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新风系统技术知识

时间:2022-8-23    作者:bokewo    分类: 工程资料


什么是新风系统

新风系统:新风系统是大中型计算中心、网络通信中心场地系统中安装的新风装置(一体化的新风机、新风小室等)。

众所周知,新风就是自然界的空气。在室内不论在什么场合都离不开新风。普通家庭开开窗户利用空气对流原理就获得新鲜空气。在计算机系统里维护结构是密闭的,不允许打开窗户,同时计算机系统补充的新风对量、温湿度和净化都有一定的要求。尤其是我国地处辽阔,四季温差大,气候变化莫测,空气中的尘埃含量更是变化多端。因此,对于这样的新风只有通过新风系统处理后才能进入机房。

新风的意义:

新风作为机房空调调节设计中的重要组成部分,具有如下重要意义:

  1. 维持机房内的正压,有利于保持机房内恒定的空气环境;保持机房的洁净
  2. 稀释室内不断产生的空气污染物(设备、人员、建筑材料),防止空气品质变坏;
    随着时代的发展,计算机设备对环境的要求越来越低,但机房内的人员却越来越多(或者说机房办公室化),因此,新风系统对于机房的意义越来越向后者侧重;

    新风处理的要求:

    根据国家机房相关标准,机房应达到以下要求:
    1、温度:机房内的温度维持在23℃±1℃(开机时);不得结露;
    2、湿度:机房内湿度应维持在40%—55%RH的范围(开机时);不得结露;
    3、正压:机房与其他房间、走廊的压差不宜小于5 Pa,与室外静压差不宜小于10 Pa;
    4、新风温度:新风处理后引入室内的温度应与室内回风温度相仿,才不至于较大影响室内温度,造成局部的冷热不均。
    5、新风风速:直接送风时,风速不应超过3m/s;室内气流速度大致不得超过1m/s ;进风口风速不得超过3m/s;
    6、气流组织:合理的气流组织才能达到机房内有效的通风;

    新风洁净度:

    高于50万级的洁净度(大于0.5um的粉尘粒子,不多于18000粒/升);室外大气一般含尘量为百万级至千万级之间,因此,相应的过滤器净化效率应在90%以上,因此新风的净化效率至少在中效以上;
    我国计算机场地在80年代(GB—2887-82)选定A级标准,(对于0.5μ粒径10000粒/升,相当于国际标准30万粒/立方英尺)。随着计算机的发展,计算机自身保护能力的增强(磁盘机具有独立的热交换系统中安装了高效过滤器),所以,(GB—2887-89)、(GB—50174-93)选定了B级标准(对于≥0.5u 粒径18000粒/升,相当于50万粒/立方英尺)。然而自然界的空气含尘量是数百万级的。(还不是风沙季节)。所以严格控制机房新风量是机房维持净化的需要。
    机房新风为什么要进行亚高效过滤呢?亚高效过滤器对于0.5μ尘埃过滤效率≥70%,从新风口测到≤5万粒/立方英尺,当新风进入机房后,一是稀释机房循环风含尘量的浓度,二是把机房产生的浮尘带到室外,从而维持了机房B级标准。维持机房B级标准,机房维护结构(门窗、各种洞口、送回风静压室等,均要求密闭封堵处理)。机房不密闭,将严重破坏机房B级标准。衡量一个机房是否密闭,在机房主出入口处测量是正压还是负压!测得3--10pa正压,属机房密闭良好,新风补充量合理,若测得负压说明机房有漏风的地方,必须找出原因。尤其是漏风点必须处理好,机房系统才允许投入运行。
    为什么对0.5u 以上的尘埃过滤要求严格呢?因为计算机的磁盘的间隙只有0.5u,对于≥0.5u的尘埃会划伤磁盘,甚至将磁盘卡死。同时≥0.5u尘埃在机架里日积月累,不仅影响热交换,遇潮湿还会击穿MOS电路,严重影响计算机系统安全可靠运行。

    机房系统的排风、余压问题:

    新风的引进必然造成室内空气的正压,在密封性一般的房间内,依靠人员进出、门窗的缝隙等自然排风即可解决问题;密封较严的机房内,必须考虑排风的问题。排风主要可通过以下两种方案解决:加主动排风设施,即带有自闭百叶的排风扇、排风机箱,或者加装余压阀;实际应用中:前者的效果较好,但后者的实施比较简单经济;

    机房新风处理需要考虑的因素:

    温湿度:新风与室内可能在温度上存在较大的差距,因此可能大风量新风引进会较大的影响室内的温湿度;尤其是湿度:机房专业空调因为风量大,通过表冷器的风速快,因此除湿功能相对较差;新风引进时必须考虑室内其他空调设施的冷量冗余是否足够,否则需要采取对新风的温湿度预处理措施;
    风量:上面描述,此处不再赘述;
    风速:直接送风时,风速不应超过3m/s;室内气流速度大致不得超过1m/s(不准确);进风口风速不得超过3m/s;
    噪音:根据新风设备放置位置、处理风量等确定;
    洁净度:上面描述,此处不再赘述;
    气流组织:合理的气流组织才能达到机房内有效的通风;气流组织的基本原则是全面通风不留死角;
    系统的稳定性:这是非常重要的一点:新风系统作为机房系统与室外环境的一个窗口,其稳定性影响着机房系统的稳定性,由于新风系统的过滤器等耗材需要经常更换,因此必须考虑更换的方便性、极限情况、系统的耐用性;
    消防防火:安装防烟防火阀,与消防自控系统联动是普遍采用的解决方案;
    与其他机房子系统的配合,尤其与空调系统的配合;

    新风引进的做法、不同做法的优缺点;

    1、新风小室:对新风进行集中处理后再通过管道送到机房或者机房专用空调机内,是传统的一种解决方案,费用高,占地大,其应用属于下降趋势;适用于机房的新建、改扩建项目;
    建议高污染源环境在条件允许时,使用新风小室,并在新风入口前端建立过滤器墙,更有效的净化空气,保障室内空气洁净度。
    2、直接通过新风设备处理后送入机房或者机房专用空调机内,由于占地小费用低实施简单,近年来普遍采用;包括以下两种:
    与管道连接,通过管道送风的工程类新风设备可放置在空调机房内、吊顶内;也可放置在室外平面、室外外挂;处理风量较大,处理手段较多,送风方式灵活;投资中等;适用于机房的新建、改扩建项目;
    采用柜式、窗式新风处理设备对机房内直接送风是更简单直接的新风解决方法,近年来广泛采用;特点是:处理风量2500m3/h以下,使用维护方便,造价较低,适用于机房的新建、改扩建项目;也可随时对机房进行改造;

    如何确定方案:

    首先要了解机房的情况(容积、用途、人员、其他空气调节设备等情况),和机房的需求(功能上的需求、处理量的需求、效果上的需求等),根据这些信息确定新风解决方案的基本设计思路(方法),确定采取何种技术、何种方式的新风(空气)处理设备,构造一个什么样的系统来解决,其中包括设备的技术参数要求(功能、处理量、效果等);根据基本设计选择设备和材料;提出设计方案;通过讨论使用方认可后提出具体实施方案;
    1、 选择功能形式:新风净化机、温度预处理型新风净化机、新风换气机
    1) 新风净化机:为室内引进洁净的新风,清除室内不断产生的空气污染物,改善空气品质,保持室内空气的清新健康;通过新风引进形成室内正压,保持室内空气的高洁净度。

    产品特点:

    ※ 百分百全新风引入,有效维持室内正压;
    ※ 标配粗、中、亚高效三级过滤,满足标准机房洁净度的要求;
    ※ 可选装电子净化单元,以达到更高的净化效果;
    ※ 可选装过滤器滤堵报警,提醒维护,保障设备运行正常;
    ※ 可与洁净排风机联动,满足严格气密环境下通风与消防排风要求;
    ※ 可选装远程监控功能;
    ※ 柜式、吊顶式、窗式三种安装形式可选;
    缺点:仅对新风做净化处理,无温湿度处理,冬夏温差较大的的两季容易对室温造成影响,加大空调负荷。

    适用环境:

    ※ 空气洁净要求场所:计算机房、电信机房、洁净厂房、实验室、手术室等;
    ※ 空气污染严重、要求空气流通的环境:封闭办公室、呼叫中心、会议室、多功能厅等。
    2) 温度预处理型新风机:新风经过温湿度的预处理过程,接近室内回风水平,不会造成局部过冷过热,不会影响室内的温湿度恒定。
    产品特点:
    ※ 百分百全新风引入,有效维护室内的正压要求;
    ※ 对新风主动进行温度预处理,保障室内环境温湿度基本恒定;
    ※ 触摸面板控制,工作状态一目了然,具有定时功能;
    ※ 标配粗、中、亚高效三级过滤器,满足标准机房洁净度要求;
    ※ 高、中、低三档风速可调,根据机房不同需求任意调节送风量;
    ※ 可选装电子净化单元,以达到更高的净化效果;
    ※ 可选装滤堵塞报警,提醒维护,以保障设备正常工作;
    ※ 可选装远程监控功能;
    ※ 柜式、吊顶式二种安装形式可选;

    适用环境:

    ※ 空气洁净要求场所:计算机房、电信机房、洁净厂房、实验室、手术室等;
    ※ 空气污染严重、要求空气流通的环境:封闭办公室、呼叫中心、会议室、多功能厅等。
    3) 新风换气机:具有双组风道,可在引进新风的同时排出室内污浊空气,达到通风换气的目的。应用叉流式热交换器,回收排出污风的能量对新风进行温度预处理,使得通风更节能,新风更舒适。全面考虑过滤、冷凝水等诸多因素,沐风牌HD系列节能新风换气机能够长期稳定的运行。

    产品特点:

    ※ 新风引进的同时,将室内污风排出室外;
    ※ 标配国标中效过滤器;人性化设计,设备两侧更换过滤器,维护方便;
    ※ 特选质风机,噪音低,风压大,经久耐用;
    ※ 可选装滤堵报警功能;
    ※ 标配墙面LCD液晶显示控制器,具有任意定时、来电自启动、温度显示及定时功能,同时新风与排风可独立设定定时及开关机;;
    ※ 新风更舒适。送入新风温度接近于室内的回风温度,更柔和,对室内温度影响更小。
    ※ 节约能源。理想状态下,热交换器可以回收排出污风中的能量多达70%,大幅升高或降低室外引入的新风,使引入的新风温度不会对室内的空气温度造成较大的影响。
    ※ 全金属热交换器,维护简单,使用寿命长达30年。
    缺点:新、排风一体,完全等量,无法保证室内正压,存在负压隐患。
    适用环境:办公环境,公共场所
    2、 选择安装形式:柜式、窗式、吊顶式
    1) 柜式:
    ※ 美观大方,人性化设计,维护较其他安装方式更为方便;标配外墙防雨百叶风口及新风软联接件;
    ※ 触摸面板控制,工作状态一目了然,具有定时功能;
    ※ 标配粗、中、亚高效三级过滤器,满足标准机房洁净度要求;
    ※ 高、中、低三档风速可调,根据机房不同需求任意调节送风量;
    ※ 三种送风形式可选,前送风(A直接面板送风)、顶出风(B可直接送风或管道送风)、下送风(C地板下送风)。
    ※ 可选装电子净化单元,以达到更高的净化效果;
    ※ 可选装滤堵塞报警,提醒维护,以保障设备正常工作。
    ※ 纯新风、温度预处理两种功能可选
    ※ 可选装电子净化单元,以达到更高的净化效果。
    ※ 可选装滤堵报警,提醒维护,保障设备运行正常;
    ※ 可实现新风与消防联动;
    ※ 可选装远程监控功能。
    2) 窗式:是向气密性房间送入净化新风的理想设备。该机在窗户上或墙洞内留空安装,机内有小型低噪音离心风机和空气过滤器,室外大气从机身后部百叶窗被吸入,经净化处理后吹入房间内。正确安装本新风机后,能够向室内补充洁净的新风,促进室内的空气流通;并能使房间保持正压,维护室内空气的洁净健康;同时,能够有效滤除有害菌,防止疾病的空气传播。
    ※ 特选优质风机,噪音低,风压大,经久耐用;
    ※ 人体工学优化结构设计,更换过滤器只拆除4个螺钉,耗时不到1分钟;
    ※ 防雨防虫新风入口设计,使用无忧;
    ※ 全套安装附件;安装更简便;
    3) 吊顶式:为室内引进洁净的新风,清除室内不断产生的空气污染物,改善空气品质,保持室内空气的清新健康;通过新风引进形成室内正压,保持室内空气的高洁净度。
    ※ 吊卧式机型,节约空间;
    ※ 特殊的结构强化消音设计,有效降低噪音35%;
    ※ 2500及以下风量高、中、低三档风速可调,可根据机房不同需求调节送风量;
    ※ 标配墙面控制盒;
    ※ 标配粗、中、亚高效三级过滤,满足标准机房洁净度的要求;
    ※ 可选装电子净化单元,以达到更高的净化效果。
    ※ 可选装滤堵报警,提醒维护,保障设备运行正常;
    ※ 可实现新风与消防联动;
    ※ 可选装远程监控功能;
    ※ 纯新风、温度预处理、新风换气机三种功能机型可选。

    新风设计标准:

    按《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2017)要求,空调系统的新风量应取下列两项中的最大值:
    a.按工作人员计算,每人40m3/H;
    b. 维持室内正压所需风量。
    但实际上,根据以上二种条件计算的新风量往往不够准确;
    1、 新风的作用除了保持正压外,往往是保证室内空气的品质,避免发生污染物积聚空气品质霉变,因此人员多少也不能有效反映机房内合理的新风量;
    2、 维持室内正压的数值是在工业洁净车间、实验室的设计规范基础上修改而来的,由于机房的密封无法向洁净车间那样严格,很难准确计算机房内的漏风面积,因此对于维持具体数字的正压要求,其风量是很难计算的。通常都是根据经验估算。
    因此,在机房设计时实际的新风需要量的计算中,一般是采用经验值的计算方法:按照室内容积的循环次数来计算。大多数设计师在一般性的机房新风需求上采用1-2次的风量系数;但随着时代的发展,机房发生了以下的变化:
    1. 设备对环境的要求越来越低:设备的小型化、耐用化使得设备对环境的要求越来越低;
    2. 机房环境的改变:主机房越来越少,人机共存的微机房、操作机房越来越多;原来的区域分明、无人执守的机房结构越来越少,功能界限淡化、整体化机房越来越多。
    在这种趋势下,机房对新风的需求,已从过去的以设备为主逐步向考虑人的健康需求转变,对于新风量的设计也增加了新的考虑:即稀释设备、人员、建筑材料不断产生的室内空气污染物,维持人员对健康的空气环境的需要。即人对健康空气的需要。根据这种需求的变化,新风量的设计标准就在逐步的提高:根据经验值:不同的机房环境,2-6次的新风量系数能较好的满足人方面的需求。

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