数据中心机房空调系统气流组织研究分析

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1、.IDC机房空调系统气流组织研究与分析摘要：本文阐述了IDC机房气流组织的设计对机房制冷效率有重要影响，叙述现有空调系统气流组织的常见形式。同时重点对IDC机房常见的几种气流组织进行了研究与分析，对比了几种气流组织的优缺点，从理论与实践中探讨各种气流组织情况下冷却的效率。关键词：IDC、气流组织、空调系统一、    概述     在IDC机房中，运行着大量的计算机、服务器等电子设备，这些设备发热量大，对环境温湿度有着严格的要求，为了能够给IDC机房等提供一个长期稳定、合理、温湿度分布均匀的运行环境，在配置机房精密空调时，通常要求冷风循环次数

2、大于30次，机房空调送风压力75Pa，目的是在冷量一定的情况下，通过大风量的循环使机房内运行设备发出的热量能够迅速得到消除，通过高送风压力使冷风能够送到较远的距离和加大送风速度；同时通过以上方式能够使机房内部的加湿和除湿过程缩短，湿度分布均匀。     大风量小焓差也是机房专用空调区别于普通空调的一个非常重要的方面，在做机房内部机房精密空调配置时，通常在考虑空调系统的冷负荷的同时要考虑机房的冷风循环次数，但在冷量相同的条件下，空调系统的空调房间气流组织是否合理对机房环境的温湿度均匀性有直接的影响。     空调房间气流组织是否合理，不仅直接

3、影响房间的空调冷却效果，而且也影响空调系统的能耗量，气流组织设计的目的就是合理地组织室内空气的流动使室内工作区空气的温度、湿度、速度和洁净度能更好地满足要求。     影响气流组织的因素很多，如送风口位置及型式，回风口位置，房间几何形状及室内的各种扰动等。二、    气流组织常见种类及分析：     按照送、回风口布置位置和形式的不同，可以有各种各样的气流组织形式，大致可以归纳以下五种：上送下回、侧送侧回、中送上下回、上送上回及下送上回。1)    投入能量利用系数     气流组织设计的任务，就是以投入能量为代价将一定数量经过处理成某种参

4、数的空气送进房间，以消除室内某种有害影响。因此，作为评价气流组织的经济指标，就应能够反映投入能量的利用程度。     恒温空调系统的“投入能量利用系数”βt，定义：                       （2-1）    式中： t0一一送风温度，             tn一一工作区设计温度，             tp一一排风温度。     通常，送风量是根据排风温度等于工作区设计温度进行计算的．实际上，房间内的温度并不处处均匀相等，因此，排风口设置在不问部位，就会有不同的排风温度，投入能量利用系数也不相同。     从式(2

5、—1)可以看出：     当tp =tn 时，βt =1.0，表明送风经热交换吸收余热量后达到室内温度，并进而排出室外。     当tp > tn时，βt >1.0，表明送风吸收部分余热达到室内温度、且能控制工作区的温度，而排风温度可以高于室内温度，经济性好。     当tp < tn时，βt <1.0，表明投入的能量没有得到完全利用，住住是由于短路而未能发挥送入风量的排热作用，经济性差。2)    上送下回孔板送风和散流器送风是常见的上送下回形式。如图2-1和图2-2所示．  ......                        图

6、2-1  散流器上送下回气流流型                                                 图2-2  孔板送风气流流型     孔板送风和密布散流器送风，可以形成平行流流型、涡流少，断面速度场均匀。对于温湿度要求精度高的房间于温湿度要求精度高的房间，特别是洁净度要求很高的房间，则是理想的气流组织型式。这种形式的排风温度接近室内工作区平均温度，即tp =tn 时，βt =1.0。3)    侧送侧回     侧送风口布置在房间的侧墙上部，空气横向送出，气流吹对面墙上转折下落到工作区以较低速度流过工作区，

7、再由布置在同侧的回风口排出，根据房间跨度大小，可以布置成单侧回和双侧送双侧回。如图2-3 所示。                                                                              图2-3  侧送气流流型......     侧送侧回形式使工作区处于回流区，具有以下优点，由于送风射流在到达工作区之前，已与房间空气进行了比较充分的混合，速度场与温度场都趋于均匀和稳定，因此能保证工作区气流速度和温度的均匀性。所以对于侧送侧回来说，容易满足设计对于速度不均匀系数的要求．   

8、  工作区处于回流区，故而 tp=tn 时，投入能量利用系数βt =1.0，此外，由于侧送侧回的射流射程比较长，射流来得及充分衰减。故可加大送风温差。基于上述优点，侧送侧回是一般