播出机房空调的设计选型及应用

随着电视播出技术的飞速发展，机房的设备更加复杂、更加集中，如何保证设备在恒温、恒湿、洁净的环境下运行，提高设备运行的可靠性，延长设备的使用寿命已成为机房设计的重要课题，下面就河北广播电视台播出中心机房空调的设计选型和安装调试与同行们谈几点体会，不妥之处请批评指正。

一 机房空调的特点和任务

机房空调的任务是为保证计算机系统及设备能够连续、稳定地运行，需要排出计算机设备及其他热源所散发的热量，维持机房内的恒温、恒湿状态并控制机房的空气含尘量，为此，要求机房的空调系统具有供风、加热、加湿、冷却、减湿和空气除尘的能力，由于机房空调所担负的这一特殊任务，使其与一般的空调有不同之处。

在进行机房空调设计时，应对计算机数字设备的功耗、发热量、设备的洁净度要求、设备进出口空气的温差以及机房内环境温湿度等参数有所了解，机房的空调和整个机器设备散热的设计要通盘考虑，才能更好地发挥各级散热设计的效能。

计算机数字设备是由大量发热元器件组成，在开机时这些元器件就是热源，为使其能够工作在合适的温度、湿度范围之内，机房的空调必须全年365 天处于持续稳定的正常运行状态。

为使计算机的元器件工作在相近的温度范围内，确保元器件性能的一致，进入机器设备的空气和从设备排出的空气的温度差应越小越好，但是为了有效地排出设备中的热量，则要求有较大的送风量，因此要求机房内的空调系统送、回风温差小，送风量大。

把机房的温、湿度控制在规定的范围之内不仅是操作人员的要求，而且是元器件、设备及有关材料的要求，因此要求机房内的空调系统温度、湿度必须能控制在规定的范围内。

另外，我们认为在进行机房空调设计时，除按常规的办法处理外，还应根据机房空调的特点注意解决以下问题：

考虑到计算机系统功能的扩充和使用范围的增大，机房空调设备的容量要留有足够的余量，余量的确定应视具体情况而定，通常以15%~20% 为宜，为了提高可靠性，保证计算机系统不停地进行数据处理，以及空调设备的维修和更新，必要时空调设备要有备份，甚至采用双工作系统；

在机房空调的实际设计中，应根据计算机的用途、特点、计算中心的性质分别对待，要求上述各项的全面实现，往往会造成经济上的极大浪费；

播出中心是河北广播电视台的中枢部门，必须保证设备连续、稳定的运行，在本工程中我们经过认真反复的论证，决定选用柜式空调组成双工作系统，以保证机房内设备的正常运转，并能够将费用控制在预算之内。

二 机房对空调系统的基本要求

1. 设备运行环境

（1）温度要求

机房内计算机及其附属设备都是由晶体管及大型集成电路、可控硅及其他元器件组成，这些元器件对工作温度的要求比较严格，如果温度过高，不仅影响元器件的寿命而且使其工作特性发生变化，产生大的漂移，性能不稳定，如果温度过低，元器件的工作特性也不能达到要求。一般计算机设备对环境温度的要求为22 土1 摄氏度。

（2）湿度要求

计算机对环境湿度也有一定的要求，过湿的环境，电子元器件的触点易发霉，影响其工作的可靠性：过干燥的环境，能使计算机上的静电电压成倍增加，不但影响计算机工作的准确性，而且使得计算机工作人员在工作时常常发生所谓“触电”。通常计算机设备对环境的相对湿度要求范围在50% 土10%。

（3）洁净度要求

计算机机房对洁净度的要求为3000 级。

（4）风速要求

对空气的流动速度的要求为出风口风速3~3.5m/s，回风速0.25m/s。

2. 人员工作环境

人对机房环境条件的要求是空气的新鲜度、噪音及空气的流动速度。机房内空气的新鲜度是否达到要求对人是十分重要的，最低卫生标准要求空气的新风量为每人每小时不小于30m ³ 。

噪音主要是由计算机设备和机房空调系统工作时产生，根据人的生理上的要求，一般机房内噪音应在55dB以下。

机房内空气具有一定的流动速度，除计算机设备需要带走发出的热量外，还有一个是人体对风速的要求，一般人体对机房内舒适的流动风速为0.25m/s。

3. 选型中应注意的问题

在选择空调时要注意其制冷量、制热量、加湿量、送风量、机组冗余、送风方式、空调电源的电压、频率等性能；

注意空调的安装位置，并考虑搬运途径；

考虑其远程监控性能；

考虑其噪音；

考虑其零配件供应及维修的方便性；

考虑其颜色与其他设备的协调性。

三 空调配置及设计方案

确定机房空调的技术参数必须对机房实际作认真的分析：

1. 空调区域的确定

主机区、终端区、配电区为精密空调区域，这些区域均应使用机房专用空调。

2. 热负荷的确定

专用空调区域的热负荷是根据机房内部（设备、照明、辅助设施及工作人员产生的热负荷）和外部（建筑、太阳辐射热及补充新风带来的热负荷）的热负荷来确定的。播出中心系统机房总面积为80平方米，机房设备的功率<50kW，地面将铺设防静电地板。由于设备区由许多高端的播出设备组成，不允许中断停机，因此，必须提供一年365 天，一天24 小时连续可靠的恒温、恒湿精密的运行环境。综合内外部因素，设备区应按照每平方米200~300kCal/h提供冷量，考虑到播出中心设备区的热负荷较大，我们把参数定为每平方米250kCal/h。

总冷量80m ² ×250kCal/h=20000kCal/h。

因此每台空调只少需提供制冷量为20000kCal/h 以上，借助现有地板采用下送风方式，并提供备份机增加可靠性。

3. 机型的选择

空调机是空调系统的心脏，根据性能价格比来作选择，目前市场上主流的机房空调主要有海洛斯、施耐德、力波特、史图斯等品牌，性能指标各有千秋，我们决定制定详细的技术规格（此处略），采取公开招标的方式选择空调品牌和设备供应商，这样既能择优选出最适合的机型，又能通过竞争降低成本。

4. 机房专用空调安装方案

主机摆放：摆放在主机房内，采用下送风上回风，整个静电地板下为静压仓，在设备下端开风口，使整个机房形成顺自然气流循环的制冷效果，保证空调送风可达机房各个角落；

冷凝器的安装：冷凝器安装在裙楼房顶，通过铜管与主机相连，室内机与外机之间约30~40米，垂直落差约6米，且途经机房及走廊的吊顶，安装时应在吊顶内加装挂钩，以固定氟管，由于室外机安装在裙楼，且落差为6米，应加装回油弯；上/下水管的安装：上水管从本层水房接出，从吊顶上安装直到主机房连接到空调。

四 工程的招标组织

招标工作是一个敏感环节，关系到产品的质量和性能，我们不仅规定了机房专用空调的技术指标，而且还特别对投标公司的资格提出了严格的要求，以保障设备的安装调试及售后设备维护服务质量。在招标公司的组织下，经过严格的评议，STULZ（史图斯）恒温恒湿机房专用空调机组以优良的性价比中标。

五 工程的质量监督和验收

设备运行的好坏，安装调试的质量监督十分重要，在设备到货后，我们不仅对设备的规格、型号进行认真的验收，而且特别要求严格按厂家提供的安装规范进行安装，在制冷管道的安装、管道焊接、管道压力测漏、室外冷凝器安装等环节上进行过程检验，真正起到了监督作用，使工程顺利验收运行。

河北广播电视台播出中心机房空调投入运行一年多了，使用效果完全达到了预期的设计要求，播出中心领导对我们的工作非常满意，通过这次工作经历感知，只要我们了解机房空调的基本原理和功能，找对选型设计的思路，认真负责，大胆实践，就完全能够做好机房空调的技术选型工作，完全能够保证播出设备在适宜的环境下安全、稳定地运行。

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