Stulz精密空调的维护操作作业规程.docx

精密空调维护保养规范浩德科技股份3月一、介绍机房精密空调是针对现代电子设备机房设计专用空调，它工作精度和可靠性全部要比一般空调高得多。大家全部知道，计算机机房中摆放计算机设备及程控交换机产品等，由大量密集电子元件组成。要提升这些设备使用稳定及可靠性，需将环境温度湿度严格控制在特定范围。机房精密空调可将机房温度及相对湿度控制于正负1摄氏度，从而大大提升了设备寿命及可靠性。精密空调分类因为数据中心发烧量很大且要求基础恒温恒湿永远连续运行，所以能适合其使用空调系统要求可靠性高（通常设计全部有冗余备机）、制冷量大、小温差和大风量。空调系统制冷能效比（COP）是指空调器在额定工况下制冷运行时，制冷量和有效输入功率之比。该数值大小反应出不一样空调产品节能情况。空调系统制冷能效比数值越大，表明该产品使用时产生相同制冷量时所需要消耗电功率就越小，则在单位时间内，该空调产品耗电量也就相对越少。新强制性国家标准房间空气调整器能效限定值及能效等级（GB1.3-）由国家质检总局、国家标准委于2月26日公布，从6月1日起将在全国范围内实施。此标准要求14000W制冷量以下民用空调器能效等级指标和试验方法、检验规则、房间空调器产品新能效限定值、节能评价值等。国家强制性房间空调器能效等级标准类型额定制冷量（CC)能效等级123整体式3.303.102.90分体式CC4500W3.603.403.204500WCC7100W3.503.303.107100WCC14000W3.403.203.00针对空调系统制冷能效比，需要尤其说明以下两点： 厂家给出空调系统制冷能效比是在额定工况条件下测试，实际工况通常全部要比额定工况差很多（包含负载和环境），所以空调系统实际运行能效比全部要比厂家给出低很多。 针对数据中心空调系统尤其特殊，一是整年不间断运行，工况差异很大；二是温度湿度控制精度高，除湿、加湿、加热、小温差大风量等比通常民用空调系统消耗附加能量更多。机房精密空调系统冷源有很多形式：风冷型、水冷型、双冷源型及自由制冷型。不管是以上哪一个，全部是经过精密空调内制冷剂状态改变从外界吸收热量或向外界释放热量。除非精密空调部件或铜管泄露，不然制冷剂是处于一个密闭环境里，制冷剂就在压缩机、冷凝器、压力膨胀阀、风机和铜管之间循环，同时改变制冷剂本身状态，即气态变为液态，液态变为气态，这就是所谓内循环。2.1、风冷精密空调这是数据中心最传统制冷处理方案，单机制冷能力通常全部在50到200KW之间，一个数据机房通常全部是安装多台才能满足需要。下面是风冷精密空调工作原理图。风冷精密空调通常采取涡旋压缩机制冷（通常安装在精密空调内），能效比相对比较低，在北京地域通常在1.5到3之间（夏天低，冬天高）。风冷精密空调在大型数据中心中使用存在以下不足： 安装困难。大量室外冷凝器安装需要很大场地，铜管过长不仅影响制冷效率，成本高，安装难度大，而且影响建筑物外观。室外冷凝器安装位置受空间限制，极可能出现热岛效应，大大降低制冷效率。 在夏天室外温度很高时，制冷能力严重下降甚至保护停机。现在中国数据中心通常采取对室外冷凝器喷水雾或增加凉棚来改善其在夏天制冷效果。所以数据中心在设计时不能按其额定制冷量计算，需要留有足够冗余。 对于传统多层数据机房，通常把室外冷凝器安装在每层四面，下层冷凝器热量将不停向上散发，上层冷凝器效率将大大降低，热量散不出去，形成严重热岛效应。据了解，北方某联通数据中心因为热岛效应夏天机房温度高达35以上，大约10%服务器停机，用户只好运来冰块降温。 精密空调内部风机盘管工作温度大大低于露点温度，大量产生冷凝水，为了维持数据中心湿度，需要开启加湿功效。除湿和加湿全部要消耗大量能源。为了加湿，需要将自来水进行软化，即便如此，还需要常常清洗加湿罐中水垢。2.2、离心式水冷空调系统这是现在新一代大型数据中心首选方案，其特点是制冷量大而且整个系统能效比高（通常能效比在3到6之间）。离心式制冷压缩机结构和工作原理和离心式鼓风机极为相同。但它工作原理和活塞式压缩机有根本区分，它不是利用汽缸容积减小方法来提升气体压力，而是依靠动能改变来提升气体压力。离心式压缩机含有带叶片工作轮，当工作轮转动时，叶片就带动气体运动或使气体得到动能，然后使部分动能转化为压力能从而提升气体压力。这种压缩机因为它工作时不停地将制冷剂蒸汽吸入，又不停地沿半径方向被甩出去，所以称这种型式压缩机为离心式压缩机。压缩机工作时制冷剂蒸汽由吸汽口轴向进入吸汽室，并在吸汽室导流作用引导由蒸发器（或中间冷却器）来制冷剂蒸汽均匀地进入高速旋转工作轮（工作轮也称叶轮，它是离心式制冷压缩机关键部件，因为只有经过工作轮才能将能量传给气体)。气体在叶片作用下，一边跟着工作轮作高速旋转，一边因为受离心力作用，在叶片槽道中作扩压流动，从而使气体压力和速度全部得到提升。由工作轮出来气体再进入截面积逐步扩大扩压器（因为气体从工作轮番出时含有较高流速，扩压器便把动能部分地转化为压力能，从而提升气体压力）。气体流过扩压器时速度减小，而压力则深入提升。经扩压器后气体聚集到蜗壳中，再经排气口引导至中间冷却器或冷凝器中。 水冷冷冻机组工作原理以下： 冷冻水侧：通常冷冻水回水温度为12，进入冷冻器和冷媒做热交换后，出水温度为7。 冷冻水通常经过风机盘管、组合式空调机组或水冷精密空调机向 IT设备提供冷气。因为数据中心制冷量大，要求温差小风量大且湿度需要控制，通常采取水冷精密空调机。 冷却水侧：通常冷却水进水温度为30，进入冷凝器和冷媒做热交换后，出水温度为35。 冷却水通常使用蒸发式冷却塔经过水蒸发来散热降温。 冷媒侧： 冷媒以低温低压过热状态进入压缩机，经压缩后成为高温高压过热状态冷媒。 高温高压过热状态冷媒进入冷凝器后，将热传给冷却水而凝结成高压中温液态冷媒。高压中温液态冷媒经膨胀装置，成为低压低温液气混合状态冷媒。 低温低压液气混合状态冷媒进入蒸发器后，和冷冻水进行热交换，冷冻水在此处被冷却，而冷媒则因吸收热量而蒸发，以后以低温低压过热蒸气状态进入压缩机。离心式制冷压缩机和活塞式制冷压缩机相比较，含有下列优点： 单机制冷量大（350到35000KW之间），在制冷量相同时它体积小，占地面积少，重量较活塞式轻58倍。 因为它没有汽阀活塞环等易损部件，又没有曲柄连杆机构，所以工作可靠、运转平稳、噪音小、操作简单、维护费用低。 工作轮和机壳之间没有摩擦，无需润滑。故制冷剂蒸汽和润滑油不接触，从而提升了蒸发器和冷凝器传热性能。 能经济方便调整制冷量且调整范围较大。因为热量是经过水蒸发（在冷却塔中）来散发，所以夏天室外高温对其冷却能力影响很小。离心式冷冻机组在小负荷时（通常为满负荷20%以下）轻易发生喘振，不能正常运转。所以，在数据中心水冷空调系统设计中通常先安装一台小型螺杆式水冷机组或风冷水冷机组作为过渡。大型数据中心水冷空调系统通常由以下五部分组成，示意图以下。 离心式冷冻机组，通常为N+1配置，有一台备机，安装在冷站机房。 冷却塔，安装在室外，通常一台冷冻机组对应一组冷却塔（便于维修和确保备机系统正常待机）。冷却水经过冷却塔来降温，因为水在大气中蒸发，所以要设计安装水处理系统来除垢、除沙尘、除钠镁离子和病菌等，不然将大大降低制冷效率。另外，因为数据中心是整年连续运行，还要设计冬季防结冰方法。 环形冷冻水管道。因为数据中心需要连续运行，所以冷冻水进水和回水管道全部要设计成环路，大型数据中心可能设计成二级或三级环路，这么在局部冷冻水管道或阀门发生故障时能够关闭相邻阀门进行在线维护和维修。为了便于以后维护、维修、更换和扩展，需要安装设计相当多阀门。为了预防漏水和提升使用寿命，需要选择优质阀门，有些工程使用优质无缝钢管，甚至不锈钢管。冷冻水管和冷却水管不许可经过机房区域。在水管经过区域需要设置下水道和漏水报警设备。为了节能和预防冷凝水，冷冻水管和冷却水管全部要采取严格保温方法。经典冷冻水循环管道回路以下图所表示。 水冷精密空调机。其实就是一个温差小风量大大型风机盘管，通常推荐采取地板下送风和天花板上回风。为了确保IT设备绝对安全和便于设备检修，推荐设置物理上独立空调设备间，四面做拦水坝，地面做防水处理和设置排水管道，安装漏水报警设备。推荐采取N+1或N+2冗余配置方案。 水泵。冷冻水和冷却水循环全部是经过水泵进行。水泵节能除采取变频装置外，应采取较大直径管道、尽可能降低管道长度和弯头、采取大半径弯头、降低换热器压降等。冷冻机房、水泵、冷却塔、板式换热器和精密空调尽可能设计安装在相近高度以降低水泵扬程。因为大型数据中心水冷空调系统电力负荷很大，通常需要为水冷空调系统设计独立配电室。由上述能够看出，水冷空调系统比较复杂，成本也比较高，维护也有难度，不过能满足大型数据中心冷却和节能要求。精密空调组成除了前面介绍压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器外，还包含：风机、空气过滤器、加湿器、加热器、排水器等，所以我们在日常机房管理工作中对空调管理和维护，关键是针对以上部件去维护。下面是我们在日常工作中对计算机机房专用精密空调部分维护经验和学习体会。一、 精密空调质保服务精密空调作为数据中心最为关键基础设施之一，在质保期内，除了配合原厂保障设备正常运行之外，我企业还专门提供了增值服务，在质保期即我企业对贵方空调产品等全部销售设备进行质量确保服务。十二个月内无偿维修，我方负责贵方机房设备正常使用，经过对甲方设备日常维护和维修等服务手段，使甲方设备正常、安全运行。在协议期内，空调机全部零部件（如压缩机、控制器、接口板、风机、风扇、膨胀阀、温度控制器、HP开关、LP开关、过流保护器、干燥过滤器、电磁阀、相序保护器、压力继电器、接触器、上水阀等）在使用中发生损坏，如需更换配件，我方提供配件并更换。以上配件我企业全部有库存，能够立即更换。也能够将用户指定要求备件存于现场，便于立即更换。二、 精密空调巡检和维护规程日常巡检规程（1）每日巡检空调系统诊疗测试和电控部分、风机运行状态、数据（2）显示和输出状态、温湿度显示。（3）每个月清洗一次集水盘、注水清洗一次加湿罐。（4）每三个月检验一次加压送风机运行状态、轮循切换一次主备机组。维护保养操作规程整机外观（壳体、门板、框架、支座、机座）检修 整机壳休和机座会因长时间使用机座和固定外壳隔风板有掉漆和腐蚀，把腐蚀锈除掉，重新喷漆； 除锈及防锈：用砂纸将锈蚀部分及周遍打磨洁净，刷防锈漆； 假如锈蚀严重，影响到承重，则做加固处理，增加支架； 固定架和机组间因减振垫损坏而在机组运行时产生机械共振，如减垫有损坏，则需更换减振垫，以降低噪音。过滤网 作用是保持蒸发器清洁 更换前状态是脏或堵，或破。 更换目标是气流正常，蒸发器保持清洁。 更换后气流正常。 步骤：（1）关机打开前门或侧门（2）把过滤网抽出来再把新插进去（3）关门，检测和调试。传动皮带 作用是有效地衔接电机和风筒，使扇叶伴随电机转动而转动。 更换前可能是断裂或裂缝，也可能是磨损严重。 更换目标是为了能使整个送风系统工作正常。 更换后扇叶轮转速和电机转速百分比在额定范围内。步骤：（1）断电（2）把固定电机螺丝松开并调松上面调整杆（3）把已坏皮带折下（4）装好新皮带并调整松紧度（5） 紧固电机底角螺丝（6）供电开机试验。风机电机 作用是降低扇叶在转动时摩擦阻力和保持耐用性，还起固定作用。 更换前状态可能是风机噪音太大，或抱轴造成风机电机过流保护，甚至烧坏。 轴承更换目标是为了减轻风机噪音和电机负荷，能使风机正常工作。更换后主风机声音正常，电机过流在额定范围内，风机也正常。步骤：（1）断开主电源（2）松皮带后卸掉（3）把皮带轮拔下来（4）取下坏轴承并更换新（5）安装好皮带轮和皮带并调整。（6）供电、开机并试验，测量电流。 压缩机 检验压缩机运转声音，检测运转时机身温度。 检测压缩机绕组阻值、工作电流、压缩机绝缘性能。 全方面清洁半封闭压缩机各部件及曲轴箱，清洗检修油泵。 对于半封闭压缩机，检验密封状态检验阀板气密程度，检验吸、排气压力，更换压缩机阀板、吸、排气阀片、密封垫片、缸垫、压缩机高、低压维修阀等易损部件。 校验高低压保护、过温保护装置。 检验压缩机接触器等电器部件。 检验半封闭压缩机活塞、连杆磨损程度，更换活塞环。 对于全封闭压缩机，检验压缩机有没有过冷过热现象，检测吸、排气压力是否正常，检测压缩机运行电流，检验运行时有没有异常振动及异响。 更换压缩机润滑油，更换其它有问题器件。加热和加湿 检验加热器。无显著变形、表明无覆盖杂物、散热良好。 检验加湿器加湿电极、加湿罐及电极连接端子等部件。运行电压，检验运行低压符合技术要求；运行电流，检验运行电流符合技术要求；过热保护器，外观完整、连接紧固、功效正常。 主控板及附件，板件固定良好、附件完好 用除垢液清洗、加固或更换加湿水盘、加湿罐水垢情况；加湿过流保护、加湿接触器、湿度传感器是否完好。检验调整参数。 检验排水槽是否堵塞，疏通机内供水/排水管路。 检验上、排水电磁阀动作情况。 更换其它有问题器件。冷凝器和蒸发器 冷凝器清洗：因常年工作环境不好，造成冷凝器散热不良过风不好，会造成系统高压或压力释放阀打开造成氟泄漏。 全方面清洁、整理冷凝器翅片，确保冷凝器翅片洁净，排列整齐。清洗后，冷凝器、蒸发器换热效果提升，机组工作稳定提升制冷量。 假如风机有故障冷凝器不能常工作，使制冷剂不能冷凝则机组无法正常工作成系统高压和工作噪音。 更换冷凝风机确保冷凝器正常工作 更换新风机，噪音下降，风机运行正常 拆下网罩螺栓，打开接线合拆下接线，取下风机，安上新风机，窜上电源线，接上线拧紧网罩螺栓 检测蒸发器表面有没有尘垢，和蒸发器透气性，假如有会造成蒸发器风阻加大，影响蒸发器换热性，所以需用专用清洗剂清洗。 首先把清洗剂均匀喷在蒸发器上，五分钟后用刷子刷掉尘垢，用高压清水把清洗剂和尘垢冲掉。空调控制柜各部分开关温升，各电路板、元器件有没有老化、打火现象，电器元件动作是否到位，显示器是否正常，记忆元件是否正常，内部供电电池是否需要更换。 检验断路器：联线紧固、操作灵活 检验继电器：吸合灵活、联线紧固 检验接线端子：无过热、连接紧固 检验电源主开关：接线紧固、无过热、无锈蚀排水系统 接水盘检验及清洁：无严重积水、下水通畅、无杂物 底盘检验及清洁：紧固良好、清洁 排水管检验及清洗：排水流畅、无杂物堵塞以上各项检测结果作出维修汇报交给用户，并立即更换有问题备件。