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行業資訊
麥克維爾參加第2屆醫療用房環境控制技術國際論壇
隨著醫學與技術的進步，醫療環境控制要求隨之變化，新型醫療科室、醫學實驗室、醫技用房等不斷

涌現，新型科室的出現又帶來了全新的醫療工藝和要求，這些成為醫院以及設計研究等領域專業人士關注

的重點和難點。
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為提高新型醫療科室、醫學實驗室、醫技用房等醫療用房的建設水平，進一步完善醫療環境控制技術

，中國建筑科學研究院建筑環境與節能研究院中國建筑學會暖通空調分會凈化專業委員會將于2016年6月

16-17日在上海同濟大學舉辦第2屆醫療用房環境控制技術國際論壇，麥克維爾受邀參加此次會議并發表主

題報告。
、顯熱量大　　　　機房內安裝的主機及外設、服務器、交換機、光端機等計算機設備以及動力保障設備

，如UPS電源，均會以傳熱、對流、輻射的方式向機房內散發熱量，這些熱量僅造成機房內溫度的升高，

屬于顯熱。一個服務器機柜散熱量在每小時幾千瓦到十幾千瓦，如果是安裝刀片式服務器，散熱量會高一

些。大中型計算機房設備散熱量在400W/m2左右，裝機密度較高的數據中心可能會到600W/m2以上。機房內

顯熱比可高達95%?！　　　《?、潛熱量小　　　　不改變機房內的溫度，而只改變機房內空氣含濕量，

這部分熱量稱為潛熱。機房內沒有散濕設備，潛熱主要來自工作人員及室外空氣，而大中型計算機機房一

般采用人機分離的管理模式，機房圍護結構密封較好，新風一般也是經過溫濕度預處理后進人機房，所以

機房潛熱量較小。　　　　三、風量大、焓差小　　　　設備的熱量是通過傳導、輻射的方式傳遞到機房

內，設備密集的區域發熱量集中，為使機房內各區域溫濕度均勻，而且控制在允許的基數及波動范圍內，

就需要有較大的風量將余熱量帶走。另外，機房內潛熱量較少，一般不需要除濕，空氣經過空調機蒸發器

時不需要降至零點溫度以下，所以送風溫差及焓差要求較小，為將機房內余熱帶走，就需要較大送風量。

　　　　四、不間斷運行、常年制冷　　　　機房內設備散熱屬于穩態熱源，全年不間斷運行，這就需要

有一套不間斷的空調保障系統，在空調設備的電源供給方面也有較高的要求，不僅需要有雙路市電互投，

而且對于保障重要計算機設備的空調系統還應有發電機組做后備電源。長期穩態熱源造成即便在冬季機房

內也需要制冷，尤其是在南方地區，更為突出。在北方地區，如果冬季仍需制冷，在選擇空調機組時，需

要考慮機組的冷凝壓力和其他相關問題，另外可增加室外冷空氣進風比例，以達到節能的目的。

五、送回風方式較多　　　　空調房間的送風方式取決于房間內熱量的發源及分布特點，針對機房內設備

密集式排列，線纜、橋架較多以及走線方式等特點，空調的送風方式分為下送上回、上送上回、上送側回

、側送側回?！　　　×?、靜壓箱送風　　　　機房內空調送回風通常不采用管道，而是利用高架地板下

部或天花板上部的空間作為靜壓箱送回風，靜壓箱內形成的穩壓層可使送風均勻，使空間內各點靜壓相等

?！　　　∑摺崈舳纫蟾摺　　　‰娮佑嬎銠C機房有嚴格的空氣潔凈度要求?！　　　】諝庵械膲m埃

、腐蝕性氣體等會嚴重損壞電子元器件的壽命，引起接觸不良和短路等，因此要求機房專用空調能按相關

標準對流通空氣進行除塵、過濾。另外，要向機房內補充新風，保持機房內的正壓。根據《電子計算機機

房設計規范》規定，主機房內的空氣含塵濃度，在靜態條件下測試，每升空氣中大于或等于0.5m的塵粒數

，應小于18000粒。主機房與其他房間、走廊間壓差不應小于4.9Pa，與室外靜壓差不應小于9.8Pa。

　　八、全年制冷　　　　由于機房的發熱量很大，有的IDC機房發熱量更是達到30kw/㎡以上,所以全年

都是制冷?！　　　∵@里需要提到的一點是機房精密空調也有加熱器，只不過是在除濕的時候啟動的。應

為除濕時出風溫度要相對較低，避免房間溫度降低得太快（機房要求溫度變化每10分鐘不超過1℃，濕度

每小時不超過5%）。　　　　九、高顯熱比　　　　顯熱比是顯冷量與總冷量的比值?？照{的總冷量是顯

冷量和潛冷量之和，其中顯熱制冷是用來降溫的，而潛冷是用來除濕的。機房的熱量主要是顯熱，所以機

房精密空調的顯熱比較高，一般在0.9以上（普通舒適型空調只有0.6左右）。大風量、小晗差是機房空調

與其他空調的本質區別。采用大風量，可以使出風溫度不至于太低，并加大機房的換氣次數，這對服務器

和計算機的運算都是有利的。機房的短時間內溫度變化太大會造成服務器運算錯誤，機房濕度太低會造成

靜電（濕度在20%的時候靜電可以達到1萬伏）。　　　　十、高能效比　　　　能效比（COP）即使能量

與熱量之間的轉換比率，1單位的能量，轉換為3單位的熱量，COP=3。由于大部分機房精密空調采用渦旋

式壓縮機（小的功率也有2.75KW），COP大可以達到5.6。整機的能效比達到3.0以上?！　　　∈?

、高精度設計　　　　機房精密空調不僅對溫度可以調節，也可以對濕度可以調節，并且精度都是很高的

。計算機特別是服務器對溫度和濕度都有特別高的要求，如果變化太大，計算機的計算就可能出現差錯，

對服務商是是很不利的，特別是銀行和通訊行業?，F在的機房精密空調要求一般在溫度精度達±2℃，濕

度精度±5%，高精度機房精密空調可以溫度精度達到±0.5℃，濕度精度達到±2%。　　　　十二、高可

靠性　　　　一個機房注重的就是可靠性。全年8760小時要無故障運行，就需要機房空調可靠的零部件

和優秀的控制系統。一般機房多是N+1備份，一臺空調出了問題，其他空調就可以馬上接管整個系統。

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Schneider機房精密空調技術描述

1）控制器：

a. 大屏幕液晶中文顯示

b. 操作方便，一鍵式進入，無需進入繁瑣的多級菜單

c. 報警功能強大，多達100種以上的報警（包括預警）

d. 熱備份功能：無需增加任何配件即可 做 到 主備機的功能，主機與備機之間可定時進行工作切換，以保證每臺機組運行時間基本相同，主機故障自動切換到備機，同時，當機房內熱負荷超過預設值，導致室內溫度不能維持在設定點上時，自動啟動備用機組，保證室內溫度在所要求的范圍內

e. 主導/滯后壓縮機輪換以均等壓縮機工作時間和延長壽命

2）渦旋式壓縮機：噪音低，高效節能，可靠性高，使用壽命長

3）電子膨脹閥：與傳統熱力膨脹閥相比有以下優點：

a. 節能大約8%

b. 控制系統通過電子膨脹閥對制冷循環的溫度、壓力進行精確控制，大大提高控制精度

c. 在室外環境溫度較低的時候，電子膨脹閥精確控制過熱度，使系統能夠穩定運行

d. 擺脫傳統除濕方式，無需降低循環風量或者關閉部分蒸發盤管，使得除濕過程更精確、更可靠、更節能

4）室內風機

a. 雙吸入式后曲葉片離心風機，采用馬達直聯式驅動，一個馬達帶一個風機，可靠性高。送風靜壓更高，高達600Pa，同時可以實現在風量不變的情況下根據實際需要自動調節送風靜壓。噪音低，占用空間小，振動小，并且避免了使用皮帶驅動所需的定期維護及更換皮帶（皮帶在空調中經歷制冷、加熱、加濕及除濕等影響非常容易老化）、增加運行成本等缺點

b. 可拆卸風機蓋板，即使在打開機組前門的情況下，也能完全隔絕氣流，做到真正不停機維護

5）加熱器：

a. 用3級全鋁制電加熱，可根據房間的熱負荷分3級投入運行，節省能源

b. 全鋁制電加熱，表面溫度低，可防止灰塵離子化及防止產生臭氧，而 對人員產生健康損害，安全可靠

c. 全鋁制電加熱，表面溫度低，使用壽命長

d. Schneider空調提供的全鋁制電加熱器（包括支架）由于表面比剛制或部分鋼制的電加熱器，表面溫度從670℃降至280℃，這樣使得在意外斷電的情況下，火災隱患大大降低。

6）加濕器：采用旋流和吸收網的專利技術，使得電加濕罐的壽命大大增加。同時，加濕罐自身可以從中間解體，非常便于維護人員清洗。由于以上專利技術的采用，使得Schneider空調不需要提供軟化水處理。

7）除濕系統：除濕時利用電子膨脹閥的開啟和關閉，達到除濕效果，而不用減少風量或關閉部分蒸發盤管。避免用雙機除濕功耗增加或通過減少送風量雖達到除濕目的，但卻引起機房溫度不穩定的缺點（由于風量減少會造成機房遠端溫度升高，空調附近溫度下降）

8）新風（選件）：可自帶新風裝置，保持機房內空氣清新，無需另外配置價值較高的新風機。

9噪音低：室內機組采用雙層隔音方式，符合低噪音的環保要求，根據ISO R 226-1987標準，噪音為<60dB(A)

  10）維護簡單方便

a. 空調機組100％正面維護，機組安裝可以三面靠墻

b. 機組前門，容易打開，不需專用工具

c. 不停機維護

d. 各種功能元器件按照功能集中布置，操作方便

e. 所有暴露的電器電壓均為24V安全電壓

11）完善的安全和保護功能，確保安全

a.  積極安全措施：提供“智能”型控制，包括監視和預防危害：

－在無潛在危險情況下，開機。

－顯示機組的操作狀況。

－連續顯示環境溫、濕度值，如果超出程序預設值極限會發出警告。

－維護時間預警

－有危險時，關閉所有部件。

b.  其它安全措施：Schneider的基本功能對非正常運行或潛在損壞情況進行保護，所有的控制系統都安裝有：

－低風量傳感器。

－過濾器堵塞傳感器

－電加熱器安全恒溫器。

－加濕器失靈警報。

－液體制冷劑接受器安全閥。

－壓縮機高低壓保護

－管路上防止冷劑回流到壓縮機的單向閥和電磁閥。

c.   防危害安全措施：進入控制系統程序均有密碼保護。對損壞控制器的任何未經許可的操作將被拒絕并發出報警。

d.   保險裝置：設計和所有類型機組的接線適合IEC標準。24V控制線路配電箱裝有：

－所有主電壓保護器。

－可上鎖和可移動操作的主絕緣體連鎖保險。

－設備元件單個短路保護由小型回路斷路器來實現。

e.   可靠性測試：為了確保設備的無故障運行，在生產過程中的各個環節都要進行嚴格的檢查：

－部件的質量控制。

－制冷劑回路和水回路的壓力測試。

－電氣控制元件的高溫老化處理。

－所有儀器和開關的測試和校準，特別是保險裝置和切斷開關。

－整機最后在運行條件下測試。

－機組的全面結構檢查。

12）還有以下可選的功能：

a. 漏水報警系統

b. 煙 / 火 報 警

c. EC電 子 換 向 風 機：相對于傳統的離心風機有以下優點：

Ø 節能大約60%。

Ø 部分負載時具有非常高的節能效果

通過控制器可以調節風機風速，以滿足不同情況

Schneider機房精密空調的詳細配置說明

1） 框架&外殼                      

框架：1.2mm鋼板及型材，外涂深灰色環氧樹脂，內襯吸音隔熱材料。 

外殼：1.2mm厚鋼板，良好密封性，內襯隔熱吸音材料，可防止氣流泄漏及降低噪音。

機組帶有鉸鏈的前門，容易打開，不需提供專用工具，分離的平直安放拉手，就能提供正常的維護服務。 

2） 室內風機

a. 雙吸入式后曲葉片離心風機，采用馬達直聯式驅動，一個馬達帶一個風機，可靠性高。送風靜壓更高，高達600Pa，同時可以實現在風量不變的情況下根據實際需要自動調節送風靜壓。噪音低，占用空間小，振動小，并且避免了使用皮帶驅動所需的定期維護及更換皮帶（皮帶在空調中經歷制冷、加熱、加濕及除濕等影響非常容易老化）、增加運行成本等缺點。

b. 可拆卸風機蓋板，即使在打開機組前門的情況下，也能完全隔絕氣流，做到真正不停機維護。

3）過濾器  

中效EU4，一級防火濾蕊，金屬框架結構，可以從機組正面抽出而不用擔心灰塵擴散到房間內，可反復清洗，多次使用。

同時，可根據用戶實際需求，提供更高效率的過濾器，可達到EU8。

4）壓縮機 

全系列采用柔性渦旋式壓縮機，效能高，運動部件少，延長機組壽命，無液擊現象。制造技術世界領先。壓縮機內裝有缺相保護裝置，在電源缺相或壓縮機過載情況下，能自動停止壓縮機工作，保護壓縮機電機。 

在機組運行過程中，微處理控制器可自動倒換壓縮機啟動順序，以平衡二臺壓縮機工作時間。 

制冷回路包括儲液罐，干燥過濾器，視鏡，外平衡式熱力膨脹閥，壓縮機高低開關，快速接頭，維修閥等均與壓縮機處于與氣流及電控部份隔絕的單元內。不停機皆可提供方便的服務和維修。  

壓縮機并列位于機組底部，使機組重量分布均勻，在搬運和安裝過程中，避免了因重心偏移而造成的傾斜，以導致機組損壞的可能性。 

5）電極式加濕器 

獨特的可拆卸電極式加濕器位于機組下部與壓縮機共處一個獨立空間內，與氣流隔離，不停機也可進行維修服務?？刹鹦稙V蕊，電極及罐體進行清洗，非專業人士也可進行。對水質無特殊要求，無須事先預處理。根據水質軟硬程度和機房濕負荷大小，可由電腦編程控制加濕器自動清洗時間和加濕量調節，方便簡單，同時大大延長維護間隔，減少維護費用。 

6）除濕系統 

除濕時利用電子膨脹閥的開啟和關閉，達到除濕效果。在單機狀態下都可完成除濕效果，避免了其他產品用雙機除濕功耗增加或通過減少送風量雖達到除濕目的，但卻引起機房溫度不穩定的缺點。 

7）電再加熱器

采用3級電加熱，可根據房間的熱負荷分3級投入運行，其作用將除濕過程中所造成的過低溫度空氣再加熱以保證出口空氣溫度在規定范圍之內。耗能低，精度高，穩定性好。絕緣電阻加熱元件帶有延展型鋁翅片，表面溫度低，可防止灰塵離子化及防止產生臭氧。

8）電氣元件安全聯鎖保護屏

包括所有負載空氣開關、接觸器。過載保護變壓器均位于保護屏內，互鎖絕緣與機組氣流絕緣，在不停機情況也可由專業人員進行服務及檢修，機組所有接線均符合IEC標準。

9）微處理控制系統

采用先進的全電腦微處理器，同時對所有的運行參數及可能出現的故障全面顯示，并可根據用戶的需要與樓宇管理系統相聯。微處理控制系統由兩部份組成：位于機組上的控制板和用戶終端器。

通過用戶終端器可以對機組設定運行參數和編程，一旦機組啟動，則可以不需連接用戶終端器而正常工作。同時，通過網絡連接，一個用戶終端器可以同時控制15臺不帶用戶終端器的機組，組成模塊化式機組?；蛴?個用戶終端器控制多臺帶有各自終端器的機組，組成遠距離集中監控系統。同時，選配通訊協議轉換器，通過MODBUS通訊協議，可與樓宇管理系統相連。

Schneider的微處理控制系統除了在遠距離集中監控系統上表現出卓越的優越性外，同時還做到：

* P+I控制程序：比例(P)+積分(I)算法控制程序準確地維持溫度和相對濕度達到±0.5°C-3%rh的高精度。

* 參數設定：根據客戶的需要，通過菜單驅動程序，可自行設定機組工作時的各個狀態參數：溫度、相對濕度、溫度精度、相應濕度精、遙控/手動等。

* 數據保存：所有設置參及數據均儲存于內部存儲器內，即使電源中斷，設定的數據也能得到保護。

* 斷電后自動重新啟動。

* 壓縮機啟動次序控制。主導/滯后壓縮機輪換，以均等壓縮機工作時間和延長壽命；

* 智能加濕器控制：根據不同地區的水質狀況，設置加濕器的加濕量及電流，以達到環境要求的濕度。

* 密碼保護：三級安全密碼提供不同權限級別，防止未經授權者更改參數和機組設置，干擾了機組的正常工作。

* 備用機組的管理：直接連接兩臺機組，即可做到一主一備的功能，同時，當環境負荷超過預設值，導致室內溫度不能維持在設定點上時，自動啟動備用機組，以保證室內溫度在所要求的范圍內。

* 自動診斷故障功能，對可能發生的故障進行預報警：

* 低風量報警；

* 過濾器堵塞報警；

* 壓縮機停機報警；

* 加熱元件過熱報警；

* 氣溫過高過低報警；

* 濕度過高過低報警；

* 部件運行極限時間報警；

* 漏水報警(選擇漏水傳感器)

* 煙/火報警(選擇煙/火傳感器)

* 壓縮機高低壓報警；

* 輸入電源相序錯誤報警；

* 傳感器故障報警；

* 報警的編程能力：通過對機組的編程，可以對機組進行多項編程：

* 維護間隔的編程能力(配時鐘卡)

* 元件過載的編程能力

* 溫度/濕度報警極限的編程能力

* 元件工作時間報警的編程能力

* 停電后自動啟動的時間延遲的編程能力

* 儲存重要事故：儲存100個以上報警，如配有時鐘卡，則可記錄發生報警時間，有助分析和排除故障。

10)整體設計

總體而言，Schneider恒溫恒濕精密空調機具有控制精度高、可靠性好、體積小、重量輕、安裝簡單、維護方便、運行安靜、占用室內室外空間少、不需事先預留維護空間、完全不停機維護、節省能源等特點，可提供通訊協議，連接樓宇管理系統。整體設計完美，外形美觀，適合人機共處，以滿足二十一世紀對現代高科技產品的要求。