HPC集群机房制冷系统是为保证计算机机房设备能够连续、稳定、可靠地运行，需要排出计算机机房内的设备及其他热源所散发的热量，维持计算机机房内恒温恒湿状态，并控制计算机机房的空气含尘量。为此要求计算机机房空调系统具有送风、回风、加热、加湿、冷却、减湿和空气净化的能力。制冷系统主要是空调系统，下面以空调系统展开说明。
机房空调系统的设计要考虑气流。主机房和基本工作间空调系统的气流，应根据设备对空调的要求、设备本身的冷却方式、设备布置密度、设备发热量以及房间温湿度、室内风速、防尘、消声等要求，并结合建筑条件综合考虑。气流的组织分为上送风、下送风和前进风后排风（侧送侧回）。对于高度超过1.8m的机柜，采用下送上回的方式，有利于设备的散热，可以减小机柜对气流的影响。
对设备布置密度大、设备发热量大的主机房应采用活动地板下送上回的方式。采用活动地板下送风时，出口风速不应大于3m/s，送风气流不应直对工作人员。
气流组织形式应按计算机系统的要求确定，当未提出明确要求时，主机房气流组织、风口及送回风温差可按表5-11选择。
表5-11 主机房气流组织、风口及送回风温差
5.2.2.1 机房空调设计的要求
通常情况下，主机房的空调参数较高，而支持区和辅助区的空调参数较低，根据不同的空调参数，可分别设置不同的空调系统。但是否将主机房、支持区和辅助区的空调系统分开设置，还应根据机房规模大小、各房间所处位置、气流组织形式等综合考虑。机房空调要考虑夏季冷负荷，对于寒冷地区，还应考虑冬季热负荷，设计要求有：
（1）计算机机房有空调的房间应集中布置。
（2）室内温度要求相近的房间应相邻布置。
（3）主机房不应设暖散热器，如设散热器必须采取严格的防漏措施。
（4）电子计算机机房的风管及其他管道的保温和消声材料及其黏结剂，应选用非燃烧材料或难燃烧材料。冷表面需作隔气保温处理。
（5）采用活动地板下送风方式时，楼板应采取保温措施，活动地板下的空间应考虑线槽及消防管线等所占用的空间。
（6）风管不应穿过防火墙和变形缝，如必须穿过，应在穿过防火墙处设防火阀；穿过变形缝隙处，应在两侧设防火阀。防火阀应既可手动控制又能自动控制。穿过防火墙、变形缝的风两侧各2m范围内的风管保温材料必须采用非燃烧材料。
（7）空调系统应设消声装置。
（8）主机房必须维持一定的正压。主机房与其他房间、走廊间的压差不应小于5Pa，与室内静压差不应小于10Pa。
（9）空调系统的新风量取值。
·室内总送风量的5%。
·工作人员每人40m3/h。
·维持室内正压所需风量。
（10）主机房的空调送风系统，应设初效、中效两级空气过滤器，中效空气过滤器计数效率应大于80%，末级过滤装置应设在正压端或送风口。
（11）设有新风系统的主机房，在保证室内外一定压差的情况下，送排风应保持平衡。
（12）主机房在冬季需送冷风时，可取室外新风作冷源。
5.2.2.2 机房空调设备的选择
（1）空调设备的选用应符合运行可靠、经济和节能的原则。
（2）空调系统和设备选择应根据计算机类型、机房面积、发热量及对温、湿度和空气含尘浓度的要求综合考虑。
（3）空调冷冻设备应采用带风冷冷凝器的空调机，当采用水冷机组时，对冷却水系统冬季应采取防冻措施。
（4）空调和制冷设备应选用高效、低噪声、低振动的设备。
（5）空调制冷设备的制冷能力应留有15%～20%的余量。
（6）当计算机系统需长期连续运行时，空调系统应有备用装置。
5.2.2.3 新风系统设计
新风系统是管室内外换气的，空调是管室内冷暖的。新风系统主要有两个作用：其一是给计算机机房提供足够的新鲜空气，为工作人员创造良好的工作环境；其二是维持计算机机房对外的正压差，避免灰尘进入，保证计算机机房有更好的洁净度。新风系统的风管及风口位置应配合空调系统和室内结构来合理布局。其风量根据空调送风量大小而定。
新风系统是由风机、进风口、排风口及各种管道和接头组成的，安装在吊顶内。
（1）新风系统的类型。
①单向流新风系统：由风机、进风口、排风口及各种管道和接头组成。
②双向流新风系统：由新风主机送入，新风主机通过管道与室内的空气分布器相连接，排风口与新风口都带有风量调节阀，通过主机动力的排与送来实现室内通风换气。
③全热交换新风系统：基于双向流新风系统的基础上改进的一种具有热回收功能的送排风系统。它的工作原理和双向流相同。
（2）新风系统的优势。
①不用开窗也能享受大自然的新鲜空气。
②清除室内的有害气体，有利于人体健康。(www.xing528.com)
③调节室内温度和湿度。
④静音。
（3）空调系统的新风量。
空调系统的新风量大小取决于以下两个方面：
①人员。
②室内气体污染源。
所以房间最小新风量指标由每人最小新风量指标Rp与每平方米地板所需最小新风量指标Rb之和确定，即
最小新风量=人数×Rp+地板面积×Rb
Rp和Rb取值如下：
Rp（m3/h）：40
Rb（m3/h）：≥3.6
其中，Rb是个可变的常量，在一般性工作环境下，其取值范围为3.6～10.8。
（4）新风系统的设计。
新风系统的设计要求：
①保证每人不小于30m3/h的新风量。
②换气次数估算。机房换气次数从经济性考虑，无人机房可少换气，由空调送风，从而实现最大限度地减少人工冷量与热量。有工作人员的机房每小时换气次数可按表5-12选择。
表5-12 换气次数估算表
③新风处理机的使用范围为-5℃～43℃，冬季室外计算温度在-5℃以下的地区（包括青岛、济南、北京、大连等北方地区）不能直接使用；如要使用，应在新风进风管上设空气预热器来预热新风。
④进风口应设在室外空气较清洁的地方，且在排风口的上风侧。
⑤当进、排风口在同侧时，排风口应高于进风口6m，进、排风口在同侧同一高度时，不要相距太近，以免排风短路，其水平距离根据风量的大小不应小于10～20m。
⑥进风口的底部距离室外地面不应小于2m，当布置在绿化地带时，不应小于1m。
⑦进、排风口的噪声应符合环保部门的排放标准，否则应采取消声措施。
5.2.2.4 漏水检测
机房内使用设备众多，种类繁杂，供暖供冷输水管道分布的楼层间、生活用水、消防用水等都是漏水事故的潜在隐患，自备发电机房的漏水检测更是不可忽视的一部分。
（1）漏水检测的作用。
·保证机房长期、稳定、健康运行，为安全生产提供基本保障。
·防止由于上下水管道堵塞造成漏水。
·减少泄漏对机房设施及装置的危害，排除由于泄漏原因造成的安全隐患。
·管道铺设时间较长，超期服役，防止管道老化。
·防止管材质量、施工不良造成泄漏。
·防止输送的介质腐蚀造成泄漏。
·防止外界压力造成管道的破损而造成泄漏。
（2）漏水检测的方法。
①管道环境调查：
·供水压力。
·管道材质。
②附属设备调查：调查区域内表、阀、栓，并对以上附属物都进行漏水初步调查。
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