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夏日炎炎 數據中心要降溫更要注意濕度影響

發布時間 : 2021-07-19 點擊次數:

     濕氣是數據中心的“無聲殺手”??諝庵衅〉奈⑿∷慰梢赃M入任何部件的最小區域和空間。如果這種情況持續存在,材料可能會變形,造成永久性損壞,并給數據中心運營商帶來高昂的維護成本。


      濕度,表示大氣干燥程度的物理量。在一定的溫度下,在一定體積的空氣里含有的水汽越少,則空氣越干燥;水汽越多,則空氣越潮濕。而營造一個濕度適宜的環境,對于數據中心的運轉十分必要。

      濕氣是數據中心的“無聲殺手”。空氣中漂浮的微小水滴可以進入任何部件的最小區域和空間。如果這種情況持續存在,材料可能會變形,造成永久性損壞,并給數據中心運營商帶來高昂的維護成本。即使除去濕氣,腐蝕性沉積物也會繼續造成損壞。

      當空氣的相對濕度大于65%時,物體的表面附著一層厚度為0.001-0.01μm的水膜;濕度為100%時,水膜厚度為10μm。這樣的水膜容易造成“導電小路”或者飛弧,會嚴重降低電路可靠性。在相對濕度保持不變的情況下,溫度越高,對設備的影響越大,這是因為水蒸氣壓力隨溫度升高而增大,水分子易于進入材料內部。

      另外,IT類設備由眾多芯片、元器件組成,這些元器件對靜電都很敏感,不同的靜電敏感器件受靜電損傷的閾值電壓不同。在空氣濕度過低時,工作人員的活動非常容易產生靜電電壓。實驗表明,當機房相對濕度為30%時,靜電電壓為5000v;當機房相對濕度為20%時,靜電電壓為10000v;當機房相對濕度為5%時,靜電電壓可高達20000v以上。這足以表明濕度對運行中的IT設備的重要性。

數據中心內部引起濕度變化的因素包括


滲透


      不同狀態下的空氣如果混合,能夠在短時間內中和達到一個新的狀態,如果將高濕度空氣與低濕度空氣接觸,兩者將會迅速中和到一個中間濕度水平。當計算機房與室外、相鄰的房間或走廊的空氣濕度不同時,不同濕度的空氣在四周墻洞、門框等縫隙中混合,如果不采取任何措施,機房與相鄰房間或室外的房間濕度在足夠長的時間內會達到統一。滲透導致濕度增加的數量或減少的數量取決于過流面積的大小和空間之間的濕度和溫度差值。假設溫度在23°C,相對濕度為50%的數據中心機房處于氣溫在2 °C,相對濕度為30%的外部環境中,如果打開位于機房和室外環境之間的任何一扇門(如防火門),室內的相對濕度幾乎立即會降至50%以下。在12分鐘內,室內的相對濕度將低于建議的最小值40%(假設室內沒有補充加濕裝置)。如果數據中心配置了補充加濕裝置且該門保持打開,數據中心每小時將損失2.76千克的水。滲透問題要求數據中心必須提供一定的設備來調節濕度水平,如精密空調自帶加濕器等。

冷凝



      當大量一定溫濕度的空氣遇到低于露點溫度的冷卻盤管(水盤管或蒸發器)時,會再冷卻盤管上出現凝結水,凝結水會通過管道排入建筑排水系統,如果沒有一定的加濕措施,會造成室內濕度下降。隨著數據中心冷凍水溫度的提高,盤管溫度逼近甚至高于機房的露點溫度,減少了凝結水的產生,從而減少了加濕設備的運行時間,從一定程度上實現了節能的目的。

通風



      為了滿足機房潔凈度的要求,需要引入一定的新風使機房相對室外或相鄰區域保持一定的正壓差,相對室外10Pa,相對相鄰區域為5Pa。而室外新風不可能與室內溫濕度完全一致,會使機房的濕度產生波動。如在干燥氣候引入的通風通常會降低濕度,而在溫暖濕潤氣候或雨季引入的通風則會增加濕度。


不同等級機房溫濕度監控的標準


      機房分為A、B、C、D等四種類型,不同類型的機房,正常溫、濕度范圍和可接受的溫、濕度范圍都不一樣。那么,機房溫濕度監控系統的標準也不同。

1、A類機房正常溫、濕度范圍:溫度10~25℃,濕度40~70%; 可接受的溫、濕度范圍:溫度10~26℃,濕度40~75%

2、B類機房正常溫、濕度范圍:溫度10~28℃,濕度30~70%; 可接受的溫、濕度范圍:溫度5~28℃,濕度30~80%

3、C類機房正常溫、濕度范圍:溫度10~30℃,濕度30~75%; 可接受的溫、濕度范圍:溫度5~30℃,濕度20~80%

4、D類機房正常溫、濕度范圍:溫度5~33℃,濕度20%~80%; 可接受的溫、濕度范圍:溫度0~35℃,濕度15%~85%


      在高溫高濕季節,由于圍護結構的滲漏,數據中心會需要除濕,常見的除濕方式為機械制冷除濕??諝饨涍^空調冷卻盤管時,在盤管表面凝結出凝結水,進行除濕。空調機組可以通過降低盤管溫度或降低風量來提高除濕量。為減小除濕,應加強建筑結構的密封和隔濕,建設除濕需求,降低能耗。

      常見的加濕方式包括電極式加濕、紅外線加濕、濕膜加濕、超聲波加濕等。由于超聲波會產生水霧和白粉,機房行業中一般不采取此加濕方式,常用的有電極式、紅外線、濕膜加濕。其中電極式、紅外線加濕一般安裝在精密空調內,濕膜加濕一般為獨立的設備。在小型機房內,宜采用電極式加濕或紅外線加濕。大型機房宜用濕膜加濕器,減小能耗。


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