机房温度与湿度控制的考虑

一、 瑞利衰落机房为什么要控制湿度
地球表面大气中存在一定量的水汽。水汽的一些水分子在热运动能量作用下,会不断对固体表面进行冲撞,进而其中少量水分子会被固体材料分子俘获,水分子的H键或HO键与材料键合。当这样的水分子变多时,固体表面会形成纳米级水膜。当压力不变,温度湿度变化到达一个临界点附近时,水分子热运动能量与脱离分子键合能量接近,水膜会迅速增厚直至发生大量水分子从气态聚成液态,即发生了明显冷凝。
当电气设备内部发生冷凝时,绝缘受到损害,造成故障,是大家都可以想见的。这类情况肯定要避免。实际也很少发生。更多的麻烦是发生在机房处于正常工作温度,比如23摄氏度上下,相对湿度从50%向80%推升的过程中。在很多地区进入伏季,也就是6-8月期间就是这种情况。这是设备内固体表面已开始形成纳米级水膜。这时是金属材料被锈蚀的“良好”条件,很容易引发氧化层生成并蔓延,绝缘不良和接触电阻升高故障同时出现。另一方面,存在油膜润滑的运动表面,这时油膜更易于受到水分子的入侵破坏,逐步影响润滑性能,进而影响风扇风速和硬盘性能,最终在薄弱部位首先形成故障。这可以解释伏季机房内各种硬件故障高发的原因。硬盘磁头悬浮高度目前也下降到以下微米级,水分子膜在高湿度时达数十纳米至上百纳米,彼此间会产生影响。
二、 智能飞行器技术机房温湿度控制目标
机房温湿度控制涉及多方因素,设备耗电发热、绝对湿度/相对湿度对设备故障率的影响、新风正压维持导入的热与水份等。换个角度看,对一个稳态机房环境,要使各种渠道导入的热量与空调系统散出的热量平衡,比如电能导入、建筑传导导入新风导入等。热量导出一般是通过热泵吸热升温后辐射和传导到大气中。这里主要是把电能变为热能然后散发掉了。因机房建筑结构方面常采取六面保温隔热,传导导入热量相对较小。空调低温余热利用案例不多。机房空调在控温方面达到热量平衡时,要考虑空调送出的冷量,即送风速度和送风温度结合起来与IT设备发热情况的匹配。比如2~2.5m/s的地板出风风速可以较好地使冷风上升到42U的高度由不会产生过多近端涡流扰动浪费风动能,保障机柜中各高度的IT设备能顺畅吸入足够冷风,也不易将地板周边沉积灰吹起。目前风冷散热设计的IT设备进风温度22℃~25℃,是一般的安全工作温度。混凝土模板
湿度控制要考虑绝对湿度和相对湿度控制。绝对湿度反应一个时间内机房空间内水汽总量,在露点上,主要与季节有关(机房内环境温度相对稳定)。冬季加湿、夏季除湿,都直接改变绝对湿度。水的临界温度是374.15℃,机房温度23℃上下,所以有未饱和水汽和
饱和水汽存在的可能。饱和湿度是在一定温度时水汽所能达到的最高浓度,它随温度单调增减,但非线性。相对湿度就是水汽接近饱和的程度。在腐蚀学研究中发现,当相对湿度增到70%时,金属表面腐蚀速度会迅速加快,降到65%以下后腐蚀几乎停止。所以机房要力争将湿度控制到65%以下。这对无电源的或低功耗设备的防腐意义重大。机房中,温度场和不均匀,从空调盘管表面到设备机柜前面,再到设备内部高功率元器件周边,温度差高达数十度。因为相对湿度与温度相关性强,所以机房中不同位置测量的相对湿度,反映冷设备和热设备的内部湿度情况的程度差别很大,主要是饱和湿度值差别很大。因为设备一般与周围空间连通,绝对湿度差别相对小些。
三、 机房除湿措施与节能
对IT机房,药剂除湿不大适用。专用除湿机,冷凝结露工作方式与空调系统相似,但除湿后对送出空气的加热,浪费电能。空调自身兼做除湿,比较常见。空调室内机用风机驱动机房内空气循环通过冷媒盘管降温以控制机房温度。当机房内有一些IT设备运行,电负荷发热功率超过建筑热传导能力时,空调就需要持续制冷才能阻止机房温度上升。空调冷媒盘管的环境温度基本上可认为是回风温度。当回风温度比如为24℃时,相对湿度为55%的
回风气流的露点是14.5℃。这时如果空调冷媒使得盘管表面温度低于14.5℃,比如常见的12℃,回风中的水汽就会在盘管表面发生凝结,产生冷凝水。当机房相对封闭,没有大量水汽补充进机房时,机房相对湿度达到稳态后,会被控制在55%一下。这里不要忘记的是24℃这个环境温度。相同的冷媒温度,不同环境温度,达到的相对湿度稳定值不同。机房工作要求是在维持机房内IT设备区的指定温度条件下进行除湿,冷媒盘管表面温度越低,除湿越快,机房稳态相对湿度越低。但机房温度控制要求制冷量与发热量平衡,当为控制湿度降低冷媒盘管表面温度时,只能降低循环风速才能保持制冷功率不加大以免机房温度下降。由此,空调风速调节能力影响空调除湿的能力范围。换个角度看,空调除湿,是通过冷媒将水汽冷凝产生的热量带出机房,即空调热负荷包括设备电负荷产生的热量和水汽冷凝的热量。如果机房密闭不良或经常开门流入大量高湿空气,都将增加空调负荷。这点在夏季很突出。防止潮湿空气侵入机房也是节能要考虑的因素。
金属防水接头四、
>无触点开关

本文发布于:2024-09-22 21:16:12,感谢您对本站的认可!

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