机房空调产业界定及发展历程

第一节 机房空调产业界定

一、基本定义

机房空调是一种专供机房使用的高精度空调，因其不但可以控制机房温度，也可以同时控制湿度，因此也叫恒温恒湿空调，另因其对温度、湿度控制的精度很高，亦称机房专用精密空调。

二、属性

1、显热量大

机房内安装的主机及外设、服务器、交换机、光端机等计算机设备以及动力保障设备，如UPS电源，均会以传热、对流、辐射的方式向机房内散发热量，这些热量仅造成机房内温度的升高，属于显热。一个服务器机柜散热量在每小时几千瓦到十几千瓦，如果是安装刀片式服务器，散热量会高一些。大中型计算机房设备散热量在400W/m2左右，装机密度较高的数据中心可能会到600W/m2以上。机房内显热比可高达95%。

2、潜热量小

不改变机房内的温度，而只改变机房内空气含湿量，这部分热量称为潜热。机房内没有散湿设备，潜热主要来自工作人员及室外空气，而大中型计算机机房一般采用人机分离的管理模式，机房围护结构密封较好，新风一般也是经过温湿度预处理后进人机房，所以机房潜热量较小。

3、风量大、焓差小

设备的热量是通过传导、辐射的方式传递到机房内，设备密集的区域发热量集中，为使机房内各区域温湿度均匀，而且控制在允许的基数及波动范围内，就需要有较大的风量将余热量带走。另外，机房内潜热量较少，一般不需要除湿，空气经过空调机蒸发器时不需要降至零点温度以下，所以送风温差及焓差要求较小，为将机房内余热带走，就需要较大送风量。

4、不间断运行、常年制冷

机房内设备散热属于稳态热源，全年不间断运行，这就需要有一套不间断的空调保障系统，在空调设备的电源供给方面也有较高的要求，不仅需要有双路市电互投，而且对于保障重要计算机设备的空调系统还应有发电机组做后备电源。长期稳态热源造成即便在冬季机房内也需要制冷，尤其是在南方地区，更为突出。在北方地区，如果冬季仍需制冷，在选择空调机组时，需要考虑机组的冷凝压力和其他相关问题，另外可增加室外冷空气进风比例，以达到节能的目的。

5、送回风方式较多

空调房间的送风方式取决于房间内热量的发源及分布特点，针对机房内设备密集式排列，线缆、桥架较多以及走线方式等特点，空调的送风方式分为下送上回、上送上回、上送侧回、侧送侧回。

6、静压箱送风

机房内空调送回风通常不采用管道，而是利用高架地板下部或天花板上部的空间作为静压箱送回风，静压箱内形成的稳压层可使送风均匀，使空间内各点静压相等。

7、洁净度要求高

电子计算机机房有严格的空气洁净度要求。空气中的尘埃、腐蚀性气体等会严重损坏电子元器件的寿命，弓起接触不良和短路等，因此要求机房专用空调能按相关标准对流通空气进行除尘、过滤。另外，要向机房内补充新风，保持机房内的正压。根据《电子计算机机房设计规范》规定，主机房内的空气含尘浓度，在静态条件下测试，每升空气中大于或等于0.5m的尘粒数，应小于18000粒。主机房与其他房间、走廊间压差不应小于4.9Pa，与室外静压差不应小于9.8Pa。

第二节 机房空调应用领域分析

机房空调主要用于计算机房、电信机房、服务器机房、实验室、电力试验室、精密仪器室、档案馆、银行、医院磁共振室、手术室、烟草、化工、纺织、造纸行业、恒温恒湿车间等对环境要求较高的场合。

第三节 机房空调产业发展历程

伴随着上世纪中期计算机的产生，机房这一名词应运而生。我国随着计算机技术的不断发展，与之配套的机房恒温恒湿空调机也在迅速发展，其发展大致可分为以下四个时期：

前期机房（1960～1980年）

前期的机房是为某台计算机（大、中、小型机）专门建设的，并没有统一的标准，完全是在摸索中建设的。这时的机房只有降温措施，但没有精密的温度控制，也没有测试和指标。还采用的是风道送风，稳压器供电，缺乏对电力干扰（尖峰、浪涌）的防范，也没有严格的除尘措施。仅限于换鞋、穿白大褂。由于是普通的双开门，所以有很大的缝隙。恶劣的环境加上早期计算机的性能较差导致计算机系统稳定工作时间只有几十分钟到几个小时，往往一天就要发生好几次故障。有时坏1次却要修1～2天，可用性极差。

中期机房（1980～1990年）

由于计算机系统的产生，出现了专门为单个计算机系统设计的机房，有了专用的机柜（大、中、小机柜），并且开始逐步制订标准，包括机房选址、面积等。机房制冷也从集中冷却到采用恒温恒湿的专用空调机，机房设计上引进了防静电概念，使用了防静电地板。在设备上也引进了UPS等设备。消防系统方面采用自动与半自动的应用，具有大机房面积、宽设备运输通道，能够为单个指标进行测试和监控。机房除尘方面采用新风系统和机房正压防灰尘。所谓机房正压就是通过一个类似打气桶的设备向机房内部持续不断地输入新鲜、过滤好的空气，加大机房内部的气压，由于机房内外的压差，使机房内的空气通过密闭不严的窗户、门的缝隙向外泄气，从而达到防尘的效果。这时候的计算机系统能稳定工作几天，并且已经开始引入模块化的概念。

后期机房（1990～2000年）

IT设备逐渐小型化，服务器逐步成为主体，多台计算机、服务器联网，开始大量共用网络设备。数据的存储介质水平逐渐提高，对数据进行了更严格的保护，也通过经验积累，从而制订了新的标准，并广泛使用恒温恒湿的专用空调。供电系统的完善，采用了大量UPS，对防雷标准也进行了完善，并有了综合的监控系统，专门的机房装修设计。这时候的IT系统稳定工作时间为几十天，可用性和可靠性均有了大幅提升。但此时的服务器还是每台配备一套显示器键盘鼠标，这就大大浪费了资源。

现代机房（21世纪）

IT设备进一步小型化，所有设备都进入机架，机架成为机房IT设备的主体。具有更合理的可用性设计，更高的实用性、先进性、灵活可扩展性、可管理性、可维护性，设备更加标准化。并且加强了对数据保存环境的重视，对机房建设进行了更加严格的监测与监督。IT设备的工作时间基本上是连续的，可保持24小时不关机。这时候的系统能够稳定工作几个月或者时间更持久。随着IT设备的发展，NCPI理念应运而生，并成为未来机房的发展趋势。

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