机房专用空调系统组成部分

机房专用空调的基本组成、工作原理及其作用机房专用空调主要是由控制系统、通风系统、制冷循环及除湿系统、加湿系统及补偿加热系统等组成，水冷机组还包括一套冷却水循环系统。

　　一、控制系统

　 控制系统通过控制器显示空气的温、湿度，空调机组的工作状态，分析各传感器反馈回来的信号，对机组各功能项发出工作指令，达到控制空气温、湿度的目的。当这一功能项出现故障时，控制器会发出报警，并保护该功能项停止工作，直至报警复位。操作员可通过控制器设定控制机房的温度值、湿度值及温、湿度控制范围(控制精度)，设定各功能项的起停时间等。目前，市场上大部分机房专用空调厂家采用了大屏幕图文显示控制器，带有事故记录、分级启动等多种功能，并带有计算机通信接口，可直接由计算机控制一台或多台空调机组的运行。模块化的机房专用空调机组控制系统还具备有互为备份，自动轮换工作的功能。

　　二、送风系统

　 机房专用空调机组均自带一套送风系统。机组内的各项功能(制冷、除湿、加热、加湿等)对机房内空气进行处理时，均需要空气流动来完成热、湿的交换，机房内气体还需保持一定流速，防止尘埃沉积，并及时将悬浮于空气中的尘埃滤除掉。因此，送风机必不可少，一般机房专用空调采用离心式风机。送风机主要有两种驱动方式一种是采用风机由电机直接驱动，风机与电机在同一轮上，此种风机体积较小，但如要改变风压，只能改变风机的电机转速，调节风压、风量的能力小;另一种是风机与电机之间采用皮带传动，它的优点是风压和风量可通过改变电机与风机主、从动皮带轮轮径比来进行调整，缺点是体积较大，长期运行时传动皮带会有磨损，需注意及时调整松紧度。

　　(一)制冷原理

　 根据热力学第一定律(能量守衡定律)及热力学第二定律(热量不可能自发的不付任何代价从低温物体流向高温物体儿制冷循环并不是真正地"制造冷量"，使热量消失，而是通过消耗一定的能量(电能或者其它能)，使热能从低温热源(蒸发器中的制冷剂蒸发吸收的汽化潜热)转移到高温热源(冷凝器中的制冷剂凝结时散发出的热量儿即制冷循环实际上起的是能量泵的作用。在蒸发压缩式制冷循环里，压缩机所做的功，即是完成热量转移所需要消耗的能量，所完成转移的能量与它的比值即制冷量与压缩机消耗功的比值称为制冷系数，也叫性能系数:◎=Qc/W式中，◎——制冷系数;

　　　　W——压缩机消耗功;

　　　Qc——制冷量。

　 制冷系数越高，说明制冷循环的效率越高，理论制冷系数的范围，大约从2.5到5或者更高。一般机房专用空调的制冷系数可达到3~4倍，相当于制冷量是压缩机消耗功率的3-4倍。

　　(二)制冷循环过程

　 空调采用的制冷形式有很多种，但机房专用空调一般采用的均是蒸发压缩式制冷循环系统，它是利用制冷剂蒸发时吸收汽化潜热来制冷的制冷剂是空调制冷系统中实现制冷循环的工作介质，它的临界温度会随着压力的增加而升高，利用这个特点，先将制冷剂气体利用压缩机作功压缩成高温高压气体，再送到冷凝器里，在高压下冷却，气体会在较高的温度下散热冷凝成液体，高压的制冷剂液体通过一个节流装置，使压力迅速下降后到达蒸发器内在较低的压力温度下沸腾。这样制冷剂液体能在较低的温度下吸收汽化潜热蒸发制冷了，蒸发后的低温、低压汽体被压缩机吸入后进入下一个循环过程。这就是蒸发压缩式制冷循环的主要过程，即压缩机→冷凝器→节流阀→蒸发器→压缩机。

　对于不同的使用场合，对制冷剂要求的侧重点也不同。目前空调制冷比较常用的制冷剂有:

　　　　①Rll，分子式CFCL3，分子量137.39，大气压下沸点+23.7℃

　　　　②Rl2，分子式cF2cL2，分子量120．92，大气压下沸点-29.8C

　　　  ③R22，分子式CHF2CL，分子量86.84，大气压下沸点-40.8℃

　　　　还有R113、R114等。

　机房专用空调主要采用R22做为制冷剂，它的特点是分子量小汽化潜能大(达到55.81卡/克)，单位容积制冷量比R12约大62%属中温制冷剂，它无色、无味、不燃烧、不爆炸，传热性及流动性好。R22不溶于水，当R22中含有水份，而蒸发温度低于0℃时会在节流装置申产生冰堵。另外系统中的水份还会与R22发生水解反应，产生酸性物质，不但会腐蚀金属材料，而且还会降低电绝缘性能，因此系统中不允许有水存在(含水量应小于0.0025%)，并且要求装设干燥过滤器。R22能够部分地与润滑油相互溶解，其溶解度随着润滑油种类及温度而变。R22一般对金属不腐蚀，对天燃橡胶和塑料有膨润作用。R22制冷系统使用的密封材料应该用耐腐蚀的丁睛橡胶或氯醇橡胶，全封闭压缩机申的电机绕组导线要用耐氟绝缘漆，电机采用B级或E级绝缘。R22很容易通过机器不严密的结合面，铸件中的小孔及螺纹接合处泄漏，所以铸件要求质量高，对机器的密封要求较严。

　　三、除湿系统

　 机房专用空调除湿系统一般利用其本身的制冷循环系统，采用在相同制冷量情况下减。部分蒸发器的面积(原理见图4-6)，当机组正常制冷循环工作时，电磁液阀和除湿电磁阀均处于开启状态，当机组进行除湿工作时，电磁液阀仍正常开启，除湿电磁阀关闭，使实际蒸发面积减小。单位面积蒸发器内的制冷剂的蒸发量增六，蒸汽过热度减小，在风量不变的情况下，蒸发器表面温度下降至露点温度以下，开始除湿;或是采用降低通过蒸发器表面的风量(降低风机转速)，在原制冷量不变的情况下，制冷剂蒸汽的过热度减小，蒸发器表面温度下降至露点温度以下，开始除湿。采用这两种方式，除湿速度快，效率高，无需再增加一套除湿系统，减少了机组体积及成本，且在除湿系统不工作时不影响正常的制冷循环工作。

　　四、加热系统

　　大部分机房均做了较好的密封和隔热保温处理，且机房内均是发热设备在长时间运转，如邮电局的程控交换机房，银行的计算中心等，造成即使是在冬季较冷的天气里，机房内仍可能会热量过剩而需制冷。因此，标准机房专用空调，在设计时一般均以制冷为主，加热做为热量补偿，大多采用电热管形式。它的特点是结构简单、成本低，工作可靠性高(无运动部件)，因是直接靠电能加热，耗电量较大，但因其在机房内使用时间有限，仍可接受。而舒适性空调较多采用的热泵式(制冷循环的逆过程)加热系统，因其增加了原制冷循环的复杂程度，降低了可靠性，且增加了制造成本而使用机会不多，所以，机房空调较少采用。对于我国北方较寒冷的地方，机房如果密封和隔热保温做的不好，或者机房内设备不常使用(如仪器仪表生产车间、医院核磁共振等机房)，在定购机房专用空调时需注意增加加热器的容量或在机房内另外设置采暖设备。

　　五、水冷机组水(乙二醇)循环系统

　有些机房附近无法安装室外机冷凝器，若要安装冷凝器，则需要比较长的管道，当管道长度超过35m时，因制冷剂流体的阻力过大，影响了制冷效果。此时可考虑改用水冷机组。水冷机组的冷凝器设在机组内部，循环水通过热交换器，将制冷剂汽体冷却凝结成液体，因水的比热容很大，所以冷凝热交换器体积不大，可根据不同的回水温度调节压力控制三通阀(或电动控制儿控制通过热交换器的水量来控制冷凝压力。循环水的动力是由水泵提供的，被加热后的水，有几种冷却方式较常用的是干冷器冷却，即将水送到密闭的干冷器盘管内，靠凤机冷却后返回，干冷器工作稳定、可靠性高，但需要有--个较大体积的冷却盘管和风机。还有一种是开放的冷却方式，即将水送到冷却水塔喷淋「靠水份本身蒸发散热后返回，这种方式需不断向系统内补充水，并要求对水进行软化，空气申的尘土等杂物也会进入系统中，严重时会堵塞管路，影响传热效果，因此还需定期除污。还有一种是直排水冷却方式，因对水资源浪费大，较少采用，主要适用于船舶上。

　 我国北方冬季气温低于零摄氏度的地区，因水有可能冻结，开放的冷却方式已不适用，使用于冷器时，需将循环用的水加兑乙二醇防冻液，以保证气温在零度以下时，仍能继续循环工作，乙二醇与水的比例接当地有可能出现的最低气温时所需浓度配制。