机房空调基础与制冷原理
《机房专用空调介绍》PPT课件
恒温恒湿空调+辅助加湿
适用于中等规模机房，提供稳定的温 湿度环境，加湿方式灵活。
选型误区及注意事项
误区一
认为精密空调就是高价格、高配置。实际上，应根据实际 需求选择适合的型号和配置，避免浪费。
误区二
忽视空调系统的维护和保养。定期对空调系统进行维护和 保养，可以延长其使用寿命，提高运行效率。
专用空调逐渐普及，实现机房精确控温与 节能。
成熟阶段
智能化、模块化成为发展趋势。
现状
目前，机房专用空调市场已经相对成熟，国 内外众多品牌取得一定的市场份额来自产品种 类丰富，技术不断创新。
市场需求与趋势
高质量冷却
确保机房设备在适宜的温度和湿 度下稳定运行。
节能环保
降低PUE值，提高数据中心绿色 节能水平。
节能环保技术发展趋势
高效节能技术
随着能源紧缺问题日益严重，高效节能技术成为机房空调发展的重要趋势。通过采用先进 的制冷技术、优化系统设计、提高设备效率等措施，实现机房空调的高效运行和能源的有 效利用。
环保材料应用
环保材料在机房空调中的应用逐渐增多，如使用环保制冷剂、可降解材料等，减少对环境 的污染和破坏。同时，环保材料的应用也有助于提高机房空调的能效比和降低运行成本。
确保机房具备安装空调的必要条件， 如空间大小、电源供应等。
选择合适型号
根据机房实际需求，选择适合的空调 型号和规格。
预留安装位置
为空调室内机、室外机预留合适的安 装位置，确保空气流通且便于维护。
准备安装工具和材料
提前准备好安装所需的工具，如螺丝 刀、扳手等，以及必要的安装材料， 如铜管、电线等。
机房空调分类以及原理
机房空调分类以及原理机房空调按是否自带冷源方式可以分为直接膨胀式（DX）机组和通冷型(CW)机组,DX 机组自身具有制冷系统、CW机组自身不带制冷系统，需要利用冷水机组提供低温冷源。
其中DX机组按冷凝器冷却单元不同又分为风冷机组、水冷机组、乙二醇机组等。
随着机房空调散热量的能量损耗越来愈大、利用室外自然冷源的直接用来冷却机房的方案也越来收到人们的关注。
1.风冷风冷式直接蒸发系统的原理如下图所示，它的传热介质是制冷剂，制冷剂通过室内的压缩机加压，通过铜管进入室外的冷凝器放热，然后再通过铜管经过室内的膨胀阀降压，最后到达蒸发盘管吸热，达到降温的效果。
2. 水冷系统水冷机组系与风冷不同之处是增加了板式换热器和干冷器，整个压缩机制冷系统均在室内机组进行，其吸收的热量通过板式换热器传递给水，然后通过水循环散到室外。
根据热量通过水循环散到室外的方式，可以分成两种，一种是通过开放式水塔散热，称为开放循环方式，也就说通常说的水冷机组；一种是通过干冷器来散热，成为闭式循环方式，也就是通常说的乙二醇机组3.冷水式系统冷水系统主要有风冷（水冷）冷水机组、冷水式机房空调、水泵、冷却塔等组成，其中冷水机组提供冷源，，冷却塔在室外散热、冷水式机房空调利用冷水机提供的冷冻水冷却机房。
4.双冷源系统机房空调按是否自带冷源方式可以分为直接膨胀式（DX）机组和通冷型(CW)机组,DX 机组自身具有制冷系统、CW机组自身不带制冷系统，需要利用冷水机组提供低温冷源。
所谓双冷源就是一台机组中包含DX和CW两种制冷单元，可换为备份自动切换。
有上述三种基本的冷却方式可组成不同型的双冷源系统，如风冷+冷水系统、水冷+冷水系统。
5.高效自然冷却方案利用自然冷源、直接引新风到机房内的方案，最为节能。
如下图所示，CyberMate系列机房专用空调集成新风系统原理图英维克CyberMate系列机房专用空调可实现集成新风机组，是将新风单元和常规机房空调组合而成，在室外温度低于室内温度是，常规机房空调停止工作，新风单元直接引入室外新风；当室外温度高于室内温度时，新风单元停止工作，常规机房空调开启工作；此方案节能效果非常明显，但是却有着新风直接进入机房，影响机房内部的洁净度的问题。
制冷机房原理
制冷机房原理
制冷机房主要通过制冷设备和空调系统来降低室内温度，保持机房内部设备的正常运行温度。
制冷机房的原理如下：
1. 制冷设备：制冷机房采用压缩机制冷系统或吸收式制冷系统，利用制冷剂的循环流动来实现制冷效果。
压缩机制冷系统中，制冷剂在压缩机内被压缩，形成高温高压气体，然后通过冷凝器释放热量，变成高压液体。
接着，高压液体经过节流装置变成低压液体，通过蒸发器吸收热量，变成低压蒸气。
最后，低压蒸气再次进入压缩机，循环进行制冷。
吸收式制冷系统则利用溶液的蒸发和冷凝来实现制冷效果。
2. 空调系统：制冷机房中的空调系统包括空气处理设备、送风设备和排风设备。
空气处理设备通过过滤、调湿和除尘，提供清洁、适宜的环境空气。
送风设备将处理后的空气吹送至机房内，保持室温恒定。
排风设备通过排出机房内的热空气和湿气，保持空气流通和通风效果。
3. 能耗与节能：制冷机房需要消耗大量的电力来运行制冷设备和空调系统，因此能耗较高。
为了节约能源，可采取一些措施，如设置定时开关机、合理控制温度、增加保温措施等。
4. 安全措施：制冷机房应设置专门的防火、防爆设备，防止因电气设备故障引发火灾或爆炸。
此外，还需要保证设备的正常维护，定期检查和清洁冷凝器和蒸发器，确保其正常运行。
总结：制冷机房通过制冷设备和空调系统来降低室内温度，维
持机房内设备的正常运行温度。
保证制冷机房的能耗和安全是关键，同时，采取节能措施也是重要的。
制冷机房工作原理
制冷机房工作原理制冷机房是一种专门用于维持恒定低温环境的设施，通常用于存储敏感设备或物品，比如数据中心、医药品、食品等。
制冷机房的工作原理是通过制冷设备将室内空气冷却到所需的温度，并保持恒定。
下面将详细介绍制冷机房的工作原理。
首先，制冷机房的工作原理基于热力学原理，利用制冷剂的物理性质来实现冷却效果。
制冷机房内通常安装有制冷设备，如压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等。
这些设备通过循环工作，将制冷剂从低温低压状态变为高温高压状态，然后释放热量，使制冷剂重新变为低温低压状态，从而实现空气冷却的效果。
其次，制冷机房还需要配备空调系统，用于循环空气并控制室内温度和湿度。
空调系统通常包括空气过滤器、风扇、冷凝器和蒸发器等组件。
空气经过过滤器去除杂质后，被送入冷凝器进行冷却，然后通过蒸发器释放冷空气，从而保持室内恒定的低温环境。
另外，制冷机房还需要考虑热量的排放和散热。
由于制冷设备和空调系统的工作会产生大量热量，因此需要设计合理的散热系统来排放这些热量，以保持机房内部的温度稳定。
通常会采用风扇或者冷却水循环系统来进行散热，确保机房内部不会因为热量过高而影响设备的正常运行。
最后，制冷机房的工作原理还需要考虑能源消耗和环保。
制冷设备和空调系统通常需要大量的电力支持，因此需要设计节能的制冷设备和空调系统，以降低能源消耗。
同时，制冷机房还需要考虑制冷剂的选择和处理，以减少对环境的影响。
总的来说，制冷机房的工作原理是通过制冷设备和空调系统配合工作，将室内空气冷却到所需的温度，并保持恒定。
同时还需要考虑热量的排放和散热，以及能源消耗和环保等因素。
通过合理的设计和运行，制冷机房能够有效地维持恒定低温环境，保护存储在其中的设备或物品。
机房精密空调原理
机房精密空调原理一、引言随着信息技术的飞速发展，计算机设备在各个行业的应用越来越广泛。
而机房作为计算机设备的集中存放和运行场所，对温湿度的控制要求非常严格。
机房精密空调就是为了满足这一需求而设计的专用设备。
本文将介绍机房精密空调的原理及其工作过程。
二、机房精密空调原理1. 空气循环原理机房精密空调采用了闭路循环的设计，通过空气循环来实现温湿度的控制。
它将机房内部的空气吸入空调机组，经过过滤、恒温降湿、制冷或制热处理后再送回机房。
这种循环往复的过程可以不断调节机房内的温湿度，确保设备的正常运行。
2. 温度控制原理机房精密空调通过传感器实时监测机房内的温度，并将监测结果反馈给控制系统。
控制系统根据设定的温度范围，通过调节制冷剂的流量和温度来控制机房的温度。
当机房温度超过设定值时，空调机组会自动启动制冷功能，将热量带走；当机房温度低于设定值时，空调机组会停止制冷，以保持稳定的温度。
3. 湿度控制原理机房精密空调还能对机房内的湿度进行控制。
它通过传感器实时监测机房内的湿度，并将监测结果反馈给控制系统。
控制系统根据设定的湿度范围，通过调节制冷剂的温度和湿度，控制机房内的湿度。
当机房湿度过高时，空调机组会启动降湿功能，将过多的湿气排出；当机房湿度过低时，空调机组会停止降湿，以保持稳定的湿度。
三、机房精密空调的工作过程1. 制冷过程当机房温度超过设定值时，空调机组会启动制冷过程。
首先，室内机组通过压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体，然后通过冷凝器散热，使制冷剂冷却成高温高压液体。
接着，制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，在蒸发器内部进行蒸发，吸收机房内部的热量，将机房内的温度降低。
最后，制冷剂再次进入压缩机，循环进行制冷作业。
2. 降湿过程当机房湿度超过设定值时，空调机组会启动降湿过程。
在降湿过程中，空调机组通过降低蒸发器的温度，使机房内的湿气凝结成水滴。
水滴通过排水管道排出机房，从而降低机房的湿度。
3. 空气过滤机房精密空调的另一个重要功能是空气过滤。
机房空调维护知识培训
第五节、室内机滤网冲洗清洁
冲洗时，横向摆放滤网是正确的。用水枪冲洗时，水柱也要横向扫射，自上而下地毯式推进地冲洗。 正反两面冲洗。先冲洗干净的一面，再冲洗较脏的一面。 冲洗时，竖向摆放滤网是错误的。这样冲洗容易使污垢堆积并渍入滤网下部滤棉中，不易洗净，且易造成滤棉堆积变形。 在油污或多次冲洗后，可以考虑更换滤网或滤棉。 目前郑州联通运维部规定每年1、7月份更换滤网两次，其它月份各部门自行冲洗清洁空调滤网。
第七节、室外机散热翅片冲洗注意事项重点回顾
第八节、专用空调日常维护容易忽视的问题
1.机房空调数量少，通信设备逐渐增多，导致制冷量不足。需申请增加空调数量。 2.上送风空调存在送风短路问题：（上送风空调风帽送出的冷风因受到诸如走线架、机柜侧门、消防管道等的阻挡折射，而直接向下循环进入回风口，从而导致回风温度较低、空调制冷量减少或不再制冷）。需将出风口栏栅向上倾斜，避开遮挡物，避免气流短路。 3.下送风空调存在出风不畅：（下送风气流受到地板下电缆、光缆等物的阻挡，气流速度和送风量会大大降低，送风温度也会有所提高）。需合理整治地板下线缆等物的布局，避免影响空调送风速度及送风温度。 4.卧式室外机冲洗后要将地上污水冲走：卧式室外机冲洗后，泥沙、杨柳絮、杂物等随污水留在室外机下方，若不冲走，待干燥后仍旧会被运行中的室外机吸附回去。所以卧式室外机冲洗后一定要冲走污水。 老旧空调机组电源线要经常检查。旧空调电源线会存在老化现象，尤其是电源开关接线部位容易氧化、松动、发热，需经常检查避免打火、短路等故障。 非空调专业人员由于对空调各个部件不甚了解，尽量不要随意触碰空调的压缩机、阀门及管路，避免被烫伤或冻伤。因检查空调而必须接触空调部件时，应用手背短时间触碰，为防万一切不可用手掌触碰。 非空调专业人员由于对空调各个部件不甚了解，尽量不要随意触碰空调的压缩机、阀门及管路，避免被烫伤或冻伤。因检查空调而必须接触空调部件时，应用手背短时间触碰，为防万一切不可用手掌触碰。
说明+动图,保证让你把数据机房空调系统弄得明明白白
说明+动图，保证让你把数据机房空调系统弄得明明白白机房空调属于精密空调的一种，是为了满足精密设备特殊工艺及特定环境的要求而设计的，其目的是精确控制其温度、湿度等并要求控制在一定范围。
机房空调具有高显热比、要求大风量。
为达到所需空气参数，空调系统由制冷循环和空气循环两个循环部分组成，制冷循环主要分为水冷和风冷两类。
下面我们就通过系列动图，来了解下机房空调的制冷循环和空气循环。
Pt.1制冷循环原理制冷循环由压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程组成。
就是利用有限的制冷剂在封闭的制冷系统中，反复地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发，不断的在蒸发器处吸热汽化，进行制冷降温，将热量从室内搬运到室外。
所谓水冷和风冷的区别，其实就是与水或者空气进行热量交换的区别。
制冷循环Pt.2空气循环2.1 送风方式末端的送风方式常规分为上送风方式，风管送风方式和地板下送风。
上送风方式风管送风地板下送风2.2 典型布置为了优化气流和进一步提升冷却，采用约束送风是比较常用的通风并划分冷池的一种方式，冷热通道分离，如下图。
冷热通道分离除此之外，为了降低气流输配距离，还有行间空调和柜级空调。
传统的房间级空调到微模块的演变部分数据中心也会采用顶置空调，采用热通道封闭方法，进一步缩短气流循环距离，安装顶置空调的放置方式，可以分为卧式和立式。
卧式顶置空调立式顶置空调为了进一步降低气流输配距离，部分数据机房也会采用柜级冷却方式，如热管背板。
柜级空调Pt.3机房风冷系统这是最传统的冷却方法，空调由内机和外机通过氟管路连接而成，内机由压缩机、膨胀阀和蒸发器等组成，可以实现制冷和气流输送等功能，外机则用来散热。
风冷制冷原理常规采用定速涡旋压缩机制冷，少量采用数码涡旋或者变频涡旋压缩机；风冷室外机安装在室外或楼顶，内外机距离有限制：常规不高于室内机20米，不低于室内机5米，室内外管路长度推荐小于60米，超出需要延长组件和措施。
风冷机房空调典型结构3.1 适合场景风冷空调相互间独立，无单点故障，特别适合中小型数据中心，当输送气流距离较短时，可以单侧布置，当输送距离较远时，采用双侧布置，如图6。
机房培训——空调系统
第一章 概述
精密空调可以分为风冷型制冷和水冷型制冷。
风冷型制冷
水冷型制冷
第二章、结构及工作原理
一．组成结构 二．制冷系统组成 三．制冷原理 四．加湿原理
一、组成结构
通风系统 风机 过滤器
控制系统 控制器 电气件
加热系统 加热器 电气件
加湿系统 加湿器 控制器
制冷系统 压缩机 蒸发器 冷凝器 膨胀阀 辅助部 件
三、例行维护-季度维护
3）制冷循环
干 燥
过
检查蒸发压力、吸气温度。
滤 器
检查制冷管道（焊接处）、干燥过滤器
。
视镜、维修阀、电磁阀、膨胀阀。
电
磁
检查冷凝压力、排气温度。
阀
检查热力膨胀阀工作状态。
检查冷凝过冷度。
膨 胀
阀
检查干燥过滤器前后有无明显温差。
三、例行维护-季度维护
4）电气控制 打开面板后有无烧糊异味。 检查各电缆接头处有无变色。 检查各功能部件电源保险或空气断路器。 紧固所有电气、控制连线。
三、例行维护-月度维护
处理方法： 1）使用毛刷（或长毛扫帚）轻轻清扫冷凝器翅片 ，将翅片上附着的灰尘清除掉，定期清扫。 2）将风机网罩和叶片拆下，从上方冲洗冷凝器翅 片，冲洗时可用塑料布包上马达以防止水溅到马 达上。
三、例行维护-月度维护
气流组织： 1）检查各类送风方式格栅 送风口是否堵塞或关闭。 2）检查风道送风各主风道 调节阀门开启情况。 3）检查下送风防静电地板 的密封和漏风状况。
一、组成结构
精密空调主要由通 风、控制、加热、 加湿、制冷几部分 蒸发器 系统组成。其中常 用的制冷系统主要 压缩机 由压缩机、冷凝器
加湿器
、膨胀阀和蒸发器 组成。
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制冷原理
蒸发器
冷凝器
显热：物体吸热或放热时，只改变物体的温度，而不 改变物体的相态，这种热量称显热。 潜热：物体吸热或放热时，只改变物体的状态，而物 体的温度不变，这种热量称潜热。
机房空调基础与制冷原理
学习要点
空调是什么？（分类、系统组成、作用） 空调如何实现对环境的调节？（制冷原理） 机房对环境有什么要求？（机房环境国标GB501742008） 为什么必须使用机房专用空调？（机房专用空调与舒 适性空调的区别）
主要内容
空调概述 制冷原理 机房环境概述 机房专用空调与舒适性空调比较
R22热物理特性：
分子量 沸点℃ 相对密度（30℃），液体，g/cm3 熔点℃ 临界温度 ℃ 临界压力 MPA 破坏臭氧层潜能值 （ODP） 全球变暖系数值 （GWP） 冰点 ℃ 液体比热 30℃ ， [KJ/(Kg·℃)]
饱和液体密度 30℃ ， (g/cm3 ) 等压蒸气比热 (Cp) ， 30℃ 及 101.3kPa[KJ/(Kg·℃)] 临界密度， g/cm3 沸点下蒸发潜能， KJ/Kg
40%~55%
35%~75%
5~35
40~70%
20%~80%
＜5℃/h
＜10℃/h
18~28、35%~75% 5~35、20%~80%
15~
不得结露
机房环境概述
机房环境不达标将有什么危害？ •温度过高：机器宕机； •温度过低：产生冷凝水，浪费能源； •湿度过高：产生冷凝水，可能使机器短路烧坏； •湿度过低：产生静电，破坏电子设备； •洁净度不够：灰尘颗粒聚集在电路板，影响散热，腐 蚀电路板，降低绝缘性能或者导致短路；
空调概述
空调：顾名思义就是空气调节的设备，采用一定技术 手段创造并保持满足一定要求的空气环境。 •调节的对象：空气--也就是我们常说的环境； •环境可分为：工业环境和生活环境； •环境的属性：温度、湿度、洁净度、气流速度、气压； •按所调节环境的不同—不同的应用场合，可以分为：工 艺性空调和舒适性空调； •按有无风道，可以分为:集中式、分体式和半集中式
•过冷度=饱和温度-罐内的实 际温度
制冷原理
常用的制冷剂：R22、R134A、R410A、R407C 为什么要用这些物质做制冷剂？ •很容易发生相变； •相变时的潜热量大； •蒸发温度低。 举例说明： •4公斤压力的情况下，R22在0 ℃ 时即可由液态变为气 态，而水要在28 ℃ 时才能。
制冷原理
机房环境概述
机房环境国标：GB50174-2008
主机房温度(开 机时)
主机房相对湿度 (开机时)
主机房温度(停 机时)
主机房相对湿度 (停机时)
主机房和辅助区 温度变化率(开\ 停机时)
辅助区温度\相 对湿度(开机时)
辅助区温度\相 对湿度(停机时)
不间断电源系统 电池室温度
23±1
环境要求
18~28
制冷原理
压力的定义： •垂直作用于器壁单位面积上的力； •是大量气体分子撞击器壁的结果； •吹爆气球 的例子； 压力的单位： •Pa-帕、Bar-巴、atm-标准大气压、 •at-工程大气压、psi-磅每平方英尺
制冷原理
制冷原理
压力的测量： •绝对压力和相对压力； •绝对压力=表压（？）； •表压=相对压力+大气压 压力表的作用： •开机前检查保压用； •抽真空时用； •调试时加注制冷剂用
机房环境概述
机房环境的特点： •以显热负荷为主； •对温湿度的控制精度要求较高； •对空调的可靠性要求高； •空调需具备强大的联网和监控功能。
制冷原理
基本概念：饱和温度、饱和压 力、过冷度、过热度
饱和温度：举制冷剂罐的例子
气体
•制冷剂罐内有两个过程一直在发 生：液态冷媒蒸发成气态和气态
液体
冷媒冷凝成液态；
•当这两个过程处于动态平衡状态 即饱和状态时所对应的温度称为 饱和温度（蒸发温度）；
制冷原理
饱和压力： •饱和状态时罐内的压力； •饱和压力和饱和温度是一一对应 的关系； •饱和压力越高，饱和温度越高；
86.48 -40.82 1.177 -160.00 96.15 4.75 0.045 1700 － 0.31 1.174
0.16
0.526 233.5
主要内容
空调概述 制冷原理 机房环境概述 机房专用空调与舒适性空调比较
机房环境概述
机房：存放服务器、交换机 、路由、存储设备等电子设备 的场所； 机房对环境有什么要求？ •温度（22-24 ℃ ） •湿度（45%-55%） •洁净度（ 0.5um/L＜18000 ） •气压和换气次数（10Pa正压、 30m3/h.人的新风量）
制冷原理
举例：将0 ℃的冰块烧 成开水的过程来说明潜热 和显热：
•第一步：0℃的冰融化成 0℃的水，该过程吸收的 热量称为潜热；
•第二步：0 ℃的水加热到 100 ℃变成开水，该过程 吸收的热量为显热；
制冷原理
基本概念：温度、压力、饱和温度、饱和压力 温度的定义： •表征物体冷热程度； •物体分子热运动的剧烈程度； •物体内分子间平均动能的表现形式 温度的单位： •℃-摄氏度、F-华氏温度、K-开尔文温度 •F=1.8×℃+32、K= ℃ ＋273.15
制冷原理
过热度： •举加热制冷剂罐的例子
•加热制冷剂罐，罐内的液体会 逐渐变为气体，等罐内的液体 全部变为气体后，继续加热， 就会产生过热度；
•过热度=罐内的实际温度-饱和 温度；
制冷原理
过冷度： •举给制冷剂罐降温的例子
•冷却制冷剂罐，罐内的气体 会逐渐变为液体，等罐内的 气体全部变为液体后，继续 冷却，就会产生过冷度；
空调概述
空调的组成：制冷单元+控制单元+加热加湿单元
空调概述
•制冷系统：“制造”冷量
空调概述
•控制系统：实现自我控制和保护的功能
主要内容
空调概述 制冷原理 机房环境概述 机房专用空调与舒适性空调比较
制冷原理
制冷循环
从
室
制冷剂相变
内
转
移
到
室
外
机房房间“制造冷量”
制冷原理