机房散热应选择专用空调
- DIGITIMES企划
-
DIGITIMES企划
在机房散热机制中，空调设备绝对是重要考量，因为机房不只要控制温度，空气的湿度及洁净度，也需要严格的控制，以免影响到机房设备的运作。考量传统的舒适性空调，主要是针对人员所设计，机房空调其实需要更专门的设计，才能达到机房散热的目的。
机房空调制冷原理
机房专用空调系统的组成，首先是控制监测系统，主要是让管理者可以监测机房空气的温、湿度，以及空调机组的工作状态，分析传感器回馈的信号，对机组各功能项发出工作指令，达到控制空气温、湿度的目的。
机房的通风系统也需要特别设计，才能让空调机组内的各项功能，包括制冷、除湿、加热、加湿等，都能顺利透过空气流动来完成热、湿的交换。机房内的气体还必须保持一定流速，才能防止尘埃沉积，并及时过滤掉悬浮于空气中的尘埃。
制冷系统主要可以分为压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀。以蒸发压缩式制冷循环系统为例，主要是利用制冷剂蒸发时吸收汽化潜热来制冷。
由于制冷剂的临界温度会随着压力的增加而升高，因此只要先将制冷剂气体利用压缩机压缩成高温高压气体，再送到冷凝器里，在高压下冷却，气体会在较高的温度下，散热冷凝成液体，系统再将高压的制冷剂液体，透过节流装置，使压力迅速下降后到达蒸发器内，即可在较低的压力温度下与外界的热量进行热交换(即传热，实际为吸热)而产生沸腾(汽化)现象，从而使外界物体的温度不断得到降低。
制冷剂沸腾(汽化)后，会由低压液体改变成低压气体，在被压缩机吸入后，经过气缸压缩，成为高压高温气体排出压缩机。高压高温制冷剂蒸气在其中将热量传递给外界(实际为放热)而冷凝(冷却)而液化。整个制冷过程就是通过这4个装置形成一个循环系统，如此反复循环，从而不断使温度得到降低。
至于水冷机组，其冷凝器是设在机组内部，循环水会通过热交换器，将制冷剂汽体冷却凝结成液体，由于水的比热容很大，所以冷凝热交换器体积不大，可根据不同的回水温度，调节压力控制通过热交换器的水量，来控制冷凝压力。
循环水的动力是由水泵提供的，被加热后的水有几种冷却方式，较常用的是乾冷器冷却，即将水送到密闭的乾冷器盘管内，靠风机冷却后返回。
乾冷器工作稳定、可靠性高，但需要有一个较大体积的冷却盘管和风机。另一种开放的冷却方式，是将水送到冷却水塔喷淋，靠水份本身蒸发散热后返回，这种方式需要不断向系统内补充水，并要求对水进行软化，空气中的尘土等杂物也会进入系统中，严重时会堵塞管路，影响传热效果，因此还需定期除污。
机房空调系统设计重点
机房空调系统按冷却方式也可分为风冷系列和水冷系列，每个系列按送风方式又可分为上送风和下送风，以适用于不同的安装和使用环境。由于精密的环境控制对电脑的运行非常重要，因此电脑对机房的环境要求非常严格，传统的舒适性空调所无法达到。
如在温度方面，由于电脑在工作时会产生大量废热，其密度是普通办公室的6？10倍。为了保证电脑设备能够发挥最佳功效，空调机组必须要有足够的制冷能力和及时的反应调控能力，以应对温度急剧变化。
在湿度方面，过高的湿度会使空气中的水分在电脑内凝结产生冷凝水，致使主机硬件短路或损坏；但如果湿度过低，机房内会产生静电，造成电脑无法运行甚至当机。
在风量及洁净度方面，要迅速排除电脑工作时所产生的热量，空调必须具有足够大的冷却循环风量和足够远的送风距离，换气次数及空气过滤能力也需要严格要求，才能符合机房对空气洁净度的严格需求。
机房专用空调最大的挑战，其实是要保持全年运作。普通舒适性空调通常只用于夏季，而且每天只需工作8至10小时，反观机房空调需要全年365天、每天24小时不停地运转，甚至在冬季室外温度低至-34℃的环境下，都需正常制冷运行。
机房专用空调要考虑备用性
因此，相较于普通舒适性空调，机房专用空调的重点，不只是制冷及散热而已。如系统的备用性，就需要特别考量。由于电脑机房不仅已是许多企业维持运作的关键，企业许多重要机密数据，也都会储存在机房的存储设备中，一旦空调系统故障无法及时散发设备产生的热量，一旦造成电脑系统无法正常运行，如果只是造成硬件设备损失，只会涉及更换硬件设备的损失，如果导致重要数据损毁，损失将无法估量，机房专用空调的备用性，也就成系统设计的首要关注要素。
相较于普通舒适行空调，机房专用空调的显热比也比较高，一般在0.9以上，普通舒适型空调只有0.6左右。如机房专用空调的风量较大，可以使出风温度不至于太低，并加大机房的换气次数，才能避免机房在短时间内温度变化太大，造成服务器运算错误，或是湿度太低造成静电。
机房专用空调的能效比(Coefficient of Performance；COP)，也就是能量与热量之间的转换比率也比较高，大部分机房空调采用的涡旋式压缩机，COP最大可以达到5.6，整机的能效比可达到3.0以上。
机房专用空调往往会采用一体式机身结构设计，具备新风节能、大风量、高显热、高效过滤、网络控制等功能，以满足机房高负荷及长时间连续运转的散热要求。
电脑愈来愈快 专用空调需求有增无减
随着技术的不断进步，机房空调系统已经发展成为一种专业精密性空调系统，由于电脑系统不断更新换代，虽然运算速度愈来愈快，但也往往伴随产生是大量的废热，对于专用空调的需求只会有增无减。
机房专用空调得建置成本，虽然要比普通舒适型空调高出许多，但从系统整个寿命期的综合耗费来看，机房专用空调仍具有较高优势，而其实现的各项功能，更是普通舒适性空调无法比拟。
在技术日新月异的今天，特殊场合应用特殊的空调系统，已是不可阻挡的发展趋势，机房空调系统的未来应用将非常可观，值得业界密切关注。
