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精密空調(diào)和一般空調(diào)有何不一樣呢？
一、引言。
精密空調(diào)(也稱(chēng)恒溫恒濕空調(diào))，外文名Precision Air Conditioner，是指能夠充分滿(mǎn)足機(jī)房環(huán)境條件要求的機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)機(jī)，是在近30年中逐漸發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新機(jī)種，特點(diǎn)為大風(fēng)量、熱負(fù)荷變化，應(yīng)用于圖書(shū)館、檔案館、印鈔廠(chǎng)等。
通常舒適性空調(diào)冷負(fù)荷中有30%是為了消除潛熱負(fù)荷，有70%是為了消除顯熱負(fù)荷。對(duì)機(jī)房來(lái)講，其情況卻大不相同，機(jī)房主要是設(shè)備散出的顯熱，室內(nèi)工作人員散出的熱負(fù)荷及夏季進(jìn)入房間的新鮮空氣的熱濕負(fù)荷(僅占總負(fù)荷的5%)。
二、特點(diǎn)。
1，大風(fēng)量
與相同制冷量的舒適性空調(diào)機(jī)相比，整體機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)機(jī)的循環(huán)風(fēng)量約大一倍，相應(yīng)的焓差只有一半，機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)機(jī)運(yùn)行時(shí)通常不需要除濕，循環(huán)風(fēng)量較大將使得機(jī)組在空氣露點(diǎn)以上運(yùn)行，不必要像舒適性空調(diào)機(jī)那樣為應(yīng)付濕負(fù)荷而不得不使空氣冷卻到露點(diǎn)以下，故機(jī)組可以通過(guò)提高制冷劑的蒸發(fā)溫度提高機(jī)組運(yùn)行的熱效率，從而提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，顯熱比為1.0的機(jī)組的單位制冷量的能耗僅是顯熱比為0.6的機(jī)組的60%左右。同樣，機(jī)房要求溫濕度指標(biāo)相對(duì)穩(wěn)定，較大的循環(huán)風(fēng)量將有利于穩(wěn)定機(jī)房的溫濕度指標(biāo)，顯然，在制冷量一定的情況下，風(fēng)量的增大將導(dǎo)致焓差的減少，因而通常機(jī)組只能在顯熱比相當(dāng)高的工況下運(yùn)行，這恰恰與機(jī)房的負(fù)荷特點(diǎn)相適應(yīng)。
并且冬季是需要加濕而不是減濕，即使在冬季機(jī)房仍需要消除熱負(fù)荷，特別是程控機(jī)房更是如此。鑒于以上特點(diǎn)，如將一般舒適性空調(diào)機(jī)組用于機(jī)房，則會(huì)造成能量浪費(fèi)。例如一個(gè)熱負(fù)荷為 7056kcal/h的機(jī)房，若使用機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)機(jī)組，則總耗電量為2.7kw，而舒適性空調(diào)機(jī)組則需耗電8.1kw，即多耗電兩倍。同樣制冷量的空調(diào)機(jī)其風(fēng)量各異，舒適性空調(diào)機(jī)的風(fēng)量與冷量比為1:5，而恒溫恒濕機(jī)風(fēng)量與冷量比為1:3.5，機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)機(jī)具有大風(fēng)量、小焓差、高顯熱比的特點(diǎn)，通常焓差為2kcal/kg左右。也就是說(shuō)，機(jī)房的熱負(fù)荷90%~95%是顯熱負(fù)荷，同樣的熱負(fù)荷顯熱比越高要求送風(fēng)量越大。這就要求機(jī)房的空調(diào)系統(tǒng)能夠提供較大的送風(fēng)量，所以一般機(jī)房送風(fēng)量要比通常舒適性空調(diào)房間所需的送風(fēng)量大1.6~2倍。
2，熱負(fù)荷變化
通常要在10%~100%之間變動(dòng)，對(duì)于隨著系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大，空載設(shè)備將會(huì)動(dòng)態(tài)退出或者設(shè)備根據(jù)進(jìn)度并未完全上電造成的。。因此，機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)必須能夠適應(yīng)這種負(fù)荷的變化，以使電子元器件工作在所要求的環(huán)境條件之中，保證電路性能的可靠性。
3，送風(fēng)方式
由于要與電子通信設(shè)備的冷卻方式相適應(yīng)，機(jī)房的空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)回風(fēng)方式是多種多樣的:有上送風(fēng)、下送風(fēng)，有上回風(fēng)、下回風(fēng)、側(cè)回風(fēng)等，生產(chǎn)企業(yè)一般是利用標(biāo)準(zhǔn)化手段開(kāi)發(fā)一系列機(jī)型，以滿(mǎn)足用戶(hù)的不同需要。
機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)機(jī)送風(fēng)形式多為上送下回和下送上回式。機(jī)房中鋪設(shè)防靜電活動(dòng)地板，機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)采用下送上回式送風(fēng)，使冷氣直接進(jìn)入活動(dòng)地板下，這樣使地板下形成靜壓箱，然后通過(guò)地板送風(fēng)口，把冷氣均勻地送入機(jī)房?jī)?nèi)，送入設(shè)備機(jī)柜內(nèi)。為此，機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)應(yīng)有足夠的風(fēng)量把機(jī)房中的熱量帶走。采用這種送風(fēng)形式可大大提高空調(diào)效率，同時(shí)還可以大幅度節(jié)省過(guò)去習(xí)慣的管道送風(fēng)的工程費(fèi)用，降低工程造價(jià)，使室內(nèi)布局美觀。這是機(jī)房理想的送風(fēng)方式。當(dāng)然，機(jī)房送風(fēng)形式要與設(shè)備散熱形式一致。
4，過(guò)濾
通常標(biāo)準(zhǔn)型機(jī)組中，空氣過(guò)濾器均采用初、中效過(guò)濾，而在一些進(jìn)口的特型機(jī)組中，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用預(yù)留亞高效過(guò)濾器或高效過(guò)濾器的安裝位置，根據(jù)用戶(hù)需求選用(如凈化手術(shù)室等就選用亞高效過(guò)濾器)。只要用戶(hù)要求，過(guò)濾系統(tǒng)可以很方便地以更換過(guò)濾器或者增加過(guò)濾器的方式進(jìn)行升級(jí)。一般A級(jí)潔凈要求使用高效或亞高效過(guò)濾器，B級(jí)潔凈要求使用亞高效或中效過(guò)濾器，即使是C級(jí)潔凈要求也應(yīng)該使用中效過(guò)濾器。然而，舒適性空調(diào)機(jī)一般只有初效過(guò)濾器，如果需要提高過(guò)濾效率，也只能是改裝，而且往往還需增加風(fēng)機(jī)、加大風(fēng)壓，以免空調(diào)機(jī)因安裝了高效或亞高效過(guò)濾器而使送風(fēng)能力大幅度下降。
5，可靠性
針對(duì)機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)高可靠性的要求，機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)機(jī)在結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造以及空調(diào)系統(tǒng)組成等方面都必須相應(yīng)采取一系列措施，例如設(shè)置后備機(jī)組或后備控制單元，微機(jī)控制系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行診斷，實(shí)時(shí)對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)或?qū)⒁霈F(xiàn)的故障發(fā)出報(bào)警，自動(dòng)用后備機(jī)組或后備控制單元切換故障機(jī)組或故障單元。眾所周知，機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)的控制系統(tǒng)功能比舒適性空調(diào)完善得多。
控制系統(tǒng)的性能與空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能密切相關(guān)。不少機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)一系列的控制器作為空調(diào)系統(tǒng)的組成部分。采用電子控制器或微機(jī)控制已經(jīng)十分普遍，有些企業(yè)已經(jīng)把模糊控制技術(shù)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)系統(tǒng)中。
機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)機(jī)組均采用先進(jìn)可靠的微電腦控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)由兩大部件組成，即智能控制器I2-manager和操作顯示器組件Tmaster?？刂破魈峁?qiáng)大的模擬和數(shù)字控制能力，可以滿(mǎn)足廣泛的監(jiān)測(cè)和控制功能，包括實(shí)時(shí)鐘、RS232/RS485通信接口以及標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)連接。大屏幕液晶多制式顯示器，可顯示地道的中文，更加適合中國(guó)用戶(hù)需求。操作人員可通過(guò)鍵盤(pán)/顯示器組件查詢(xún)?cè)O(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及各種故障記錄，調(diào)整設(shè)定參數(shù)，保證最高的運(yùn)行效率。
控制系統(tǒng)可以控制同一機(jī)組內(nèi)各臺(tái)壓縮機(jī)分時(shí)啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流，均衡同一機(jī)組內(nèi)各臺(tái)壓縮機(jī)的工作時(shí)間，防止壓縮機(jī)頻繁啟動(dòng)。多臺(tái)機(jī)組可互相串聯(lián)，互為備份。多臺(tái)機(jī)組可自動(dòng)分時(shí)啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流，均衡不同機(jī)組的工作時(shí)間。這樣，有利于提高專(zhuān)用空調(diào)機(jī)組的壽命和運(yùn)行的可靠性。
6，全年制冷
無(wú)論是大、中型計(jì)算機(jī)，還是程控交換機(jī)，都要求空調(diào)機(jī)全年制冷運(yùn)行。而冬季的制冷運(yùn)行要解決穩(wěn)定冷凝壓力和其它相關(guān)的問(wèn)題。多數(shù)機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)機(jī)能在室外氣溫降至-15℃時(shí)仍能制冷運(yùn)行，而采用乙二醇制冷機(jī)組，可在室外氣溫降至-45℃時(shí)仍能制冷運(yùn)行。與此形成鮮明對(duì)比的是舒適性空調(diào)機(jī)或常規(guī)恒溫恒濕機(jī)，在此種條件下，根本無(wú)法工作。
三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
如果把舒適性空調(diào)機(jī)用作機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)，由于機(jī)房要求其運(yùn)行點(diǎn)為:冬季:20±2℃，夏季:23±2℃，而舒適性空調(diào)機(jī)的設(shè)計(jì)點(diǎn)溫度一般為27℃，所以機(jī)組的實(shí)際供冷能力一般比樣本標(biāo)明的額定值低10%~25%。此外，運(yùn)行點(diǎn)偏離設(shè)計(jì)點(diǎn)時(shí)，在一定程度上機(jī)組的部分機(jī)件性能由于偏離了最佳運(yùn)行點(diǎn)，從而影響了機(jī)組整體的匹配狀態(tài)，不利于機(jī)組性能的充分發(fā)揮和高效率運(yùn)行。然而機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)機(jī)，由于把運(yùn)行點(diǎn)作為設(shè)計(jì)點(diǎn)，因而機(jī)組始終處于最佳運(yùn)行點(diǎn)，這就從根本上避免了這些問(wèn)題。
綜上所述，根據(jù)機(jī)房負(fù)荷特性及特點(diǎn)，就需要設(shè)計(jì)出一種將這些要求綜合于一體的空調(diào)機(jī)，實(shí)現(xiàn)以處理干冷卻工況為主的空氣處理過(guò)程。
四、使用壽命。
一般機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)廠(chǎng)家的設(shè)計(jì)壽命是10年，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間是86400小時(shí)，平均無(wú)故率達(dá)到25000小時(shí)，實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中,如果使用環(huán)境良好，再加上維護(hù)到位， 機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)可運(yùn)行15年左右。
根據(jù)國(guó)家家電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，舒適性空調(diào)機(jī)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)壽命每年按運(yùn)行半年計(jì)算，為3年時(shí)間，無(wú)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間指標(biāo)，平均無(wú)故障時(shí)間5000小時(shí)，只適合于間斷運(yùn)行，在實(shí)際使用過(guò)程中，舒適性空調(diào)機(jī)可連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間為3~5年，比機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)相差3倍。在實(shí)際使用過(guò)程中，也因工作環(huán)境不同導(dǎo)致其使用壽命有不同的變化。
五、精密空調(diào)與普通舒適空調(diào)的區(qū)別。
計(jì)算機(jī)機(jī)房對(duì)溫度、濕度及潔凈度均有較嚴(yán)格的要求，因此，計(jì)算機(jī)機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)在設(shè)計(jì)上與傳統(tǒng)的舒適性空調(diào)有著很大區(qū)別
表現(xiàn)在以下5個(gè)方面:
1.傳統(tǒng)的舒適性空調(diào)主要是針對(duì)于人員設(shè)計(jì)，送風(fēng)量小，送風(fēng)焓差大，降溫和除濕同時(shí)進(jìn)行;而機(jī)房?jī)?nèi)顯熱量占全部熱量的90%以上，它包括設(shè)備本身發(fā)熱、照明發(fā)熱量、通過(guò)墻壁、天花、窗戶(hù)、地板的導(dǎo)熱量，以及陽(yáng)光輻射熱，通過(guò)縫隙的滲透風(fēng)和新風(fēng)熱量等。這些發(fā)熱量產(chǎn)生的濕量很小，因此采用舒適性空調(diào)勢(shì)必造成機(jī)房?jī)?nèi)相對(duì)濕度過(guò)低，而使設(shè)備內(nèi)部電路元器件表面積累靜電，產(chǎn)生放電從而損壞設(shè)備、干擾數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)。同時(shí)，由于制冷量的(40%~60%)消耗在除濕上，使得實(shí)際冷卻設(shè)備的冷量減少很多，大大增加了能量的消耗。
機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)在設(shè)計(jì)上采用嚴(yán)格控制蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)壓力，增大送風(fēng)量使蒸發(fā)器表面溫度高于空氣露點(diǎn)溫度而不除濕，產(chǎn)生的冷量全部用來(lái)降溫，提高了工作效率，降低了濕量損失(送風(fēng)量大，送風(fēng)焓差減小)。
2.舒適性空調(diào)風(fēng)量小，風(fēng)速低，只能在送風(fēng)方向局部氣流循環(huán)，不能在機(jī)房形成整體的氣流循環(huán)，機(jī)房冷卻不均勻，使得機(jī)房?jī)?nèi)存在區(qū)域溫差，送風(fēng)方向區(qū)域溫度低，其他區(qū)域溫度高，發(fā)熱設(shè)備因擺放位置不同而產(chǎn)生局部熱量積累，導(dǎo)致設(shè)備過(guò)熱損壞。
而機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)送風(fēng)量大，機(jī)房換氣次數(shù)高(通常在30~60次/小時(shí))，整個(gè)機(jī)房?jī)?nèi)能形成整體的氣流循環(huán)，使機(jī)房?jī)?nèi)的所有設(shè)備均能平均得到冷卻。
3.傳統(tǒng)的舒適性空調(diào)，由于送風(fēng)量小，換氣次數(shù)少，機(jī)房?jī)?nèi)空氣不能保證有足夠高的流速將塵埃帶回到過(guò)濾器上，而在機(jī)房設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生沉積，對(duì)設(shè)備本身產(chǎn)生不良影響。且一般舒適性空調(diào)機(jī)組的過(guò)濾性能較差，不能滿(mǎn)足計(jì)算機(jī)的凈化要求。采用機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)送風(fēng)量大，空氣循環(huán)好，同時(shí)因具有專(zhuān)用的空氣過(guò)濾器，能及時(shí)高效的濾掉空氣中的塵挨，保持機(jī)房的潔凈度。
4.因大多數(shù)機(jī)房?jī)?nèi)的電子設(shè)備均是連續(xù)運(yùn)行的，工作時(shí)間長(zhǎng)，因此要求機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)在設(shè)計(jì)上可大負(fù)荷常年連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，并要保持極高的可靠性。舒適性空調(diào)較難滿(mǎn)足要求，尤其是在冬季，計(jì)算機(jī)機(jī)房因其密封性好而發(fā)熱設(shè)備又多，仍需空調(diào)機(jī)組正常制冷工作，此時(shí)，一般舒適性空調(diào)由于室外冷凝壓力過(guò)低已很難正常工作，機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)通過(guò)可控的室外冷凝器，仍能正常保證制冷循環(huán)工作。
5.機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)一般還配備了專(zhuān)用加濕系統(tǒng)，高效率的除濕系統(tǒng)及電加熱補(bǔ)償系統(tǒng)，通過(guò)微處理器，根據(jù)各傳感器返饋回來(lái)的數(shù)據(jù)能夠精確的控制機(jī)房?jī)?nèi)的溫度和濕度，而舒適性空調(diào)一般不配備加濕系統(tǒng)，只能控制溫度且精度較低，濕度則較難控制，不能滿(mǎn)足機(jī)房設(shè)備的需要。
綜上所述，機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)與舒適型空調(diào)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面存在顯著差別，二者為不同的目的而設(shè)計(jì)，無(wú)法互換使用。計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)必須使用精密空調(diào)在國(guó)內(nèi)許多行業(yè)，如金融、郵電通信、電視臺(tái)、石油勘探、印刷、科研、電力等已經(jīng)廣泛采用，提高了機(jī)房?jī)?nèi)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。