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空調與制冷常用術語： 攝氏溫標：在標準大氣壓下，把水的冰點作為O度，沸點作為100度，在O度與100度之間分成100格，每格為1度，以符號℃表示。 華氏溫標：在標準大氣壓下，把水的冰點定為32度，而沸點定為212度，二者之間分成180格，每格為1度，以符號℉表示。 開氏溫標〔絕對溫標〕：在攝氏溫標的基礎上，把水的冰點定為273.16度，水的沸點定為373.16度，理論上把物質中全部分子停止運動之點作為0度，以符號K表示。 三種溫標間的換算公式： ℃＝5/9(℉-32)； ℉＝9/5℃＋32； T＝t＋273.16。 式中：T—開氏溫標，K； t—攝氏溫標，℃。 熱量：物體溫度的高低表示了物質分子熱運動的劇烈程度，同時也表示物體所具有能量的高低，這種能量稱為熱能。能不能被消滅，而只能轉化成其它形式或從一種物質轉移到另一種物質。一般來說，總是從溫度較高的物體向溫度較低的物體轉移，此時物體所放出或吸收的能量稱為熱量。 大卡(千卡)：在標準大氣壓力下，將1Kg的水加熱或冷卻，其溫度升高或降低1℃時，所吸收或放出的熱量稱為1千卡以符號Kcal表示。 英國熱量單位：在標準大氣壓力下將1磅水（1Ib=0.45kg）加熱或冷卻，其溫度變化1°F時所需的熱量稱為一個英熱單位，以符號BTU表示。(一立方水從25度降到結冰所需的冷量：12000BTU) 焦耳：在國際單位制中，取熱量單位與功的單位一致，以焦耳表示。焦耳相當于用1N（牛頓）的力，其作用點在力的方向上移動1米所作的功。焦耳的符號為J。 比熱：相同質量的不同物質，升高同樣的溫度時，其所加進的熱量是不一樣的。為互相比較，把1kg的物質升高1℃時所需的熱量稱為比熱值。如：水的比熱值為4.19KJ(kg·c)；而干空氣的比熱值則為1.006KJ(kg·c)。 知道材料的比熱值，借助公式：Q＝m·c·△t 就能計算出對它降溫所需要除去的熱量。 式中：m—物質的質量(kg) c—比熱 KJ（kg·k） △t—溫度差值K 各種熱量單位的換算如下： 1Kcal（大卡）＝3.969 BTU；1BTU=0.252 Kcal； 1Kcal（大卡）＝4.19KJ(千焦耳)；1KJ＝0.239 Kcal； 1KW（千瓦）＝860 Kcal/h（大卡/小時）；1匹＝2～2.2 Kw/h。 制冷功率與電功率的區(qū)別： 例如： 一臺制冷功率(總冷量)：27.3KW；風量：8300m3/h的空調。 壓縮機輸入功率：5.3KW；風機輸入功率：2KW；其他可能的功能用電功率，以上3項的和才是該空調的輸入總功率。 顯熱：對固態(tài)、液態(tài)、或氣態(tài)的物質加熱，只要它的形態(tài)不變，則溫度必然升高，所加進的熱量多少能在溫度上顯示出來。所以，不改變物質形態(tài)而引起其溫度變化的熱量稱為顯熱。 潛熱：對水加熱，其溫度升高，當達到沸點時，雖然熱量不斷加入，但水的溫度卻不再升高一直停留在沸點上，所加進的熱量僅使水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。這種不改變物質的溫度而引起物態(tài)變化（相應）的熱量稱為潛熱。 顯熱比：顯熱量 /（顯熱量＋潛熱量） 例如：顯熱比為0.9，意味著在總熱量中含有90％的顯熱量和10％的潛熱量。 全熱等于顯熱與潛熱之和。 顯熱及潛熱(制冷)：  總熱量= 顯熱+潛熱，顯熱比（SHR）=顯熱/總熱量 蒸發(fā)：是指在液體自由表面進行汽化的過程。在相同環(huán)境下，液體溫度愈高，則蒸發(fā)愈快。 沸騰：是指液體內部產生氣泡形式的劇烈汽化過程。在整個沸騰過程中，液體吸收的熱量全部用于自身的容積膨脹與相變，氣、液兩相溫度保持不變。 吸熱率：使液體溫度升高的吸熱率與使液體汽化的吸熱率是大不相同的。例如：水升高溫度時吸熱率為每公斤每度為0.252Kcal；但要使水轉變成蒸氣則吸熱率為每公斤243 Kcal，制冷機中的蒸發(fā)器正是利用這種蒸發(fā)吸熱特性實現(xiàn)制冷的。 冷凝潛熱：物質由氣態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)所必須放出的熱量稱為冷凝潛熱。 飽和溫度：液態(tài)和氣態(tài)在轉化過程中其溫度保持不變，稱此溫度為飽和溫度。 所有液體在給定壓力下都有一個沸點與之對應，同理蒸氣放出熱量后冷凝為液體，在一定的壓力下也有一個冷凝點與之對應。故飽和溫度的高低隨壓力而變。壓力增加，飽和溫度上升，壓力下降，飽和溫度也下降。不同成份的液體，在同一壓力下其飽和溫度也不同，如水在大氣壓下其蒸發(fā)飽和溫度為100℃，而氨則為－33.35℃。因此選擇適當?shù)囊后w在制冷機中極為重要。 絕對壓力：完全真空為0點的壓力，其單位為磅/平方英寸，用符號Psia表示； 表壓力：1個大氣壓為0點的壓力，其符號為Psig。絕對壓力與表壓力的換算關系為：絕對壓力＝當?shù)卮髿鈮海韷毫?/p> 在我國壓力單位用帕/平方米(Pa/m2)或千帕/平方米(KPa/m2)。 在工程上也常用公斤/平方厘米(Kg/cm2)。 它們的關系為： 1 Kg/cm2＝14.2Psi；1 Psi＝0.07 Kg/cm2； 1 KPa/m2＝0.145Psi；1 Psi＝6.897 KPa/m2。 臨界溫度：制冷劑蒸氣能夠還原成液態(tài)的最高溫度。當制冷劑蒸氣溫度超過其臨界溫度時則無論施加多高的壓力都不能使其轉化為液態(tài)。 絕對濕度：1m3濕空氣中含水蒸氣的質量。符號為Z，單位為Kg/m3； 含濕量（比濕）：每公斤干空氣中所含有的水蒸氣量，符號為d，單位為kg/kg(干)； 相對濕度：濕空氣中水蒸氣的含量與同溫度下濕空氣最大可能的水蒸氣含量之比符號為φ,以％表示。相對濕度可以很方便地表示空氣接近飽和的程度。 露點：在一定大氣壓力下，含濕量不變時空氣中的水蒸氣凝結為水的溫度。在d不變時，空氣溫度下降，由未飽和狀態(tài)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)，空氣的相對濕度.φ＝100％。 加濕：增加空氣中水蒸氣含量的過程。 除濕：移走空氣中水分的過程。 性能系數(shù)（COP）：是反映冷制機效率的標志。其定義為：從一個空間所移走的熱能與移走該熱量所需的機械能的比值。 焓：是濕空氣的一個重要參數(shù)。由于空氣分子不斷的作熱運動，因而空氣具有內能，內能與壓力位能之和的復合狀態(tài)參數(shù)稱為焓。濕空氣的變化過程是定壓過程，焓差即等于熱交換量，即：?△h＝△Q＝cm×△t 式中：?△h—焓差（KJ/kg干空氣）； △Q—熱交換量KJ/kg； m—濕空氣質量（kg）； c—濕空氣比熱（KJ/kg×℃） 空調系統(tǒng)的工作原理及組成：  直接膨脹式空調機的制冷過程：壓縮機將經過蒸發(fā)器后吸收了熱能的制冷劑氣體壓縮成高壓氣體，然后送到室外機的冷凝器；冷凝器將高溫高壓氣體的熱能通過風扇向周圍空氣中釋放，使高溫高壓的氣體制冷劑重新凝結成液體，然后送到膨脹閥；膨脹閥將冷凝器管道送來的液體制冷劑降溫后變成液、氣混合態(tài)的制冷劑，然后送到蒸發(fā)器回路中去；蒸發(fā)器將液、氣混合態(tài)的制冷劑通過吸收機房環(huán)境中的熱量重新蒸發(fā)成氣態(tài)制冷劑，然后又送回到壓縮機，重復前面的過程。 壓縮機：它的作用就是將從蒸發(fā)器流出的低壓制冷劑蒸汽壓縮，使蒸汽的壓力提高到與冷凝溫度對應的冷凝壓力，從而保證制冷劑蒸汽能在常溫下被冷凝液化。制冷劑蒸汽經壓縮機壓縮后，溫度升高了，因此，相對于蒸發(fā)器而言，冷凝器中的制冷劑處于高溫高壓狀態(tài)。 冷凝器：讓氣態(tài)制冷劑向環(huán)境介質放熱以達到冷凝液化的換熱器； 蒸發(fā)器：讓低溫液態(tài)制冷劑和需要冷卻的介質交換熱量的交換器； 膨脹裝置：（稱節(jié)流裝置）是用來調節(jié)制冷系統(tǒng)中冷劑循環(huán)量的部件； 干燥過濾器：它是用來吸收系統(tǒng)中的水分，過濾制冷劑中的雜質，防止膨脹閥孔被堵塞； 視鏡：它可直接觀察到系統(tǒng)內冷劑的多少，同時視鏡中心有一圓圈，他的顏色可反映冷劑中的含水量； 高壓保護：安裝在制冷系統(tǒng)的高壓部分，當制冷系統(tǒng)高壓部分冷劑壓力到達2800Kpa時，高壓動作，切斷壓縮機電源。 低壓保護：當制冷系統(tǒng)低壓部分冷劑壓力低于140Kpa時，低壓保護器動作，切斷壓縮機電源。 空調系統(tǒng)的分類： 按空調的排熱方式： 直接膨脹方式： 風冷：標準（壓縮機內置）：散熱器--臥式/立式風冷冷凝器； 分體（壓縮機外置）：散熱器--臥式風冷冷凝機組； 水冷：冷卻塔散熱，干冷器散熱，節(jié)能制冷系統(tǒng)(Ambicool)，雙冷源系統(tǒng)(Combicool)。 冷凍水系統(tǒng)：   風冷系統(tǒng)的特點： 主機和冷凝器是互相獨立的； 配置簡單；維護容易； 需要占用空間?。?/p> 制冷管道的長度受限制； 工作效能受環(huán)境溫度影響。   水冷系統(tǒng)的特點： 如果用自己的干冷器或冷卻塔，則大體與主機獨立； 用中央冷卻水則要依賴中央空調； 配置比較復雜； 水管的長度基本不受限制； 干冷器和冷卻塔需要占用空間； 冷卻塔的冷效較高，但需要水源。  冷凍水系統(tǒng)特點： 一般由中央空調供應冷凍水，受制于中央空調； 配置簡單；水管長度基本不受限制； 沒有排熱要求，對幕墻建筑環(huán)境比較理想。 直接膨脹制冷：  當環(huán)境溫度過高時工作于水冷直接膨脹制冷。 部分自由冷卻/混合制冷：  當環(huán)境溫度降低時提供部分自由冷卻制冷。 自由冷卻：  當環(huán)境溫度足夠低時，機組完全進入自由冷卻方式，就象冷凍水機組。 完全膨脹制冷：  冷凍水制冷： 氣流組織： 上送風，下送風： 上送風--前回風： 上送風--地板下回風： 上側水平送風： 通風管道上送風： 下送風--頂回風： 下送風--室內回風： 地板下送風--風管/天花回風： 風量與顯冷量的關系：顯冷量(kW)=風量(m3/s)×（回風-出風溫度）×1.2 風量與溫度的關系： 多樣的氣流組織： 專用空調場地設計： 第一步：確定冷負荷要求 用熱負荷計算； 根據(jù)設備的總數(shù)量計算出顯熱冷量的要求。 若設備為未知，則利用經驗法，普通機房如以每平方米350W-500W計算，求出總冷量再乘以0.9顯熱比得出顯冷負荷。 各種熱量單位的換算： 1Kcal（大卡）＝3.969 BTU；1BTU=0.252 Kcal； 1Kcal（大卡）＝4.19KJ(千焦耳)；1KJ＝0.239 Kcal； 1KW（千瓦）＝860 Kcal/h（大卡/小時） 1St（美國冷噸）＝3024 Kcal/h 1Lt（日本冷噸）＝3320 Kcal/h 1匹＝2～2.2Kw/h 例： 某設備托管區(qū)機房：約88m2；計劃機柜數(shù)量：50個； 按實際熱負荷計算： 單柜功率：25A×220V = 5.5kVA 發(fā)熱量：5.5×0.8(功率因數(shù))=4.4KW 設備總發(fā)熱量：4.4×50×80%(發(fā)熱系數(shù)) =176KW 環(huán)境熱量：100W/m2 單位面積熱量：88m2×100 =8.8kW 總冷負荷：176KW + 8.8kW =184.8kW 第二步：確定擴容需要量(1) 一般選擇空調都需要考慮擴容，特別是如果使用中央冷凝水或冷凍水系統(tǒng)更應考慮擴容。 即使采用風冷系統(tǒng)也要記住，一旦數(shù)據(jù)中心開始運作，要安裝新的空調設備是非常麻煩的。 第二步：留有冗余(2) 任何設備都有損壞的可能。 如果沒有空調則資訊系統(tǒng)也不能工作。 至于冗余的多少則視設備的重要性來定 (最普遍為 N + 1)。 第三步：制冷方式確定 風冷---配置簡單，維護容易，需要占用空間?。?/p> 水冷---制冷效率高，運行費用低。 冷凍水冷---配置簡單，經濟，水管長度基本不受限制。 其他。 第四步：氣流分配(送風方式選擇) 假如有活動地板，可利用下送風/頂回風； 活動地板至少保證300mm高，并且地面上應鋪設隔熱層； 如頂部送風應留有500mm高的空間； 如采用風管系統(tǒng)送風則要計算其管壓降和各出風口的風量。 空調機的擺放： 不良送風口布置： 良好送風口布置： 理想空調機擺放： 第五步：設定回風狀態(tài) 回風狀態(tài)直接影響制冷量； 室內空氣狀態(tài)對計算機房是極其重要的； 通常下送頂回的分布可允許較高的回風溫度； 但回風溫度過低也不可取，因為這種氣流會對設備造成冷沖擊。 第六步：選定大氣環(huán)境溫度 由于空調365天常年運行，必須考慮最高和最低環(huán)境溫度。 對照標定環(huán)境溫度下的制冷量。 如果實際環(huán)境溫度較高則回降低空調機制冷容量。 如要保持原機的制冷量，可加大冷凝器。 第七步：選擇空調機的數(shù)量 對同一冷負荷采用多臺小容量空調要比采用大容量空調要好； 例：總制冷量要求＝100kW 則選用兩臺50kW機組而不選用一臺100kW機組。 第八步：選件 專用空調通常都備有多種選件供客戶選擇： 高壓風機；高效過濾器；大功率電加熱器；漏水檢測裝置；各種通信軟件等。 |
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