數(shù)據(jù)中心暖通系統(tǒng)運維

第1章　導(dǎo)論 1
1.1　暖通系統(tǒng)概述 1
1.2　數(shù)據(jù)中心暖通空調(diào)系統(tǒng)典型組成形式 2
1.2.1　由風(fēng)冷機房精密空調(diào)機組組成 2
1.2.2　由水冷冷水機組和通冷凍水型機房精密空調(diào)組成 3
1.2.3　由間接蒸發(fā)冷卻式空調(diào)機組組成 3
1.3　暖通系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心中的作用 4
第2章　暖通基礎(chǔ)知識 6
2.1　暖通空調(diào)及制冷技術(shù)的發(fā)展歷史 6
2.2　制冷技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 7
2.3　濕空氣的物理性質(zhì) 8
2.4　暖通基本術(shù)語 8
2.5　濕空氣的焓濕圖及應(yīng)用 14
2.5.1　利用焓濕圖求空氣的濕球溫度 15
2.5.2　干式冷卻過程在焓濕圖上的表示 15
2.5.3　減濕冷卻過程在焓濕圖上的表示 15
2.5.4　加熱過程在焓濕圖上的表示 16
2.5.5　等焓加濕過程在焓濕圖上的表示 16
2.6　空氣環(huán)境對數(shù)據(jù)中心的影響 17
2.6.1　數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備的特點 17
2.6.2　不良空氣環(huán)境對數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備的危害 19
2.7　熱力學(xué)基本定律及其在制冷技術(shù)中的應(yīng)用 23
2.7.1　熱力學(xué)定律 23
2.7.2　熱力學(xué)第二定律 24
2.7.3　熱力學(xué)第三定律 25
2.8　蒸氣壓縮式制冷原理 25
2.8.1　制冷劑的狀態(tài)及相關(guān)術(shù)語 26
2.8.2　制冷劑的壓-焓圖 29
2.8.3　制冷系統(tǒng)中制冷劑的狀態(tài)變化 30
2.9　制冷劑、載冷劑和潤滑油 33
2.9.1　制冷劑 33
2.9.2　載冷劑 36
2.9.3　壓縮機潤滑油 38
2.10　常見制冷方法 39
2.10.1　常見制冷方法與原理 39
2.10.2　常用蒸氣制冷方法與原理 41
2.11　數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)常用壓縮機簡介 44
2.11.1　往復(fù)式活塞壓縮機 45
2.11.2　渦旋式壓縮機 47
2.11.3　數(shù)碼渦旋式壓縮機 48
2.11.4　螺桿式壓縮機 48
2.11.5　離心式壓縮機 50
2.12　冷凝器 51
2.12.1　冷凝器的傳熱原理 51
2.12.2　冷凝器的種類及特點53
2.13　蒸發(fā)器 59
2.13.1　臥式蒸發(fā)器 59
2.13.2　冷卻排管 61
2.13.3　冷風(fēng)機（空氣冷卻器） 62
2.14　節(jié)流機構(gòu) 64
2.14.1　手動節(jié)流閥 64
2.14.2　浮球節(jié)流閥 65
2.14.3　熱力膨脹閥 65
2.14.4　毛細管 68
2.15　制冷系統(tǒng)輔助設(shè)備 70
2.15.1　油分離器 70
2.15.2　集油器 72
2.15.3　空氣分離器 72
2.15.4　中間冷卻器 72
2.15.5　儲液器 72
2.15.6　電磁閥、單向閥、針閥 73
2.15.7　壓力開關(guān) 73
2.15.8　視液鏡 74
2.15.9　電加熱器 74
2.15.10　溫度繼電器 74
2.15.11　干燥過濾器 74
2.15.12　風(fēng)扇調(diào)速器 75
2.15.13　漏水告警器、煙霧告警器、火災(zāi)告警器 75
2.15.14　板式換熱器 76
第3章　空調(diào)的分類及各類空調(diào)簡介 77
3.1　空調(diào)常見分類 77
3.1.1　根據(jù)空調(diào)冷（熱）源分類 77
3.1.2　根據(jù)空氣處理設(shè)備的設(shè)置情況分類 77
3.1.3　按負擔室內(nèi)空調(diào)負荷所用的介質(zhì)分類 79
3.1.4　根據(jù)集中系統(tǒng)處理的空氣來源分類 80
3.1.5　按照使用目的分類 80
3.1.6　按送風(fēng)速度分類 81
3.2　多聯(lián)機空調(diào)介紹 81
3.3　機房精密空調(diào)介紹 82
3.4　氟泵式制冷節(jié)能型空調(diào)機組 83
第４章　機房精密空調(diào)的使用與維護 84
4.1　數(shù)據(jù)中心機房的負荷特點 84
4.2　數(shù)據(jù)中心機房的環(huán)境特點及相關(guān)國標 84
4.3　數(shù)據(jù)中心機房的環(huán)境參數(shù)對空調(diào)的要求 86
4.4　數(shù)據(jù)中心機房采用機房精密空調(diào)的必要性 87
4.5　風(fēng)冷直膨式機房精密空調(diào)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及維護保養(yǎng)要點 90
4.5.1　框架系統(tǒng) 91
4.5.2　送風(fēng)系統(tǒng) 92
4.5.3　制冷系統(tǒng) 93
4.5.4　電加熱系統(tǒng) 93
4.5.5　加濕系統(tǒng) 94
4.5.6　控制系統(tǒng) 95
4.6　風(fēng)冷直膨式機房精密空調(diào)的送回風(fēng)系統(tǒng) 96
4.6.1　送風(fēng)系統(tǒng)的布置 96
4.6.2　機房的構(gòu)造及氣流組織方式 96
4.6.3　風(fēng)道系統(tǒng)的組成 96
4.6.4　風(fēng)機風(fēng)量的調(diào)節(jié) 97
4.7　風(fēng)冷直膨式機房精密空調(diào)加熱裝置 97
4.8　風(fēng)冷直膨式機房精密空調(diào)加濕裝置 97
4.8.1　電加濕罐 97
4.8.2　遠紅外加濕器 98
4.9　風(fēng)冷直膨式機房精密空調(diào)控制系統(tǒng) 98
4.9.1　常見功能介紹 98
4.9.2　通過機組本地用戶終端進行的操作 99
4.10　風(fēng)冷直膨式機房精密空調(diào)安裝調(diào)試方法及注意事項 100
4.10.1　場地準備 100
4.10.2　精密空調(diào)的安裝 100
4.10.3　精密空調(diào)的調(diào)試 101
4.11　風(fēng)冷直膨式機房精密空調(diào)的管理維護及保養(yǎng) 102
4.11.1　管理及其準則 102
4.11.2　管理工作的基本內(nèi)容 102
4.11.3　日常維護保養(yǎng)的內(nèi)容及實施周期 103
4.12　風(fēng)冷直膨式機房精密空調(diào)一般故障的判斷及排除 104
4.12.1　控制系統(tǒng)故障原因及排除方法 104
4.12.2　風(fēng)道故障報警的原因及排除方法 105
4.12.3　制冷系統(tǒng)故障原因及排除方法 105
4.12.4　加熱故障報警的原因及排除方法 108
4.12.5　加濕故障報警的原因及排除方法 108
4.12.6　故障快速判斷速查表 109
4.13　風(fēng)冷直膨式機房精密空調(diào)的局限性 110
第5章　數(shù)據(jù)中心暖通系統(tǒng)的冷負荷計算 111
5.1　數(shù)據(jù)中心各類冷負荷的計算方法 111
5.1.1　設(shè)備散熱冷負荷的計算 111
5.1.2　建筑圍護結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)熱冷負荷的計算 112
5.1.3　通過外窗進入的太陽輻射熱冷負荷 112
5.1.4　人體散熱冷負荷的計算 112
5.1.5　照明裝置散熱冷負荷的計算 113
5.1.6　新風(fēng)冷負荷的計算 113
5.1.7　其他冷負荷的計算 113
5.1.8　機房總冷負荷的確定 114
5.2　數(shù)據(jù)中心冷負荷工程計算方法 114
5.2.1　功率面積法 114
5.2.2　面積法 115
第6章　數(shù)據(jù)中心暖通系統(tǒng)的常用方案 116
6.1　風(fēng)冷型機房空調(diào)系統(tǒng) 116
6.2　冷凍水型機房空調(diào)系統(tǒng) 117
6.3　水冷型機房空調(diào)系統(tǒng) 118
6.4　乙二醇冷卻型機房空調(diào)系統(tǒng) 119
6.5　雙冷源型機房空調(diào)系統(tǒng) 119
6.6　其他形式的空調(diào)系統(tǒng)方案 120
6.6.1　行級空調(diào) 120
6.6.2　頂置對流空調(diào)系統(tǒng) 121
第7章　數(shù)據(jù)中心暖通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計 123
7.1　送風(fēng)方式 123
7.1.1　風(fēng)帽上送風(fēng) 123
7.1.2　風(fēng)管上送風(fēng) 124
7.1.3　地板下送風(fēng) 125
7.2　數(shù)據(jù)中心氣流組織形式 127
7.2.1　數(shù)據(jù)中心氣流組織影響因素 127
7.2.2　服務(wù)器等設(shè)備氣流規(guī)范 127
7.2.3　數(shù)據(jù)中心機架/機柜氣流組織 128
7.2.4　防靜電地板高度選擇 132
7.3　數(shù)據(jù)中心設(shè)備布置 133
7.4　數(shù)據(jù)中心空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計核算 137
第8章　數(shù)據(jù)中心暖通水系統(tǒng)設(shè)計 139
8.1　數(shù)據(jù)中心暖通水系統(tǒng)的分類與選擇 140
8.1.1　開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng) 140
8.1.2　兩管制、三管制和四管制系統(tǒng) 141
8.1.3　同程式和異程式系統(tǒng) 141
8.1.4　定流量和變流量系統(tǒng) 143
8.2　數(shù)據(jù)中心暖通水系統(tǒng)的承壓設(shè)計 145
8.2.1　水系統(tǒng)的承壓計算及設(shè)備選型 145
8.2.2　水系統(tǒng)的承壓分區(qū) 147
8.2.3　水系統(tǒng)的定壓 147
8.3　數(shù)據(jù)中心暖通水系統(tǒng)的設(shè)計與計算 148
8.3.1　確定機房設(shè)計參數(shù)和總冷負荷 148
8.3.2　確定制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及制冷機組、冷卻塔、制冷終端的類型、容量和臺數(shù) 148
8.3.3　水系統(tǒng)設(shè)計 149
8.3.4　保溫設(shè)計 155
第9章　高熱密度數(shù)據(jù)中心暖通系統(tǒng)簡介 157
9.1　高熱密度區(qū)域解決方案 157
9.2　局部熱點解決方案 158
9.3　專用高熱密度封閉機柜方案 159
9.4　其他高熱密度散熱解決方案 160
第10章　數(shù)據(jù)中心暖通系統(tǒng)其他常見設(shè)備 161
10.1　新風(fēng)機組 161
10.1.1　新風(fēng)機組的控制 161
10.1.2　新風(fēng)機組的工作原理 163
10.1.3　新風(fēng)機組功能段 163
10.2　蓄冷罐 164
10.3　循環(huán)水處理系統(tǒng) 165
10.3.1　加藥裝置 165
10.3.2　微晶旁流裝置 166
10.4　軟化水裝置 166
10.5　反滲透水處理器 167
10.5.1　反滲透水處理器設(shè)備概述 167
10.5.2　反滲透水處理器工作原理 168
10.5.3　反滲透水處理器工藝流程 168
10.5.4　反滲透水處理器的清洗 168
10.6　補水裝置 169
10.6.1　定壓補水裝置 169
10.6.2　冷卻水補水系統(tǒng) 169
10.7　旁濾設(shè)備 170
10.8　壓差旁通閥 171
第11章　數(shù)據(jù)中心暖通系統(tǒng)設(shè)計方法及實例分析 172
11.1　中小型數(shù)據(jù)中心暖通系統(tǒng)的設(shè)計方法 172
11.1.1　空調(diào)負荷計算 172
11.1.2　空調(diào)選型 173
11.1.3　空調(diào)布置 173
11.2　云計算數(shù)據(jù)中心暖通系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計案例 174
11.2.1　暖通系統(tǒng)設(shè)計 174
11.2.2　方案小結(jié) 179
參考文獻 180