基于精密机房的空调系统设计

基于精密机房的空调系统设计

一、选题简介、意义

精密机房空调，顾名思义其是一种专供机房使用的高精度空调，因其控制机房温度，也可以同时控制湿度，同时对温度、湿度控制的精度很高。因此也叫恒温恒湿空调机房专用空调机。

恒温恒湿空调机组应用极为广泛，从日常生活息息相关的食品、纺织到代表尖端科技的航空航天，从发展迅猛的电子工业到崭露头角的生物工程，从钢铁化工到精密仪器制造，从医院病房到制剂制药等等，各行各业随处可见它的身影。由于应用场合的复杂多样，恒温恒湿机组在结构上、精度上、空气处理上都有着千变万化的要求，这就要求空调机组生产制造商必须具备应对各种恒温恒湿环境设计的能力。

本课题来源于江苏国莱特空调设备有限公司机房精密空调设计项目，该项目主要以机房精密空调系统设计为主要内容，研究开发精密机房空调系统。基于工程设计理念而开发，结构精巧，符合工程化设计标准，应用于通信基站、通讯机房、数据中心等对控制精度及运行稳定性有很高要求的场合。

基于江苏国莱特空调设备有限公司对某些特种空调领域的研究成果的技术积累，及实践经验。在老师的指导下，本课题以精密机房为基础，设计精密机房型恒温恒湿空调系统。

本课题的完成，将为精密机房的设计和优化完善具有很好的实用价值，同时经过本次项目的设计实践，也可以使学生的综合知识与实际使用相结合，进一步提高学生的实践能力。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

（一）主要内容

本课题是以机房工作要求为设计依据，开发设计的恒温恒湿空调系统。

（二）拟解决的主要问题：

1.保证机房设备及系统稳定运行

2.满足机房的新风要求

3.对温度、湿度和洁净度的精确控制

（三）预期目标：

根据项目对机房环境的严格要求，必须精确的控制温度、湿度和洁净度功能等。

（四）研究步骤：

本课题的工作步骤分为四个阶段：

第一阶段：查阅文献、收集资料、确定课题方案，完成开题报告。

第二阶段：完成机房系统负荷估算。

第三阶段：进行设备选型设计。

第四阶段：整理资料，完成毕业设计论文及答辩。

（五）工作方法及措施：

工作方法：本课题主要采用实践法。

措施：基于江苏国莱特空调设备有限公司所获得的实践经验，在教师指导下，以机房工作要求为设计依据，开发设计的恒温恒湿空调机组。

第一章、引言 1

1.1课题来源及研究意义 1

1.2国内外精密机房空调技术发展趋势 2

1.3本课题的主要研究内容 3

第二章、精密机房空调系统的特点 4

2.1 精密机房空调的特点 4

2.1.1精密机房空调应该具有的功能： 4

2.1.2精密机房空调的具体特点： 4

2.2 精密机房空调的组成 5

2.2.1控制监测系统部分 5

2.2.2通风系统部分 6

2.2.3制冷循环及除湿系统部分 6

2.2.4加湿系统部分 6

2.2.5加热系统部分 6

2.2.6水冷机组水(乙二醇)循环系统部分 6

第三章、精密机房系统的气流组织形式 8

3.1气流组织形式 8

3.1.1上送下回 8

3.1.2上送上回 8

3.1.3下送上回 9

3.1.4中送下回 9

3.2送风气流组织的形式选择 10

第四章、精密机房系统设计 11

4.1精密机房系统设计依据 11

4.2.1 精密机房系统室外设计参数 11

4.2.2精密机房的区域设计 11

4.3精密机房系统负荷计算及选型 12

4.4 精密机房系统新风状况 13

4.5精密机房空调设备其它选项设计 14

4.6本次系统设计的原则及系统的特点 14

第五章、江苏省国莱特空调设备有限公司GT-HFM系列精密机房专用空调机组介绍 15

5.1国特GT-HFM系列精密机房专用空调机组的特点 16

5.2国特GT-HFM系列精密机房专用空调机组的设计 16

5.3江苏省国莱特空调设备有限公司关于GT-HFM-50及GT-HFM-30精密机房专用空调机组的设计 17

第六章、结论 18

致谢 19

参考文献 20

毕业设计附录目录 20

第一章、引言

1.1课题来源及研究意义

本课题主要是来自江苏省国莱特空调设备有限公司的精密机房空调策划的项目，该策划主要以将房精密空调系统策划作为主要的策划内容，来研发恒温恒湿的精密机房空调系统。基于工程设计理念而开发，结构巧妙，完全的符合工程化设计标准，适合各种通信基站、云计算、数据中心等对温度、湿度的控制精度要求高，及运行稳定性有着非常高要求的场所。

在通信基站、云计算、数据中心等机房中的设备大都是由大量的微电子、精密仪器设备等组成而来的，有着大批的可能受到温度及湿度变化而变化的电子元器件、特殊仪器及材料在这些配件之中。

温度和湿度对这些通信基站、数据中心等精密的机房配置的电子元器件、刻板构件加上存储介质都有非常大的影响;例如对半导体等电子元器件来说，室内温度在特定区域内每加多10摄氏度，将会减少大概25%元器件的稳定性;温度增加10摄氏度，而对电容器而言，电容器的使用时长将会减少大概50%;对温度的要求十分敏锐的绝缘材料，一旦温度太大，电路板的板材的构造强度将会变弱，一样的温度如果太小，电路板的板材将会变的十分脆弱，同时绝缘材料的结构强度也会变得十分脆弱;温度太高或太低都会使记载材料当中记载的数据出现遗失或记载出现阻滞。

计算机设备受到湿度的影响也是十分的巨大，一旦相对湿度出现偏高的时侯，水蒸汽立刻就会在店介质或电子元器件材料的表面形成一层水膜，进而导致各个电子元器件之间形成电的通路;一旦相对湿度发生偏低的状况的时侯;静电电压就会出现偏高的情况，根据实验数据表现的结果：在通信基站、阿里云计算、数据中心等等这些精密的机房中，比如相对湿度是30%的时候，能够抵达5000V的静电电压，相对湿度在于20%的情况的时候，可以变成高达10000V的静电电压，处于5%的相对湿度的时侯，达到了20000V的静电电压，而一旦计算机设备的达到上万伏的静电电压影响更是十分可怕的。机房精密空调是针对通信基站、云计算中心、数据中心等机房设计的精密机房专用空调，普通空调的工作精度和可靠性都要比精密的机房空调差的很多。需要将环境的温度湿度严格控制在特定范围之内，是为了提高这些通信基站、云计算中心、数据中心等精密机房在使用空调的时候运行的的稳定及可靠性。为了大大的提高了设备的寿命及可靠性，进而使用机房精密空调可以将机房内的温度和相对湿度都控制于正负1摄氏度以内。

因为在某些特种空调领域的多年的研究成果和技术的积累的江苏国莱特空调设备有限公司，和多年实践经验。在加上指导老师的教导下，本课题以客户提供精密机房平面图为基础，进而设计精密机房专用的恒温恒湿空调机组。

本课题的完成，将为精密机房的设计和优化完善具有很好的实用价值，同时经过本次项目的设计实践，也可以使学生的综合知识与实际使用相结合，从而进一步提高学生的实践能力。

1.2国内外精密机房空调技术发展趋势

在现如今这个社会中，伴随着飞速的发展的云计算和大数据等行业，当今社会、企业的核心发展方向都在向着高密度的运算中心靠拢，云计算、大型数据中心的成长根源被能耗和温控等难题阻挡了。

开始进入整合、升级、云化的全新阶段的云计算和大数据中心，伴随着高速融合和发展云的计算和移动互联、物联网等技术，云计算和大数据中心的产业逐渐成为了政府正大力的发展对象，需求也在不断的大幅度的扩张的云计算和大数据中心的建设，海内机房精密空调市场需求也因此被带动的大大地增加。

由于对信息进行集中处理的地方是云计算和大数据中心，数据中心中的IT关键的设备是计算机设备、云计算设备、储存设备、通讯设都是。保障这些设备的正常运行和控制机房内整体温度从而非常的重要。对室内温度、湿度、洁净度、气流分布等指标的控制精度有着非常高要求的精密机房空调，保证精密机房里面的设备全年 365天，并且还要能够每天24小时进行安全可靠运行。

随着行业大集中趋势的云计算和大数据中心，它们中心的业务正在处于快速扩张之中，在加上不断的深化的新兴应的，云计算和数据中心建设正在我国的各个领域进入了飞速的发展阶段。云计算和数据库构建成为了政府机构、电信运营商、金融机高速发展的领军队伍。快速发展之中的云计算和大数据中心建设，这意味着在未来精密机房空调市场将会因为云计算和大数据中心从而迎来一个新的增长高峰。

1.3本课题的主要研究内容

本课题主要是来自江苏省国莱特空调设备有限公司的精密机房空调设计项目，该项目主要以将房精密空调系统设计作为主要的设计内容，来研发恒温恒湿的精密机房空调系统。运用了来自工程设计理念，结构巧妙，完全标准的符合工程化设计，应用于对控制精度及运行稳定性有着很高要求的通信基站、阿里云计算、数据中心等场合。

基于此，本课题的设计内容主要包括以下几个方面：

1.保证机房设备及系统稳定运行

2.满足机房的新风要求

3.对温度、湿度和洁净度的精确控制

参考文献

[1] 朱立空.气调节技术[M]：高等教育出版社，2015.

[2] 李树林.制冷空调原理及应用[M]：机械工业出版社，1995.

[3] 付小平.空调技术[M]：机械工业出版社，2005.

[4] hero_315.精密机房空调设计方案[J]：百度文科，2000.

[4] 刘良超.制冷工艺设计[M]：机械工业出版社，2015.