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數(shù)據(jù)中心主機房的加濕量和除濕量如何計算

作者:CEO 時間:2023-03-10

信息摘要:數(shù)據(jù)中心環(huán)境的濕度對于服務(wù)器的安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要。濕度過高,機房有結(jié)露風(fēng)險;濕度過低,容易造成電子元器件的靜電累積,從而導(dǎo)致較高的靜電電壓,最終對服務(wù)器構(gòu)成危害。因此,數(shù)據(jù)中心機房的濕度必須保持在一定的范圍內(nèi)?!稊?shù)據(jù)

數(shù)據(jù)中心主機房的加濕量和除濕量如何計算

數(shù)據(jù)中心主機房的加濕量和除濕量如何計算

  數(shù)據(jù)中心環(huán)境的濕度對于服務(wù)器的安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要。濕度過高,機房有結(jié)露風(fēng)險;濕度過低,容易造成電子元器件的靜電累積,從而導(dǎo)致較高的靜電電壓,最終對服務(wù)器構(gòu)成危害。因此,數(shù)據(jù)中心機房的濕度必須保持在一定的范圍內(nèi)。《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》(GB-2017)中,明確指出:冷通道或機柜進風(fēng)區(qū)域的溫度為18~27℃,露點溫度為5.5℃~15℃,同時相對濕度不宜大于60%。需要指出的是,新版的規(guī)范對濕度的要求不再使用相對濕度,而是使用露點溫度。這是因為影響數(shù)據(jù)中心靜電累積效應(yīng)和空氣中各種鹽風(fēng)潮解度的是空調(diào)的含濕量d,而不是空調(diào)的相對濕度。將規(guī)范中對溫濕度的要求表示在焓濕圖上即為下圖所示:

  那么,數(shù)據(jù)中心的加濕量和除濕量究竟該如何計算呢?

  數(shù)據(jù)中心之所以需要加濕,主要考慮到兩方面需要耗濕。一是冬季時,室外空氣比較干燥,干燥的空氣直接送入機房會使機房的濕度下降,此時需要加濕;另一方面,是空調(diào)機組過度除濕導(dǎo)致機房的濕度下降,此時需要除濕。

  數(shù)據(jù)中心除濕,一方面是考慮到在夏季的時候,室外空氣的濕度比較高,送入機房后會導(dǎo)致機房的濕度增加,此時需要除濕。另一方面,是考慮到人員散濕。

  數(shù)據(jù)中心加濕系統(tǒng)的計算公式為:

  式中:w為系統(tǒng)的加濕量,kg/h;

  ρ為空氣的密度,kg/m3;

  V為房間的體積,m3;

  n為換氣次數(shù),一般為1~2次;

  d1為加濕前空氣的含濕量,g/kg;

  d2為加濕后空氣的含濕量g/kg;

  例如:

  某數(shù)據(jù)中心面積為250m2,層高為4.5米,冬季室外通風(fēng)計算溫度為-3.6℃,RH=35%,精密空調(diào)系統(tǒng)露點傳感器報警溫度為6.5℃,加濕器啟動溫度為5℃,加濕器停止加濕線為RH=45%,冷通道進風(fēng)溫度為26℃,新風(fēng)換氣次數(shù)為1.5次/h,分別計算其過度除濕導(dǎo)致加濕量和新風(fēng)引入導(dǎo)致的加濕量。查濕空氣焓濕圖得到參數(shù)為:ρ=1.16kg/m3,換氣次數(shù)為n=2,RH=45%時,d2=9.6g/kg,溫度5℃,dl=5.5g/kg,冬季室外空氣含濕量d=1.2g/kg。

  過度除濕導(dǎo)致的加濕量:w1=1.16×1125×2×(9.6-5.5)/1000=10.7kg/h;

  新風(fēng)引入導(dǎo)致的加濕量:w2=1.16×1125×1.5×(9.6-1.2)/1000=16.4kg/h;

  通過上述計算可知,在北方地區(qū),冬季所需要的加濕量遠大于夏季過度除濕所需要的加濕量,選擇加濕器時因以冬季工況為準。而對于南方地區(qū),應(yīng)區(qū)別對待,分別計算冬季、夏季兩種工況下的加濕量,并以大值為準。

  人員的散濕量跟人員所處的環(huán)境溫度及勞動強度有關(guān),標準中總結(jié)了人員在不同勞動強度下的散濕量及散熱量??梢钥吹?,當環(huán)境溫度為26℃,輕度勞動下,一個成年男子的散濕量約為184g/h;假定機房運維時的人員為3人,則由于人員散濕導(dǎo)致的濕負荷為184×3=552g/h。

  夏季新風(fēng)的引入,也會帶來濕負荷。夏季室外空氣含濕量為d=13.91g/kg。新風(fēng)引入導(dǎo)致的加濕量為:w=1.16×1125×1.5×(13.91-9.6)/1000=8.44kg/h。

  需要提醒的是,市場上現(xiàn)有產(chǎn)品的加濕量單位一般為Kg/h,而除濕量的單位一般為L/D。兩者的換算關(guān)系為:1Kg/h=24L/D。

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