處理關(guān)鍵業(yè)務(wù)的計算機系統的有效、可靠運行是各行業(yè)公司取得成功必不可少的要素。 計算機系統停止運行的成本很高，即便短暫的中斷也會(huì )導致生產(chǎn)力、利潤和客戶(hù)商譽(yù)的潛在損失。處理關(guān)鍵業(yè)務(wù)的計算機系統不再局限一個(gè)地方，現在許多組織有多個(gè)數據中心，包括遠程的小型數據中心。

小型或遠程數據中心不能像大型數據中心一樣，在支撐系統設計上得到相同的關(guān)注度，盡管系統故障造成的損失相當高。特別是，環(huán)境控制可能不太受關(guān)注：無(wú)論是由于快速增長(cháng)（導致數據中心“增長(cháng)快于”支撐系統）或是缺乏對敏感電子設備制冷要求的理解，有些用戶(hù)最終還是嘗試采用舒適性空調系統為精密電子設備提供制冷。

結果是加大了被保護設備過(guò)早失效的風(fēng)險，提高了必要運營(yíng)成本。

機房精密空調是專(zhuān)門(mén)設計用于滿(mǎn)足高熱密度電子類(lèi)負載的需求，此類(lèi)負載產(chǎn)生的顯熱高于一般的舒適性環(huán)境，且需要全年365 天、每天24 小時(shí)的不間斷制冷。電子設備對濕度變化更為敏感，要求空氣質(zhì)量要求比一般舒適性環(huán)境高。

通常由于機房專(zhuān)用空調的初期投資成本較高，因此客戶(hù)常常選擇舒適性空調，并承受由此導致的敏感電子設備的風(fēng)險。但由于精密空調專(zhuān)用于高顯熱環(huán)境，并且全年不間斷運行，因此，在整個(gè)使用壽命期內的運行費用比舒適性空調要低。因此，同時(shí)考慮初期投資成本和運營(yíng)成本時(shí)，精密空調實(shí)際上是費用最低的解決方案。

精密VS 舒適性制

對數據中心可靠運行所需的支撐設備規劃的考慮，通常比對主設備的考慮要少，規模較小的設施或遠程設施尤為如此。諸如支持關(guān)鍵計算機系統的環(huán)境控制、供電可靠性和有效監控等領(lǐng)域，受關(guān)注的程度低于服務(wù)器、操作系統和網(wǎng)絡(luò )配置等領(lǐng)域。然而，這些系統性能不僅僅依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò )連接，也依賴(lài)供電和環(huán)境支持系統。

數據中心計算機和網(wǎng)絡(luò )系統內電子元件的發(fā)熱和敏感度要求溫度、濕度、空氣流動(dòng)和空氣潔凈度維持在嚴格的范圍內。

恒溫恒濕空調是專(zhuān)為此目的而設計的。舒適性空調偶爾也應用于這些場(chǎng)合；但通常是因為人們難以區分舒適性空調和精密空調之間的差異。

舒適性空調系統包括普通空調、住宅區中央空調和辦公室與商用寫(xiě)字樓內的空氣調節系統。它們主要為工作人員提供舒適的環(huán)境。

恒溫恒濕機空調主要為主設備提供全年不間斷制冷，精密濕度控制，和比舒適性空調更高的制冷能力/平方英尺。

具體而言，精密空調與舒適性空調之間有七個(gè)主要差異。

1. 優(yōu)化制冷以滿(mǎn)足電子系統要求

電子設備比一般舒適性環(huán)境產(chǎn)生更高的顯熱，這極大改變了對制冷系統的要求。

有兩種制冷類(lèi)型：潛熱制冷和顯熱制冷。

潛熱制冷是指空調系統消除濕氣的能力。這在一般舒適性制冷場(chǎng)合下很重要，例如辦公寫(xiě)字樓、零售商店及人群密度較高的其他地方。潛熱制冷的重點(diǎn)是保持人們工作環(huán)境的溫濕度平衡。這些地方通常有直接通往外面的門(mén)和進(jìn)出口通道。

顯熱制冷是空調系統消除熱量的能力，可采用溫度計進(jìn)行測量。數據中心產(chǎn)生的熱量/平方英尺比寫(xiě)字樓要高，并且人群密度相對較低。

在大多數情況下，除平時(shí)很少用的緊急出口外，數據中心無(wú)直接通往寫(xiě)字樓外面的出口。

舒適性空調的顯熱比為0.60~0.70 。這意味著(zhù)60%~70% 的制冷量用于降溫，30%~40% 的制冷量用于除濕。為實(shí)現高效制冷，數據中心環(huán)境要求顯熱比達到0.80~0.90。精密空調的顯熱比為.85~1.0。 這意味著(zhù)80%~100% 的制冷量用于降溫，僅0%~20% 是用于除濕。因此，在處理相同顯熱負載的情況下，“標稱(chēng)”20 冷噸的舒適性空調所需數量要多于精密空調。

普通辦公環(huán)境中，60%-70% 為顯熱負載（.6-.7 SHR ），而計算機機房有90%-100% 的顯熱負載（.85-1.0 SHR ）。

隨著(zhù)潛熱輸出的減少，除濕需求也在減少。 數據中心對潛熱制冷的需求最低，除濕需求也最低。由于精密空調主要用于消除顯熱，而不是除濕，具有較高的顯熱比。因此，精密空調最適用于數據中心。

2. 符合數據中心高熱密度要求的系統容量設計

電子設備環(huán)境下的熱密度是一般辦公環(huán)境熱密度的3-5 倍，而且還在以更快的速度增加。

具體而言，每250-300 平方英尺的辦公室要求1 冷噸的制冷量（12,000 BTU /小時(shí)或3,413 瓦），平均為15 瓦/平方英尺。然而，每50-100平方英尺的數據中心就要求1 冷噸的制冷量，平均為75 瓦/平方英尺。這是數據中心在某一年度的平均值，有些站點(diǎn)的負載熱密度高達 200~300 瓦/平方英尺。

從氣流角度來(lái)看，精密空調的設計與舒適性空調不同，其設計的目的是為了解決數據中心內較大負載熱密度。精密空調可實(shí)現較高的顯熱比，有助于維持設定溫濕度水平，并可通過(guò)較大的空氣流動(dòng)，實(shí)現更好的空氣過(guò)濾。

精密空調一般為每冷噸制冷量配置500～900 立方英尺/分鐘的風(fēng)量，這與舒適性空調350～400 立方英尺/分鐘的風(fēng)量形成鮮明的對比。

此外，刀片服務(wù)器及其它新一代機架設備對數據中心提出了前所未有的散熱要求。新一代服務(wù)器和通信交換機產(chǎn)生的熱量/平方英尺是十年前的十倍?，F在，數據中心設計人員和工程師需要考慮，同時(shí)采用高架地板精密空調和專(zhuān)業(yè)散熱裝置。舒適性空調僅僅是采用簡(jiǎn)易裝置，來(lái)應對這種新挑戰和相關(guān)的散熱要求。

3. 精密濕度控制

如果忽視濕度的影響，將會(huì )導致長(cháng)期的、嚴重的問(wèn)題，包括主設備、其他資源以及基礎設施的損失。數據中心環(huán)境的最佳相對濕度范圍是45%～50%。相對濕度過(guò)高時(shí)，濕氣會(huì )腐蝕開(kāi)關(guān)電路，引起功能失效和設備故障。而當相對濕度過(guò)低時(shí)，會(huì )產(chǎn)生干擾設備正常運行的靜電放電。由于數據中心一般是需要全年365×24 小時(shí)不間斷制冷，所以更易產(chǎn)生較低的相對濕度。

舒適性空調一般沒(méi)有濕度控制，則很難保持數據中心穩定的相對濕度。如果增加了必要的控制和部件，那么它們必須作為一個(gè)完整系統運行。精密空調有多種運行模式，可以提供適當比率的制冷、加濕和除濕，更適合于對濕度控制精度要求較高的數據中心。

4. 防止灰塵等污染物

即使少量的灰塵或其他顆粒，也會(huì )損壞存儲媒介和電子元件。大多數舒適性空調采用住宅型空氣過(guò)濾器，過(guò)濾效率僅為10% ，這對于數據中心環(huán)境而言是遠遠不夠的。精密空調的過(guò)濾器具有更高效的內部過(guò)濾腔，其效率可達20%-30% ，且符合ASHRAE 標準。

5. 高效的不間斷制冷

大多數寫(xiě)字樓內使用的舒適性空調每天平均要運行8 小時(shí)，每周運行5 天。假設僅在夏季月份有制冷要求，則相當于每年要運行約1,200 小時(shí)。

不管外部環(huán)境如何，大多數數據中心要求每年365 天、每天24 小時(shí)的不間斷散熱。精密空調及其部件設計滿(mǎn)足高標準的制冷需求。當精密空氣調節機組內其他部件可根據需求開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)，風(fēng)機系統則需要每年8,760 小時(shí)地持續運行。

此外，帶有室外熱交換器的舒適性空調，當外部環(huán)境溫度降至32° F 以下時(shí)，由于壓力過(guò)低，一般不能運行。但是精密空調可在-30° F 的條件下正常運行，而乙二醇制冷系統在-60° F 的條件下正常制冷。

6. 較低的運營(yíng)成本

由于基礎工程、設計和設備存在差異，因此，舒適性空調與精密空調的初期投資費用不能反映全部問(wèn)題。較為精確的比較，是考慮兩個(gè)系統運營(yíng)成本的差異。當考慮了所有制冷和再加濕成本時(shí)，舒適性空調每年的運營(yíng)成本比精密空調高出$670/ 冷噸顯冷量。

7. 增強服務(wù)與支持

關(guān)鍵環(huán)境需要關(guān)鍵支撐系統的高可用性。因此，這些系統運行可靠，并且符合計算機系統運行環(huán)境的控制要求很重要。

精密空調的部件冗余比舒適性空調的要多，以保證其出現某些故障時(shí)仍能繼續運行。此外，精密空調是由廠(chǎng)方培訓的服務(wù)工程師進(jìn)行安裝，他們更熟悉數據中心的需求和敏感性。制造商可提供對精密空調24 小時(shí)緊急服務(wù)和預防性維護服務(wù)。由于即使短暫的停機都會(huì )影響機房安全底線(xiàn)，因此，設計精密空調的首要考慮因素是適用性。

結論

計算機系統對環(huán)境有獨特的要求。舒適性空調適于人員居住或只有常規設備的“舒適”環(huán)境。

精密空調具有高效率、高可靠性和靈活性的特點(diǎn)，能滿(mǎn)足數據中心和其他高可用性計算機機房日益增加的散熱、濕度控制、過(guò)濾及其他方面的要求