数据中心主机房的加湿量和除湿量如何计算

数据中心主机房的加湿量和除湿量如何计算

　　数据中心环境的湿度对于服务器的安全稳定运行至关重要。湿度过高，机房有结露风险；湿度过低，容易造成电子元器件的静电累积，从而导致较高的静电电压，最终对服务器构成危害。因此，数据中心机房的湿度必须保持在一定的范围内。《数据中心设计规范》（GB-2017）中，明确指出：冷通道或机柜进风区域的温度为18~27℃，露点温度为5.5℃~15℃，同时相对湿度不宜大于60%。需要指出的是，新版的规范对湿度的要求不再使用相对湿度，而是使用露点温度。这是因为影响数据中心静电累积效应和空气中各种盐风潮解度的是空调的含湿量d,而不是空调的相对湿度。将规范中对温湿度的要求表示在焓湿图上即为下图所示：

　　那么，数据中心的加湿量和除湿量究竟该如何计算呢？

　　数据中心之所以需要加湿，主要考虑到两方面需要耗湿。一是冬季时，室外空气比较干燥，干燥的空气直接送入机房会使机房的湿度下降，此时需要加湿；另一方面，是空调机组过度除湿导致机房的湿度下降，此时需要除湿。

　　数据中心除湿，一方面是考虑到在夏季的时候，室外空气的湿度比较高，送入机房后会导致机房的湿度增加，此时需要除湿。另一方面，是考虑到人员散湿。

　　数据中心加湿系统的计算公式为：

　　式中：w为系统的加湿量，kg/h；

　　ρ为空气的密度，kg/m3;

　　V为房间的体积,m3;

　　n为换气次数，一般为1~2次；

　　d1为加湿前空气的含湿量,g/kg；

　　d2为加湿后空气的含湿量g/kg;

　　例如：

　　某数据中心面积为250m2,层高为4.5米，冬季室外通风计算温度为-3.6℃，RH=35%，精密空调系统露点传感器报警温度为6.5℃，加湿器启动温度为5℃，加湿器停止加湿线为RH=45%，冷通道进风温度为26℃，新风换气次数为1.5次/h，分别计算其过度除湿导致加湿量和新风引入导致的加湿量。查湿空气焓湿图得到参数为：ρ=1.16kg/m3，换气次数为n=2,RH=45%时，d2=9.6g/kg,温度5℃，dl=5．5g／kg，冬季室外空气含湿量d=1．2g／kg。

　　过度除湿导致的加湿量：w1=1.16×1125×2×（9.6-5.5）/1000=10.7kg/h;

　　新风引入导致的加湿量：w2=1.16×1125×1.5×（9.6-1.2）/1000=16.4kg/h;

　　通过上述计算可知，在北方地区，冬季所需要的加湿量远大于夏季过度除湿所需要的加湿量，选择加湿器时因以冬季工况为准。而对于南方地区，应区别对待，分别计算冬季、夏季两种工况下的加湿量，并以大值为准。

　　人员的散湿量跟人员所处的环境温度及劳动强度有关，标准中总结了人员在不同劳动强度下的散湿量及散热量。可以看到，当环境温度为26℃，轻度劳动下，一个成年男子的散湿量约为184g/h;假定机房运维时的人员为3人，则由于人员散湿导致的湿负荷为184×3=552g/h。

　　夏季新风的引入，也会带来湿负荷。夏季室外空气含湿量为d=13.91g/kg。新风引入导致的加湿量为：w=1.16×1125×1.5×（13.91-9.6）/1000=8.44kg/h。

　　需要提醒的是，市场上现有产品的加湿量单位一般为Kg/h，而除湿量的单位一般为L/D。两者的换算关系为：1Kg/h=24L/D。