将机房空气冷却,再由机房空气对设备制冷,热量损失较大。
    2.落地式送回风方式-风管
    1、第二种,为通过风管送风,专用送风管道设置多个出风口,仍然是上送风下回风,如图所示。

    2、这种方式空调通过封闭的风管从出风口对空气制冷,再对设备制冷,没有直接对整个室内空气制冷,相对冷量损失减少。
    3.地板下送风方式-上回风
    1、第三种,通过地板静压箱下送风,将地板抬高,自设备前部或者下部送风致冷,上部回风,如图所示。

    2、这种方式,冷空气直接送到设备吸风口,热量损失较少,制冷效果较好,目前IDC机房大多采用这种制冷方式。
    4.地板下送风方式-前回风
    1、第四种方式,也是地板下送风, 但是通过空调前部回风---回风口在空调前部,如图所示。

    2、这种方式空调冷量损失也较少。
    5.混合送风方式
    1、第五种方式是混合送风,一部分地板下送风上回风,一部分直吹上送风下回风,如图所示。

    2、这种方式主要针对后期局部热点,不方便添加新的下送风空调,而通过这种方式补充冷量。
    外机冷却方式

    a)水冷式;
    b)风冷式:
    c)乙二醇(或水)冷却式;
    d)冷水盘管式(无冷凝器)。
    机房空调常用的类型为风冷型,即通过送风制冷,水冷型空调常见于大型的中央空调,这种空调需配备专门的大型冷水泵和冷却塔。


    机房空调的一般特点

    模块化的结构的特点:
    无骨架式 (Monocoque) 机身
    使用数控机床打孔和折叠机框
    使用激光切割
    结构坚固和重量轻
    铆钉连接 容许拆除后自行再组装 准确程度和出厂时无差别
    2)模块化结构的好处
    机组通过拆卸和重新组装——适合通过狭窄空间搬运

    机房专用空调蒸发器盘管的特点:
    1)V 型结构排列的盘管

    产生相同的气流分布
    减少气流扰动
    内有螺旋线的铜管
    增加制冷剂扰动
    提高换热面积
    冲缝型铝翅片
    增加换热表面积
    2)单台压缩机运行,另一台做备份
    3)利用电磁阀可以控制流量大小,更准确地控制温湿度。
    4)只需1级再热器,节能
    5)蒸发器盘管优点:蒸发器换热面积大、节能效果好。
    风机:
    自动皮带张力调节机构 - 使皮带、轴承、轮毂的磨损降到最低快速,方便的更换风机皮带(无需使用任何工具);
    更换皮带时无需对风机的其他部分进行调整。
    采用涡漩式压缩机

    高能效比
    涡漩压缩机的活动部件的减少使机组的噪声及震动降低很多
    压缩机的压缩过程连续、平稳。压缩机的排气过程旋转角度超过540度
    在吸气及压缩过程中没有热量交换
    在压缩过程中制冷剂气流方向没有改变
    减少了气流损失
    涡漩式压缩机无需高、低压阀门,减少了阀门损失,防止产生液击
    启动电流低
    蒸气加湿器

    直接电极式加湿器
    模糊逻辑控制加湿程序
    工厂可根据机组设备的需要对加湿器的加湿量进行设定
    加湿量可选择 5, 7.5 & 10 公斤/小时
    低噪声
    为在机组工作的过程中非常宁静,机组中安装了低噪声的上水电磁阀
    微机控制的自动冲洗循环过程
    运行过程自动故障预防
    蒸汽加湿器可拆卸清洗型的特点:
    可拆卸清洗型
    可调整式电极
    适用于水的电导率不同的地区使用
    根据不同地区水电导率的区别,选择不同的电极板

    此类加湿器的优点:
    适合不同水质,保证加湿效果
    先进的带图形显示的微处理控制器
    PID 控制
    全中文显示器
    正常显示内容包括:
       机组序列号, 回风的温、湿度
       值及相应的设定值, 8 小时内
       温度、湿度变化曲线, 当前日期及时间, 动态图形显示机组的当前报警及机组的运行状态
    随机提供RS232通讯接口(无需另购卡)及通讯协议
    故障保护功能
    由安装在控制板上的电池对机组的设定值和报警历史进行保护
    低电压保护
    可接入SiteScan监控系统
    运行/备用机自动转换功能
    系统内置数据存储功能
    可将数据下载 PC 机上进行分析
    机组框架由不锈钢连接件与船用等级耐腐蚀铝材组成

    高效风扇
    一体式风机组合采用独特减震设计
    冷凝器的选择,应参考地区环境温度的不同进行选配,
    当冷媒铜管的当量长度超过30m 时,应增加DX铜管延长组件(电磁阀+止回阀),
    可选择水平/垂直两种方式进行(冷凝器)安装
    铜管垂直高度超过一定规限时,热气管必须在规定的高度加装存油弯。热气管存油弯规定高度7.5m 6m