空调工作原理

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空调器结构和工作原理

空调器的结构，一般由以下四部分组成。

制冷系统：是空调器制冷降温部分，由制冷压缩机、冷凝

器、毛细管、蒸发器、电磁换向阀、过滤器和制冷剂等组成一个密

封的制冷循环。

风路系统：是空调器内促使房间空气加快热交换部分，由离

心风机、轴流风机等设备组成。

电气系统：是空调器内促使压缩机、风机安全运行和温度控

制部分，由电动机、温控器、继电器、电容器和加热器等组成。

箱体与面板：是空调器的框架、各组成部件的支承座和气流

的导向部分，由箱体、面板和百叶栅等组成。

制冷系统的主要组成和工作原理制冷系统是一个完整的密封

循环系统，组成这个系统的主要部件包括压缩机、冷凝器、节流装

置（膨胀阀或毛细管）和蒸发器，各个部件之间用管道连接起来，

形成一个封闭的循循环系统，在系统中加入一定量的氟利昂制冷剂

来实现这冷降温。

空调器制冷降温，是把一个完整的制冷系统装在空调器中，

再配上风机和一些控制器来实现的。制冷的基本原理按照制冷循环

系统的组成部件及其作用，分别由四个过程来实现。

压缩过程：从压缩机开始，制冷剂气体在低温低压状态下进

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入压缩机，在压缩机中被压缩，提高气体的压力和温度后，排入冷

凝器中。

冷凝过程：从压缩机中排出来的高温高压气体，进入冷凝器

中，将热量传递给外界空气或冷却水后，凝结成液体制冷剂，流向

节流装置。

节流过程：又称膨胀过程，冷凝器中流出来的制冷剂液体在

髙压下流向节流装置，进行节流减压。

蒸发过程：从节流装置流出来的低压制冷剂液体流向蒸发器

中，吸收外界(空气或水)的热量而蒸发成为气体，从而使外界(空

气或水)的温度降低，蒸发后的低温低压气体又被压缩机吸回，进

行再压缩、冷凝、节流、蒸发，依次不断地循环和制冷。单冷型空

调器结构简单，主要由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管以及

蒸发器等组成。单冷型空调器环境温度适用范围为18°C〜43oC

0

冷热两用型空调器又可以分为电热型、热泵型和热泵辅助电

热型三种。

(1)电热型空调器电热型空调器在室内蒸发器与离心风扇之

间安装有电热器，夏季使用时，可将冷热转换开关拨向冷风位置，

其工作状态与单冷型空调器相同。冬季使用时，可将冷热转换开关

置于热风位置，此时，只有电风扇和电热器工作，压缩机不工作。

(2)热泵型空调器热泵型空调器的室内制冷或制热，是通过电磁四通

换向阀改变制冷剂的流向来实现的，如图1所示。在压缩机吸、排

气管和冷凝器、蒸发器之间增设了电磁四通换向阀，夏季提供冷风

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时室内热交换器为蒸发器，室外热交换器为冷凝器。冬季制热时，

通过电磁四通换向阀换向，室内热交换器为冷凝器，而室外热交换

器转为蒸发器，使室内得到热风。

热泵型空调器的不足之处是，当环境温度低于5。C时不能使

用。图1热泵型空调制冷和制热运行状态(3)热泵辅助电热型空调

器热泵辅助电热型空调器是在热泵型空调器的基础上增设了电加热

器，从而扩展了空调器的工作环境温度，它是电热型与热泵型相结

合的产品，环境温度适用范围为-59〜43oC

o

制冷系统主要部件

1、制冷压缩机(1)开启式压缩机压缩机曲轴的功率输入端伸

出曲轴箱外，通过联轴器或皮带轮和电动轮相联接，因此在曲轴伸

出上必须装置轴封，以免制冷剂向外泄漏，这种型式压缩机为开启

式压缩机。

(2)半封闭式压缩机由于开启式压缩机轴封的密封面磨损

后会造成泄漏，增加了操作维护的困难，人们在实践的基础上，将

压缩机的机体和电动机的外壳连成一体，构成一密封机壳，这种型

式的压缩机称为半封闭式压缩机。这种机器的主要特点是不需要轴

封，密封性好，对氟利昂压缩机很适宜。

(3)全封闭式压缩机压缩机与电动机一起装在一个密闭的

铁壳内，形成一个整体，从外表上看，只有压缩机的吸、排气管的

管接头和电动机的导线，这种型式的压缩机，称为全封闭式压缩

机。压缩机的铁壳分成上、下两部分，压缩机和电动机装入后，上

下铁壳用电焊丝焊接成一体，平时不能拆卸，因此，要求机器使用

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可靠。

(4)旋转式压缩机旋转式压缩机的结构如图2所示，图中，

O为气缸中心，在与气缸中心保持偏心！'的P处，有以P为中心

的转轴(曲轴)，在轴上装有转子。随着曲轴的旋转，制冷剂气体从

吸气口被连续送往排气口。滑片靠弹簧与转子保持经常接触，把吸

气侧与排气侧分开，使被压缩的气体不能返回吸气侧。在气缸内的

气体与排气达到相同的压力之前，排气阀保持闭合状态，以防止排

气倒流。

图2旋转式压缩机旋转式压缩机的不同点在于，电动机的旋转

运动不能转换为往复运动，除了进行旋转压缩外，它没有吸气阀。

根据上述道理，旋转式压缩机具有如下特征：

①由于连续进行压缩，故比往复式的压缩性能优越，且因往

复质量小或没有往复质量，所以几乎能完全消除平衡方面的问题，

振动小。

②由于没有像往复式压缩机那样的把旋转运动变为往复运动

的机构，故零件个数小，加上由旋转轴位中心的圆形零件构成，因

而体积小，重量轻。

③在结构上，可把余隙容积做得非常小，无再膨胀气体的干

扰。由于没有吸气阀，流动阻力小，故容积效率、制冷系数高。

旋转式压缩机的缺点是：

①由于各部分间隙非常均匀，如果间隙不是很小时，则压缩

气体漏入低压侧，使性能降低，因此，在加工精度差，材质又不好

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而出现磨损时，可能引起性能的急剧降低。

②由于要靠运动部件间隙中的润滑油进行密封，因此，为从

排气中分离出油，机壳内（内装压缩机和电动机的密闭容器）须做

成高压，因此，电动机、压缩机容易过热，如果不采取特殊的措

施，在大型压缩机和低温用压缩机中是不能使用的。

③需要非常高的加工精度。

2、热力膨胀阀及其工作原理热力膨胀阀，又称感温调节阀或

自动膨胀阀，它是目前氟利昂制冷中使用最广泛的节流机构。它能

根据流动蒸发器的制冷剂温度和压力信号自动调节进入蒸发器的氟

利昂流量，因此这是以发信器、调节器和执行器三位组成一体的自

动调节机构。热力膨胀阀根据结构的不同，可分为内平衡和外平衡

两种形式。

热力膨胀阀的工作原理：通过感温包感受蒸发器出口端过热度

的变化，导致感温系统内充注物质产生压力变化，并作用于传动膜

片上，促使膜片形成上、下位移，再通过传动片将此力传递给传动

杆从而推动阀针上下移动，使阀门关小或开大，起到降压节流作

用，以及自动调节蒸发器的制冷剂供给量并保持蒸发器出口端具有

一定的过热度，得以保证蒸发器传热面积的充分利用，减少液击冲

缸现象的发生。

感温包从蒸发器出口端感受温度而产生压力，引压力通过毛细

管传递作用于传动膜片上，使传动膜片向下位移的压力用P表示。

传动膜片下部受到两个力的作用，一个是蒸发压力PO,另一个是弹

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簧压力PD。当三力平衡时，P=(P0+PD),热力膨胀阀保持一定的开

启度。外平衡热力膨胀阀与蒸发器的链接上图所示为一只使用R22

的平衡热力膨胀阀，制冷剂的蒸发温度为5工(PO二

5、839bar),当制冷剂在蒸发器中由A点流至B点时,液态制

冷剂在AB两点之间的蒸发压力仍为P0,蒸发温度保持不变，均在

5oCo当制冷剂整齐由B点流至C点时，由于继续吸热，其温度将升

至IO0C,因此C点的过热度为5oCo感温包内压为P等于R22在I(TC

时饱和压力，即P二

6、803(bar)

o

弹簧等效压缩为PD=0、964(bar)

o

显然，此

时膨胀阀膜片上、下部压力相等，且保持一定开度，制冷和系统运

行稳定。当P<(P0+PD)时，传动膜片向上移动，通过传动片带动

传动杆使阀针向上移动，使节流孔的有效流通面积减小，阀门关

小。当P>(P0+PD)时，传动膜片向下移动，通过传动片推动传动杆

使阀针向下移动，将节流孔的有效流通面积增大，使阀门开大。

3、毛细管毛细管是最简单的节流机构，通常用一根直径为0、

5mm~

2、5mm,长度为lm~3m的紫铜管就能使制冷剂节流、降温。

制冷剂在管内的节流过程极其复杂。在毛细管中，节流过程是

经毛细管总长的流动过程中完成的。在正常情况下，毛细管通过的

制冷剂量主要取决于它的内径、长度与冷凝压力。

如长度过短或直径太大，则使阻力过小，液体流量过大，冷凝

器不能供给足够的制冷剂液体，降低了压缩机的制冷能力；相反如

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毛细管过长或直径太细，则阻力又过大，阻止足够的制冷剂液体通

过，使制冷剂液体过多地积存在冷凝器内，造成髙压过高，同时也

使蒸发器缺少制冷剂，造成低压过低。因此，毛细管的尺寸必须选

择合适，才能保证制冷系统的正常运行。流入毛细管的液体制冷剂，

受到冷凝压力影响，当冷凝压力越高，液体制冷剂流量增大，反之

就减小。

4、四通电磁换向阀热泵空调器是通过电磁换向阀改变制冷剂

的流动方向的。当低压制冷剂进入室内侧换热器，空调器向室内供

冷气；当高温高压制冷剂进入室内侧换热器时，空调器向室内供暖

气。电磁转换主要由控制阀与换向阀两部分组成，如图3所示。通

过控制阀上电磁线圈及弹簧的作用力来打开和关闭其上毛细管的通

道，以使换向阀进行换向。

空调器制冷时，电磁圈不通电，控制阀内的阀塞将右毛细管与

中间公共毛细管的通道关闭，使左毛细管与中间公共毛细管沟通，

中间公共毛细管与换向阀低压吸气管相连，所以换向阀左端为低压

腔。在压缩机排气压力的作用下，活塞向左移动，直至活塞上的顶

针将换向阀上的针座堵死。在托架移动的过程中，滑块将室内换热

器与换向阀中间低压管沟通；高压排气管与室外侧换热器相沟通。

这时，空调器作制冷循环。

空调器制热时，电磁线圈通电，控制阀塞在电磁力的作用下

向右移动，这样关闭了左侧毛细管与公共毛细管的通路，打开了右

侧毛细管与公共毛细管的通道，使换向阀右端为低压腔，活塞就向

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右移动，直至活塞上的顶针将换向阀上的针座堵死。这时高压排气

管与室内侧换热器沟通，空调器作制热循环。

5、干燥过滤器（1）过滤器的功能过滤器装在冷凝器与毛细

管之间，用来清除从冷凝器中排出的液体制冷剂中的杂质，避免毛

细管中被阻塞，造成制冷剂的流通被中断，从而使制冷工作停顿。

（2）过滤器的结构窗式空调器的过滤器，其结构比较简

单，即在铜管中间设置两层铜丝网，用来阻挡液体制冷剂中的杂物

流过；对设有干燥的过滤器，在器体中还装有分子筛（4A分子

筛），用来吸附水分。如果这些水分不吸走，有可能在毛细管出口

或蒸发器进口的管壁内结成冰，使制冷剂的流动困难，甚至发生阻

塞，使空调器无法实现制冷降温。

制冷系统中水分的来源，主要是空调器使用一段时间后，由

于安装不妥等原因产生振动，从而使系统中的管道产生一些微小的

泄漏，使外界空气渗入的结果。

6、制冷剂、冷媒、冷冻油a、制冷剂制冷剂又称“制冷工

质”，制冷循环中工作的介质。在蒸汽压缩机制冷循环中，利用制

冷剂的相变传递热量，即制冷剂蒸发时吸热，凝结时放热。因此，

制冷剂应具备下列特征：易凝结，冷凝压力不要太高，蒸发压力不

要太低，单位容积制冷量大，蒸发潜热大，比容小。此外，还要求

制冷剂不爆炸、无毒、不燃烧、无腐蚀、价格低廉等。常见的有R

12、R

22、R134a等。b、冷媒冷媒又称"载冷剂''，制冷系统中间接

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传递热量的液体介质。它在蒸发器中被制冷剂冷却后，送至冷却设

备中，吸收被冷却物体的热量，再返回蒸发器将吸收的热量释放给

制冷剂，重新被冷却，如此循环来达到连续制冷的目的。常用的载

冷剂有水、盐水及有机溶液，对载冷剂的要求是比热大、导热系数

大、粘度小、凝固点低、腐蚀性小、不易燃烧、无毒、化学稳定性

好且价格低，容易购买。c、冷冻油冷冻油即冷冻机使用的润滑

油。其基本性能：①将润滑部分的摩擦降到最小，防止机构部件磨

损；②维持制冷循环内高低压部分给定的气体压差，即油的密封

性；③通过机壳或散热片将热量放出。

在选择冷冻机油时，还必须注意压缩机内部冷冻机油所处的

状态（排气温度、压力、电动机温度等），概括起来，要注意以下

几点：

①即使溶于制冷剂时，也要有能保持一定油膜的粘度。

②与制冷剂、有机材料和金属等高温或低温下接触不应起反

应，其热力及化学性能稳定。

③在制冷循环的最低温度部分不应有结晶状的石蜡分离、析

出或凝固，从而保持较低的流动点。

④含水量极少。

⑤在压缩机排气阀附近的高温部分不产生积炭、氧化，具有

较高的热稳定性。

⑥不使电动机线圈、接线柱等绝缘性能降低，而且有较高的

耐绝缘性。机房专用空调基础知识电子计算机机房及通信设备的程

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控交换机机房与一般空调房间相比，不仅在温度、湿度、空气洁净

度及控制的精度等要求上有所不同，而且就设备本身而言区别也是

非常明显的，我们把这种用于电子计算机及程控交换机机房的空调

设备称为专用空调。

专用空调的特点(1)设备热量大，散湿量小。

机房内显热量占全部发热量的90%以上，它包括设备运行中自

身的发热量、照明发热量，通过墙、顶、窗、地板的导热量，以及

辐射热、新风热负荷等。

计算机设备在机房中每平方米的散热量平均在15W左右，万

门的程控交换机散热量随话务量的增减而变化，但其变化量不太

大，程空交换机在机房中每平方米的散热量平均在162W〜220W

O

设备运行时，只产生显热而不产生湿量，机房内湿度变化一

般是由工作人员散湿量和新风带入的一定的湿量所造成的。

(2)设备送风量大、焙差小，换气次数多。

由于机房环境里散热量中占90%左右是交换机散发的显热，因

此，向计算机及程控交换机这些电子设备直接送风是最有效的，但

送风的相对湿度不宜过高，一般控制在50%〜60%左右，送风温度

也不宜过低，一般控制在17。C以上，所以，在焙差小的工况下，

要消除余热就必须要大风量，专用空调的换气次数，计算机房20

〜40次∕h,程控交换机房30〜60次/h。

(3)一般多采用下送风方式。

大中型计算机及大容量的程控交换机散热量大，且集中，所

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以不但要对机房进行空调，而且要对程控设备进行直接送风冷却，

程控交换机设备的进风口一般设在其机架下侧或底部，排风口设在

机架的顶部。空气通过架空活动地板由进风口进入沿机架自下而上

迅速有效地使设备得到冷却。

(4)全天候运行。

在冬季，由于计算机设备及程控交换机设备在机房内的散热

不减，余热尚存，故专用空调必须进行制冷工作，不论何种季节，

机房所需温度、湿度不变，专用空调就要全天候对其进行调节，达

到规定要求。为保证全年长期运行的可靠性，一般要考虑15%〜25%

的冷负载备用设备，进行多台组合。

机房环境条件的变化对电子计算机和程控交换机设备的影响

电子计算机机房和程控交换机机房内的气候条件，直接关系到电子

计算机和程控交换机设备工作的可靠性和使用寿命。而机房内微气

候的变化，直接或间接地也会对电子计算机和程控交换机设备产生

不良影响。

I、机房温度变化（1）温度偏高的影响①会导致电子元器

件的性能劣化，降低使用寿命。

②能改变材料的膨胀系数，如磁盘机、磁带机等精密机械由

于受热胀的影响，往往会出现故障。

③会加速绝缘材料老化、变形、脱裂，从而降低绝缘性能，

并促使热塑性绝缘材料和润滑油脂软化而引起故障。

④当温度偏高超过电机变压器绕组温升允许值时，会导致电

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机烧毁。

例如，某研究所装设的013计算机机房，当室内温度超过

26。C时，计算机的工作就出现不正常现象。某大楼的计算机机

柜，在排风出口温度为25。C时，机柜内硅管、错管的表面温度升

高达40工，计算机就不能正常工作（有的资料计算机采用最高允

许极限温度为60oC）o

据美国IBM公司试验资料表明，当计算机机柜内温度升高

IO0C,设备的可靠性约下降25%

o

法国SOLAR型计算机工作的可靠性

与机房温度的关系如下表所示。法国SOLAR型计算机工作的可靠性

与机房温度的关系机房温度IOOCI5oC25oC35oC40oC可靠性变化

II、2

21、1

70、8

70、85（2）温度偏低的影响低温能使电容器、电感器和电阻

器的参数改变，直接影响到计算机的稳定工作。低温还可能使润滑

脂和润滑油凝固冻结。低温会引起金属和塑料绝缘部分因收缩系数

不同而接触不良，材料变脆，个别密封处理的电子部件开裂等。

（3）温度变化率在单位时间内空气的温度变化较大，会使管

件产生内应力，加速电子元器件及某些材料的机械损伤和电气参数

的变化。温度变化较快会促使某些结合部位开裂、层离、密封件漏

气、灌封材料从电子元器件或包装表面剥落等，从而产生空隙并使

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某些支撑件变形。

2、湿度变化（1）湿度偏高的影响在空气中含湿量不变的情况

下，相对湿度随着空气温度的降低而增大，相对温度接近70%时，某

些部位可能出现微薄的凝水，水汽如果被管件吸入，即会改变它内

部的电性能参数，引起漏泄、通路漏电，以致击穿损坏电子元器件。

湿度偏高会使金属材料氧化腐蚀，促使非金属材料的元件或绝

缘材料的绝缘强度减弱，材料的老化、变形，引起结构的损坏。

湿度偏高会造成磁带运转时打滑，影响磁带机工作的稳定性，

给磁盘及磁带的读写数据带来瞬时的差错。

(2)湿度偏低的影响机房内的空气干燥，相对湿度偏低容易

产生静电。据试验测试发现，当相对温度为30%时，静电电压为

5kV。当相对湿度为20%时，静电电压为IOkV

O

机房内当静电电压超

过2kV时会引起磁盘机出现故障，也会引起磁带变形翘曲和断裂。

静电容易吸附灰尘，如被粘在磁盘、磁带的读、写头上，轻则出现

数据误差，严重的会划伤盘片，损坏磁头。

机房内的静电对人也有明显的感觉，在静电电压超过IkV时，

放电过程对人的安全造成威胁。

3、尘埃的影响空气中的尘埃粒径不等，形状各异，微粒尘埃

受外界大气的作用在空气中浮游飘移。

对机房影响较大的有矿物性的和尘土纤维性的两类尘埃。矿

物性的固体粉料进入机房，会划伤电子设备和整机的表面保护层，

还会加速精密机械活动部位的磨损，造成故障。尘土纤维性的尘

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埃，它具有吸湿性，如附着在电子元器件上，能导致金属材料氧化

腐蚀，改变电气参数，还会使电子元器件散热不良，绝缘性能下

降。

以往盒式磁盘对机房内空气的含尘量有比较严格的要求，目

前几乎均用温盘替代了盒式磁盘。因为温盘是把磁头和盘面均装配

有一个密封的盒子里，因而降低了对机房空气净化的洁净等级要

求。

4、有害气体的影响机房内的有害气体来源于室外大气。例

如，在机房场地不远有冶炼、化工等企业的气体排放，如二氧化硫

(S02).硫化氢(Π2S)、二氧化氮(N02)等有害气体以及地处沿海地

区的盐雾空气，随着机房空调的补充新风或机房门窗缝隙的渗透进

入机房，将对机房设备产生不同程度的腐蚀作用，严重降低计算机

和程控交换机设备工作的可靠性和使用寿命。

5、噪声的影响机房内有空调系统的通风机及压缩机运转的空

气动力噪声，电子计算机设备运转产生的击打声及机械噪声，还有

些电子器件产生的噪声，短时间内机房噪声一般在80dB左右，如

果长时间地在71dB〜80dB噪声的环境下工作，能使机房工作人员

分散注意力，精神不容易集中，并产生厌烦心理的疲倦感。噪声不

但影响人的身心健康和工作效率，还往往会造成人为的操作事故专

用空调机的组成及型式专用空调机由制冷系统、通风系统、水系统

和温度、湿度自动控制系统以及加湿器、加热器、过滤器等部件组

成。专用空调由风冷冷凝式机组、水冷冷凝式机组、冷冻水机组、

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乙二醇溶液冷凝式机组和乙二醇溶液制冷机组等型式。专用空调制

冷系统中的四大部件可集中组成一体机组，也可将压缩机与冷凝器

分别组成空调机组的室内机和室外机，有的空调机组自身不带制冷

压缩机，而设有空气冷却器。它是由中央空调的冷冻水来提供冷源

的。有的空调机组自身带有制冷压缩机，另外还配有经济盘管，三

通控制阀利用室外环境温度来提供资源。专用空调安装调试的技术

要求

1、计算机机房位置的选择计算机机房位置的选择应考虑诸多

因素，其中包括：计算机机房应尽量靠近计算机的用户；确保计算

机机房的安全；将计算机机房设置在建筑物的中心区而不是周边

区，空调机组与室外的风冷冷凝器，冷却塔或干式冷却器应尽量靠

近。一般计算机房应设在建筑物中不受室外温度及相对湿度影响的

区域。如果选择的位置有一面外墙，玻璃窗的面积则应保持最小，

并且应采用双层或三层玻璃。

设计计算机机房时，应考虑空调设备和计算机设备本身的尺寸

以及必要的操作维修距离。还应考虑开门所占的空间、电梯容量以

及能支持所有设备的地板结构，也要考虑计算机机房的配电及控制

系统。

步规划时，要为计算机机房的发展以及空调系统的扩大留出足

够面积。计算机机房应有完善的隔热环境，并且必须具有密封的隔

气层。如吊顶设施的质量不好时，则不能隔气，所以要注意将吊顶

或吊顶静压室做成密封式。为了隔潮，还应将橡胶或塑料底漆刷在

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砖墙或地板下，门下不要留缝，也不要安装格栅。不密封的吊顶不

能作为通风系统的一部分。

应尽量保持室外新风量流入减至最少，因为新风增加了空调系

统的加热、制冷、加湿和除湿负荷。由于计算机机房内工作人员很

少，所以建议新风量应低于总循环风量的5%

o

2、空调系统的安装室内机组可安装在可调的活动地板上。

在机组下面必须安装额外的支座，以保证承受机组最大荷载能力。

或者机组使用一个单独的地板支架，这支架与活动地板结构无关，

并于地板安装之前装置。

若使用地板支架，可进行空调机组的安装、接管、接线和验

收等工作，然后才装置活动地板，可使地板下的接管、接线工作更

为容易，并且能在最短时间内安装好。地板支架与附近的活动地板

应隔振，还应避免在机组下面的地板开专门的通风孔。如可能的

话，应在机组的左侧、右侧及前方留有约864mm的操作空间。机组

安装操作的最小空间如下：在压缩机一端为500mm,在右端为50Omm

（对下送风或通冷冻水的机组为50Omm）,在机组的前方为60Omm

O

以上空间是为更换过滤器、调整风机马达转速和清洗加湿器等常规

维修所需要的。

3、空调机组的电力要求电压为230V、38（W或415V,501Iz

的电源。

应在机组

1、5πι范围内安装一个手动电器断路开关，这个开关应事先

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安装在机组内。在外面安装一个锁紧型或非锁紧型操作手柄来控制

此开关。

4、空气分布空调机组可分为垂直式（上送式）或下送式。

机组具有一定的设计送风量，因而在空气回路中应避免不正常的阻

力。垂直式机组由工厂提供出风箱或出风接管。

关于地板下气流分布，请注意如下原则：

①避免将机组安置在凹室或长形房间的终端，这样会影响气

流流动而不能达到满意的效果。

②要避免各机组过于靠近，否则会降低各机组的送风效果。

③为保证空气回路中压力损失最小，应适当选定风格栅及带

风孔的活动地板。格栅上可调百叶风门伸至活动地板之下数寸长

时，不利于空气流动，所以要同时考虑地板高度和百叶风门高度以

确定格栅的选型。

④用于活动地板的格栅尺寸有很多种，最大的约

457mm×152mιno大的格栅尺寸将会降低活动地板的结构承载力。

一个457mm×152mm的重型防笔型格栅通常具有0、036m2的通风

面积。

⑤很多活动地板生产厂家均供应穿孔板。这些板通常为

610IiIm×610mm,其标准的通风面积约为0、07m2〜0、09m2

o

选择

穿孔板时应谨慎小心，因为有些厂家的穿孔板通风面积仅为0、

023m2〜0、026m2

o

若选用该种，则需要用四倍之多的穿孔板。

⑥在确定送风所需穿孔板和格栅的总数之前，应校验地板供

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应厂商的产品规格。格栅和穿孔板的产品规格应表明送风所需的总

通风面积，而不是穿孔板和格栅的数目。

⑦采用格栅和穿孔板取决于几个因素。穿孔板通常用于计算

机房靠近硬件处。带有可调百叶风门的格栅应设于工作人员舒适的

地方，诸如资料输入、打印或其他工作区。这允许工作人员为了舒

适而调整风量而不是因为设备负荷变化而去调整。在高发热区使用

带风门的格栅和穿孔板要特别小心谨慎，以免因为电缆乱堆或操作

者的不舒适或不小心而关闭了风门。

⑧地板高度不要小于1

90、5mm：活动地板间安装得稳固、紧密；地板下面应尽量避

免太多电缆沟，避免计算机用过长的电缆以及管道障碍等。

5、风冷式空调机组风冷式空调机组同时带有一个单独的风冷

冷凝器。制冷剂管道必须要在场地联接，进行干燥过程，然后充装

制冷剂。做好如下工作，机组即可运行：

①对室内机组供电；②对风冷冷凝器供电；③接好凝结水及

加湿器的泄水管；④接上加湿器水源。

(1)风冷冷凝器的安装风冷冷凝器应放置于最安全且易于维

修的地方。应避免放在公共通道或积雪、积冰的地方。如果冷凝器

必须放在建筑物内，则需使用离心式风机。

为确保有足够的风量，建议将冷凝器安装在清洁空气区，远

离可能阻塞盘管的尘埃及污物区。另外，冷凝器一定不要放置在蒸

汽、热空气或烟气排出处附近。冷凝器与墙、障碍物或附近机组的

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距离要多于Im

O

冷凝器应水平安装，以保证制冷剂有正常的流动及油的回

流。冷凝器支脚有安装孔，可稳固地将冷凝器安装在钢支座或坚固

底座上。为了使声音和振动的传播达到最小，钢支架就要横跨在承

重墙上。对于在地面上安装的冷凝器，坚固底座有足够的支承力。

所有风冷式冷凝器都需要供电设备。其电源电压不必与室内

机组的电压相同。这个单独的电源可为220/24OV或380/415V,

50HZO

(2)管道安装注意事项所有制冷管路应用高温铜焊联接。将

目前通用的、良好的管道安装技术应用在制冷管道支架、漏泄试

验、干燥以及充灌制冷剂等方面。制冷剂管道采用隔振支座以防止

振动传向建筑物。

当垂直立管高度超过厂家要求的髙度时，应在排气管线中安

装一些存油弯。这个存油弯当停机时将冷凝器的制冷剂和制冷剂油

汇集一起，并且保证运行时制冷剂油的流动。庾向存油弯也应装在

风冷冷凝器上以防停机时制冷剂倒流。

当制冷剂管道长度超过30m或冷凝器安装低于制冷盘管9m以

上时，均需获得厂方同意。

活动地板之下的所有管道必须布置好，使机组送出的气流阻

力至最小。要精心地安排活动地板下面的管道以防止计算机机房内

任何地方气流的阻塞。在活动地板下安装管道时，建议管道水平地

安装在同一高度，而不是依靠支架把一根管叠放在另一根管之上。

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如可能的话，管道应平行气流方向。所有冷凝水泄水管和机组泄水

管都应设有存水弯及顺向坡度接至下水管。

6、水冷式空调机组水冷式空调机组是一个预先集装好的完整

设备。它的制冷系统已完全安装好，并在工厂充灌了制冷剂，为运

行做好了准备。做好如下工作，机组即可运行：

①对室内机组供电；②接冷却水于冷凝器；③接好凝结水及

加湿器的泄水管；④接上加湿器的水源。

(1)管道安装注意事项空调机组中每个制冷回路均有一个

水冷式冷凝器。将两个水冷式冷凝器的供水管及回水管分别连在一

起，用户只需接上一个供水和回水管口。建议在每个空调机组的供

水和回水管上安装手动关闭阀，这可保证机组的常规检修或是紧急

关断。

当冷凝器水源水质不好时，宜在供水管上加装净化过滤器。

它将水源杂质颗粒滤除，并延长了水冷式冷凝器的使用寿命。必要

时，可卸下冷凝器端盖用管道通条清刷冷凝管道。冷凝器也可用酸

清洗，但酸清洗通常不允许用在计算机机房内。

根据冷却塔或其他水源的最低供水温度，考虑是否需要对冷

凝器供水管和回水管进行保温。保温可防止水管路上的结露现象。

为保证紧急泄水以及地板下的溢流，泄水管应装有存水弯，

地板下应装有“自由水面”水位探测器，诸如液体探测警报器。

安装于活动地板之下的所有管道必须布置好，使机组送出的气

流阻力达到最小。精心安排活动地板下的管道，以防止计算机房内

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任何地方气流阻塞。在活动地板下安装管道时，建议将管道水平地

安装在同一髙度上，而不是依靠支架把一根管叠放在另一根管之上。

如可能的话，管道应平行气流方向。所有冷凝水泄水管和机组泄水

管都应设有存水弯及顺向坡度接至下水管。

(2)干式冷却器的安装干式冷却器应放置在最安全且易于进

行维修的地方。应避免放在公共通道或积雪、积冰的地方。

为保证足够的风量，建议将干式冷却器安装在清洁空气区，

远离可能阻塞盘管的尘埃及污物区。另外，干式冷却器一定不能放

于蒸汽，热空气或烟气排出区的附近。干式冷却器与墙、障碍物或

邻近机组的距离要超过ImO

泵应靠近干式冷却器，膨胀水箱应装在系统的最高点。为稳

固地安装干式冷却器，其支脚上设有安装孔。若安装在屋顶上，干

式冷却器的钢支座应按照规范横跨在承重墙上。若于地面上安装，

坚固底座已具有足够的支承力。

所有室外装置的干式冷却器均需要供电。其电源、电压不必

与室内机组的电压相同。这个单独的电源可用200V、230V或400V

电压，501IZ

O

室内机组和干式冷却器之间惟一的电气能路是一个现

场安装的双线控制的联锁装置。

7、冷冻水空调机组冷冻水空调机组，出厂时就已安装好全部

控制器及阀门。做好如下工作，机组即可运行：

①为机组供电；②接冷冻水源；③接好凝结水及加湿器的排

水管；④接上加湿器水源。

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管道安装注意事项：

建议在每个机组的供水管和回水管上安装手动关闭阀。

根据冷水机组的最低供水温度考虑是否需要对供水管和回水

管进行保温。保温可防止冷冻水管上的结露现象。

为了保证紧急泄水以及地板下的溢流，泄水管应装有存水弯

或地板下应装有诸如液体探测器的“自由水面”水位探测器。

安装于活动地板之下的所有管道必须布置好，使机组送出的

气流阻力为最小。应精心安排活动地板下的管道，以防止计算机机

房内任何地方气流阻塞。在活动地板下安装管道时，建议将管道水

平地安装在同一高度上，而不是依靠支架把一根管放在另一根管之

上。如可能的话，管道应平行气流方向。所有冷凝水泄水管和机组

泄水管都应设有存水弯及坡度接至排水管。冷气流组织气流组织就

是将空调机送出的冷风通过预定的风道、风口，按预定的风量与风

速送往需要制冷的地点，在把设备产生的热空气回收到空调制冷的

过程。气流组织分为三个部分，即：冷气产生、冷气配送、气流返

回。机房内计算机设备及机架应采用“冷热通道”的安装方式。

“冷热通道”的设备布置方式，打破常规，将机柜采用"背靠背、

面对面”摆放，这样在两排机柜的正面面对通道中间布置冷风出

口，形成一个冷空气区一“冷通道”，冷空气流经设备后形成的热

空气，排放到两排机柜背面中的“热通道”中，通过热通道上方不

知的回风口回到空调系统，是整个机房气流、能量流流动通畅，提

高了机房精密空调的利用率，进一步提高制冷效果。如下图所示：

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气流组织形式通常机房制冷的气流组织形式有混合制冷方式、垂直

送风制冷方式和水平送风制冷方式三种。

•混合制冷方式混合制冷方式是传统机房常用的方式（俗称

冰柜式制冷方式），传统的机房空调很少考虑机柜内部的温度，它

仅仅能保证机房内温度符合要求。传统混合制冷方式布局以整个房

间作为冷却对象，造成冷、热气流混流运行，即前面的机柜排出的

热风很容易进入后排机柜的进风口，由于冷、热风气流混合，从而

造成精密空调制冷及机柜热交换效率降低。•垂直送风制冷方式垂

直送风方式一般指下送（上送）风上回（侧回）风方式，一般是通

过送风管道或地板静压箱开口方式送风，垂直送风方式空调的可减

少冷热气流混流，大大提高空调效率，降低工程造价，这种方式是

机房经济实用的送风方式。

•水平送风制冷方式水平送风方式一般指靠近机柜，沿机柜

面均匀水平送出冷风，把冷气均匀地送入机柜内，采用这种送风形

式可大大缩短热交换距离，提髙空调效率，这是机柜较理想的送风

方式。•气流组织节能措施

1、空调气流循环问题：机房空调本身的设计是送风量大，机

房换气次数高（通常在30〜60次/小时），整个机房内能形成整体

的气流循环，使机房内的所有设备均能得到冷却。但是某些机房的

设计抹杀了这项功能，比如：机房的空调被搁置在另外一个房间，

靠隔断上方的回风口，来回风或者靠天花板的微孔来回风致使空调

的气流组织受阻，而制冷效果很差，并且报警次数很多，还有静电

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地板的高度很低，有些地方甚至低于25CM厘米并且下方有很多的

线槽和线缆，空调的冷风无法送达到相应的位置；有些地方的静电

地板的开口数量及开口的位置不对，造成空调的气流组织不合理。

上送风系统，风管的设计一定要合理，风口的数量及大小要合理，

否则会影响制冷效果。

节能措施：

a.如果空调是下送风上回风、下走线：地板的高度应在50-

80cm

o

b、如果空调是下送风上回风，地板下低于40Cm的,将电源

及综合布线系统的放在机柜上层，实行上走线模式。c、如果地板

无法达到标准的高度应采用强制向上排风的装置，以达到气流的正

常流通和循环。d、采用监控系统控制气流的循环，通过机柜内的

温湿度的监控来控制风阀送风口的大小开合。、机柜的气流组织机

柜即机房，这是未来机房的发展趋势，IT微环境的变化直接关系

到整个机房的安全。机柜的摆放的合理性和机柜本身的微循环的问

题是目前存在的两大问题。

机柜空间的合理布局对于确保机柜拥有适当温度和足够的冷

空气同样非常重要。合理的机柜布局目标是控制空气循环，即避免

冷空气在到达设备进气口前与热空气混合。通过将机柜按行排列，

冷热通道的技术，可以大幅降低短路循环现象，同时按照背靠背的

方式布局。根据有关调查显示，大约25%的机房将每排机柜面向统

一的方向。将机柜置于统一方向可能导致严重的短路循环问题，一

般会出现“热点”，同时系统运行成本也将大幅提高。对于机柜朝

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向统一方向、且没有采用冷热通道技术的环境。调查显示大多数用

户均是按照管理层指示放置的，目的是保持机房的美观。如果没有

能够使用冷热通道技术，那么解决这一环境中热点问题的一个有效

方法是为受影响的机柜提供一个额外的制冷设备才可以解决。

节能措施（1）机柜布局：

机柜按行排列，采用冷热通道的技术，背靠背布局（2）安装

盲板：

尽管机柜通常被认为只是一种机械支架，但它对于防止设备

排除的热空气重新进入设备进气口至关重要。

如图显示了机柜在安装盲板前热空气在出风口受到轻微增压

后，再加上设备进气口的吸力，导致了热空气重新吸入设备进气口

的情况，即短路循环。在安装盲饭后，热空气从设备排出，机柜及

其盲板提供了屏障功能，截断了热空气短路循环的路径，进而降低

了热空气进入进气口的可能。

尽管主要的IT设备制造商均强烈建议使用盲板，但实际上

90%或更高比例的机房都忽略了这一点。热空气再循环问题可能导

致IT设备的温度上升8£。安装盲板是一个极其简单的过程，可

以用非常低的成本应用于几乎所有的数据中心。

（3）使用标准宽度机柜（使用超宽机柜将可能使得热空气通

过设备侧面进行短路循环）（4）使用深度扩展的机柜。

（5）使用螺丝固定IT设备（使用托盘安装IT设备会造成相

关位置盲板的无法安装，从而为热空气的短路循环提供了完全开放

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的条件，应尽量的避免。）（6）使用带有风扇系统的机柜，可将

底层空气输向机柜前端或从机柜后端主动排除热空气。

（7）合理的负载分布不合理的设备安装位置，特别是高功

率高密度设备的安装位置，可能明显的增加机房的工作压力。当高

负载密度、高功率服务器被组合成一个或多个机柜时，便会出现高

负载密度设备群。这种情况可能导致数据机房出现热点，并要求操

作员采取相应措施，如降低空气温度设置点等。