空调制冷系统设计是一项极其复杂烦琐的工程。与供电系统不同，供电电流是在导线中 流动的，可以精确无误地控制供电总量、供电的路径、阻抗、功能的检测和调整；而空调制 冷系统中，制冷功率是通过空气传送并完成热交换的，冷热气流的传送和冷气在IT设备中 完成热交换过程都很难控制和计量，因此空调制冷系统的设计就面临着诸多不确定因素，包 括制冷负载总量的确定、制冷方案设计、制冷效果的检测和调节等。
S. 3.1 IT设备散热特点和对制冷的要求
制冷系统的负荷是IT设备，必须首先了解IT设备发热的特征和对散热的要求，才能有 针对性地设计出最佳制冷方案。.
服务器运行中产生并散发的是显热，不产生湿量（机房内湿量主要来自工作人员和渗 人的室外空气）。所以服务器散热的基本特征是高热量、小散湿量，空调在处理空气过程中 以制冷为主，加湿和除湿为辅，空气处理过程可以近似看成一个等湿降温过程。考虑设备的 结露问题，机房空调的送风温度比舒适型空调偏高，因此显热比很高，焓差明显小。小恰差 的处理过程，使机房空调的能效比也相对较高。
1.数据中心机房对空气调节的要求
空气调节是对空气进行一定的处理，使环境达到一定的标准。数据中心机房的空气调节 的对象主要是设备（服务器等），同时兼顾人员进出机房进行操作，因此数据中心对机房环 境参数指标有严格的要求。
1)温度要求
保持温度恒定：温度波动控制在23 ±(1〜2) t之内。
温度是确保服务器正常运行的基础条件，对服务器设备的电子元器件、绝缘材料以及记
录介质都有较大的影响。例如，对于半导体元器件而言，室温在规定范围内每增加10T， 其可靠性就会下降约25% ;对于电容器而言，温度每增加10T，其使用寿命会缩短50%; 绝缘材料对温度同样敏感，温度过高，印制电路板的结构强度会变弱，温度过低则绝缘材料 会变脆，使结构强度变弱。在正常工作的服务器中，一般CPU的温度最高，有的高达95T， 当电子芯片的温度过高时，非常容易出现电子漂移现象，服务器可能宕机甚至烧毁。因此机 房环境温度与设备运行的可靠性之间有必然的联系。
空调的冷风并非直接冷却服务器内部，而需要几次间接冷却接力，因此，保持适当的环 境温度对于设备的正常运行十分必要。数据中心机房中，综合考虑设备可靠性、节能等因 素，夏季设置温度应在规定范围的偏上限为佳；冬季设置温度应在规定范围的偏下限为佳。 这样既考虑了设备运行的可靠性，同时也可以节约电能。
2)相对湿度要求
保持湿度恒定：相对湿度控制在50 ±5%之内。
相对湿度对IT设备的影响也同样明显。当相对湿度较高时，水蒸气在电子元器件或电 介质材料表面形成水膜，容易在电子元器件之间形成通路；当相对湿度过低时，容易产生较 高的静电电压。试验表明：在数据中心机房中，如果相对湿度为30%，静电电压可达 5000V；如果相对湿度为20%，静电电压可达10000V;如果相对湿度为5%，静电电压可达 50000V。高达上万伏的静电电压对IT设备的影响是显而易见的。因此，在数据中心机房中， 普遍要求的相对湿度范围是40%〜70%，这个区间是全国各地的总范围。对于沿海地区， 建议设定值为55% ±5%，这样可以避免过多的除湿工作而造成潜热的浪费；对于西南地 区，建议设定值为45% ±5%，这样可以避免过多的加湿工作造成潜热的浪费，同时可以减 少加湿器的清洁工作。
3)机房洁净度和正压的要求
空气洁净度：在每升空气中，大于0.5pm的颗粒应少于18000个。
换气次数>30次/小时：在给定的机房内，空调系统的送风量和机房容积的比值>30。
在洁净度要求中，有两个方面的问题：一是灰尘粒子不能导电、导磁且不能有腐蚀性， 一旦这些不符合要求的粒子进人机房，对计算机中的线路板的破坏作用就非常明显；二是粒 子的浓度，0.5pm级灰尘粒子的危害小些，5pm级的危害较大，因为越大的粒子越容易在 线路板上堆积，浸水后形成电桥，会产生短路。因此机房空调多采用亚高效的空气过滤器, 能够对灰尘进行过滤。
当然，减少机房内灰尘的产生还可以减少过滤网的过滤量。在机房中，内装潢材料粉尘 的脱落、纸张短纤维、衣物纤维、人员进出携带的粉尘等都是机房内灰尘粒子的来源。因此 必须建立严格的机房管理制度，在机房内穿防尘服和鞋套，减少机房内纸张的使用。另外, 严把内装潢的质量关也非常重要，尤其是新建成的机房，一定要将灰尘清理干净。
机房灰尘的来源主要来自室外的空气，为防止室外空气携带进来灰尘等颗粒，机房需要 保持正压，以抵制外界空气从门缝等处无序进人。与其他房间、走廊间的压差不应小于 4.9Pa,与室外静压差不应小于9. 8Pa。当然正压也不宜过大，否则可能导致门窗无法开关。 |
