数据中心专用机房精密空调的维护

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一、精密空调的结构及工作原理
  精密空调主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成。
  一般来说空调机的制冷过程为:压缩机将经过蒸发器后吸收了热能的制冷剂气体压缩成高压气体,然后送到室外机的冷凝器;冷凝器将高温高压气体的热能通过风扇向周围空气中释放,使高温高压的气体制冷剂重新凝结成液体,然后送到膨胀阀;膨胀阀将冷凝器管道送来的液体制冷剂降温后变成液、气混合态的制冷剂,然后送到蒸发器回路中去;蒸发器将液、气混合态的制冷剂通过吸收机房环境中的热量重新蒸发成气态制冷剂,然后又送回到压缩机,重复前面的过程。
二、计算机机房中选用精密专用空调的原因
1、温度、湿度控制对计算机机房的重要性
  在计算机机房中的设备是由大量的微电子、精密机械设备等组成,而这些设备使用了大量的易受温度、湿度影响的电子元器件、机械构件及材料。
  温度对计算机机房设备的电子元器件、绝缘材料以及记录介质都有较大的影响;如对半导体元器件而言,室温在规定范围内每增加10℃,其可靠性就会降低约25%;而对电容器,温度每增加10℃,其使用时间将下降50%;绝缘材料对温度同样敏感,温度过高,印刷电路板的结构强度会变弱,温度过低,绝缘材料会变脆,同样会使结构强度变弱;对记录介质而言,温度过高或过低都会导致数据的丢失或存取故障。
  湿度对计算机设备的影响也同样明显,当相对湿度较高时,水蒸汽在电子元器件或电介质材料表面形成水膜,容易引起电子元器件之间出现形成通路;当相对湿度过低时;容易产生较高的静电电压,试验表明:在计算机机房中,如相对湿度为30%,静电电压可达5000V,相对湿度为20%,静电电压可达10000V,相对湿度为5%时,静电电压可达20000V,而高达上万伏的静电电压对计算机设备的影响是显而易见的。
2、精密空调与舒适性空调的区别
1)传统的舒适性空调主要是针对家庭、办公场所、宾馆、商场等场所设计的,主要对象是人,送风量小,在制冷的同时也在除湿;因此舒适性空调对计算机机房来说将会使机房内湿度过低,从而使计算机设备内部的电子元器件表面累积静电,放电损坏设备,干扰数据的传输和储存,同时由于50%左右的能量用于除湿,大大地增加了能耗;而专用精密空调由于采用了控制蒸发器内的蒸发压力和使蒸发器的表面温度高于露点温度等技术就克服了舒适性空调的上面的一些缺点。
2)舒适性空调风量小,风速低,只能在送风方向局部气流循环,不能在机房形成整体气流循环,使机房的冷却不均匀,存在区域温差;而计算机机房专用精密空调风速高,风量大使机房内能够形成整体的气流循环,使所有设备能够得到较好的冷却。
3)由于计算机机房内的设备大都是长年运行,工作时间长,要求空调设备具有及高的可靠性,舒适性空调较难满足要求,尤其是在冬天,在北方寒冷地区,由于室外温度太低,舒适性空调不能够正常运行,而机房专用精密空调通过可以控制的室外机冷凝器能够保证正常工作。
4)舒适性空调不能准确地控制机房内的温度,湿度也较难控制,因此不能满足计算机机房的需要,而计算机机房专用精密空调由于有专门的加湿系统、高效的除湿系统及电加热补偿系统,能够精确地控制机房内的温度、湿度。
5)使用寿命长短是计算机机房精密空调与舒适空调的另一个重要区别,精密空调的设计寿命一般在10-15年,平均无故障时间在10万小时以上,而舒适性空调的设计寿命为5-8年,全年无间断运行的使用寿命为3-5年。
三、计算机机房中精密空调的维护
  精密空调的构成除了前面介绍的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器外,还包括:风机、空气过滤器、加湿器、加热器、排水器等,因此我们在日常的机房管理工作中对空调的管理和维护,主要是针对以上部件去维护的。下面是我们在日常工作中对计算机机房专用精密空调的一些维护经验和学习体会。
1、控制系统的维护
  对空调系统的维护人员而言,在巡视时第一步就是看空调系统是否在正常运行,因此我们首先要做以下的一些工作。
1)从空调系统的显示屏上检查空调系统的各项功能及参数是否正常;
2)如有报警的情况要检查报警记录,并分析报警原因;
3)检查温度、湿度传感器的工作状态是否正常;
4)对压缩机和加湿器的运行参数要做到心中有数,特别是在每天早上的第一次巡检时,要把前一天晚上压缩机的运行参数和以前的同一时段的参数进行对比,看是否有大的变化,根据参数的变化可以判断计算机机房中的计算机设备运行状况是否有较大的变化,以便合理地调配空调系统的运行台次和调整空调的运行参数。当然,对目前而言有些比较老的空调系统还不能够读出这些参数,这就需要晚上值班的工作人员多观察和记录。
2、压缩机的巡回检查及维护
1)听—用听声音的方法,能较正确的判断出压缩机的运转情况。因为压缩机运转时,它的响声应是均匀而有节奏的。如果它的响声失去节奏声,而出现了不均匀噪音时,即表示压缩机的内部机件或气缸工作情况有了不正常的变化。
2)摸—用手摸的方法,可知其发热程度,能够大概判断是否在超过规定压力、规定温度的情况下运行压缩机。
3)看—主要是从视镜观察制冷剂的液面,看是否缺少制冷剂。
4)量—主要是测量在压缩机运行时的电流及吸、排气压力,能够比较准确判断压缩机的运行状况。
当然对压缩机我们还需要检查高、低压保护开关、干燥过滤器等其他附件。
3、冷凝器的巡回检查及维护
1)对专业空调冷凝器的维护相当于对空调室外机的维护,因此我们首先需要检查冷凝器的固定情况,看对冷凝器的固定件是否有松动的迹象,以免对冷媒管线及室外机造成损坏。
2)检查冷媒管线有无破损的情况(当然从压缩机的工作状况及其它的一些性能参数也能够判断冷媒管线是否破损),检查冷媒管线的保温状况,特别是在北方地区的冬天,这是一件比较重要的工作,如果环境温度太低而冷媒管线的保温状况又不好的话,对空调系统的正常运转有一定的影响。
3)检查风扇的运行状况:主要检查风扇的轴承、底座、电机等的工作情况,在风扇运行时是否有异常震动机风扇的扇也在转动时是否在同一个平面上。
4)检查冷凝器下面是否有杂物影响风道的畅通,从而影响冷凝器的冷凝效果;检查冷凝器的翅片有无破损的状况。
5)检查冷凝器工作时的电流是否正常,从工作电流也能够进一步判断风扇的工作情况是否正常。
6)检查调速开关是否正常,一般的空调的冷凝器都有两个调速开关,分为温度和压力调速,现在比较新的控制技术采用双压力调速控制,因此我们在检查调速开关时主要是看在规定的压力范围内,调速开关能否正常控制风扇的启动和停止。

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