機房散熱應選擇專用空調

機房設備容易產生大量廢熱，普通舒適型空調難以有效散熱。

DIGITIMES企劃

在機房散熱機制中，空調設備絕對是重要考量，因為機房不只要控制溫度，空氣的溼度及潔淨度，也需要嚴格的控制，以免影響到機房設備的運作。考量傳統的舒適性空調，主要是針對人員所設計，機房空調其實需要更專門的設計，才能達到機房散熱的目的。

機房空調製冷原理

機房專用空調系統的組成，首先是控制監測系統，主要是讓管理者可以監測機房空氣的溫、濕度，以及空調機組的工作狀態，分析感測器回饋的信號，對機組各功能項發出工作指令，達到控制空氣溫、濕度的目的。

機房的通風系統也需要特別設計，才能讓空調機組內的各項功能，包括製冷、除濕、加熱、加濕等，都能順利透過空氣流動來完成熱、濕的交換。機房內的氣體還必須保持一定流速，才能防止塵埃沉積，並及時過濾掉懸浮於空氣中的塵埃。

製冷系統主要可以分為壓縮機、蒸發器、冷凝器、膨脹閥。以蒸發壓縮式製冷循環系統為例，主要是利用製冷劑蒸發時吸收汽化潛熱來製冷。

由於製冷劑的臨界溫度會隨著壓力的增加而升高，因此只要先將製冷劑氣體利用壓縮機壓縮成高溫高壓氣體，再送到冷凝器裡，在高壓下冷卻，氣體會在較高的溫度下，散熱冷凝成液體，系統再將高壓的製冷劑液體，透過節流裝置，使壓力迅速下降後到達蒸發器內，即可在較低的壓力溫度下與外界的熱量進行熱交換(即傳熱，實際為吸熱)而產生沸騰(汽化)現象，從而使外界物體的溫度不斷得到降低。

製冷劑沸騰(汽化)後，會由低壓液體改變成低壓氣體，在被壓縮機吸入後，經過氣缸壓縮，成為高壓高溫氣體排出壓縮機。高壓高溫製冷劑蒸氣在其中將熱量傳遞給外界(實際為放熱)而冷凝(冷卻)而液化。整個製冷過程就是通過這4個裝置形成一個循環系統，如此反复循環，從而不斷使溫度得到降低。

至於水冷機組，其冷凝器是設在機組內部，迴圈水會通過熱交換器，將製冷劑汽體冷卻凝結成液體，由於水的比熱容很大，所以冷凝熱交換器體積不大，可根據不同的回水溫度，調節壓力控制通過熱交換器的水量，來控制冷凝壓力。

迴圈水的動力是由水泵提供的，被加熱後的水有幾種冷卻方式，較常用的是乾冷器冷卻，即將水送到密閉的乾冷器盤管內，靠風機冷卻後返回。

乾冷器工作穩定、可靠性高，但需要有一個較大體積的冷卻盤管和風機。另一種開放的冷卻方式，是將水送到冷卻水塔噴淋，靠水份本身蒸發散熱後返回，這種方式需要不斷向系統內補充水，並要求對水進行軟化，空氣中的塵土等雜物也會進入系統中，嚴重時會堵塞管路，影響傳熱效果，因此還需定期除汙。

機房空調系統設計重點

機房空調系統按冷卻方式也可分為風冷系列和水冷系列，每個系列按送風方式又可分為上送風和下送風，以適用於不同的安裝和使用環境。由於精密的環境控制對電腦的運行非常重要，因此電腦對機房的環境要求非常嚴格，傳統的舒適性空調所無法達到。

如在溫度方面，由於電腦在工作時會產生大量廢熱，其密度是普通辦公室的6？10倍。為了保證電腦設備能夠發揮最佳功效，空調機組必須要有足夠的製冷能力和及時的反應調控能力，以應對溫度急劇變化。

在濕度方面，過高的濕度會使空氣中的水分在電腦內凝結產生冷凝水，致使主機硬體短路或損壞；但如果濕度過低，機房內會產生靜電，造成電腦無法運行甚至當機。

在風量及潔淨度方面，要迅速排除電腦工作時所產生的熱量，空調必須具有足夠大的冷卻迴圈風量和足夠遠的送風距離，換氣次數及空氣過濾能力也需要嚴格要求，才能符合機房對空氣潔淨度的嚴格需求。

機房專用空調最大的挑戰，其實是要保持全年運作。普通舒適性空調通常只用於夏季，而且每天只需工作8至10小時，反觀機房空調需要全年365天、每天24小時不停地運轉，甚至在冬季室外溫度低至-34℃的環境下，都需正常製冷運行。

機房專用空調要考慮備用性

因此，相較於普通舒適性空調，機房專用空調的重點，不只是製冷及散熱而已。如系統的備用性，就需要特別考量。由於電腦機房不僅已是許多企業維持運作的關鍵，企業許多重要機密資料，也都會儲存在機房的存儲設備中，一旦空調系統故障無法及時散發設備產生的熱量，一旦造成電腦系統無法正常運行，如果只是造成硬體設備損失，只會涉及更換硬體設備的損失，如果導致重要資料損毀，損失將無法估量，機房專用空調的備用性，也就成系統設計的首要關注要素。

相較於普通舒適行空調，機房專用空調的顯熱比也比較高，一般在0.9以上，普通舒適型空調只有0.6左右。如機房專用空調的風量較大，可以使出風溫度不至於太低，並加大機房的換氣次數，才能避免機房在短時間內溫度變化太大，造成伺服器運算錯誤，或是濕度太低造成靜電。

機房專用空調的能效比(Coefficient of Performance；COP)，也就是能量與熱量之間的轉換比率也比較高，大部分機房空調採用的渦旋式壓縮機，COP最大可以達到5.6，整機的能效比可達到3.0以上。

機房專用空調往往會採用一體式機身結構設計，具備新風節能、大風量、高顯熱、高效過濾、網路控制等功能，以滿足機房高負荷及長時間連續運轉的散熱要求。

電腦愈來愈快  專用空調需求有增無減

隨著技術的不斷進步，機房空調系統已經發展成為一種專業精密性空調系統，由於電腦系統不斷更新換代，雖然運算速度愈來愈快，但也往往伴隨產生是大量的廢熱，對於專用空調的需求只會有增無減。

機房專用空調得建置成本，雖然要比普通舒適型空調高出許多，但從系統整個壽命期的綜合耗費來看，機房專用空調仍具有較高優勢，而其實現的各項功能，更是普通舒適性空調無法比擬。

在技術日新月異的今天，特殊場合應用特殊的空調系統，已是不可阻擋的發展趨勢，機房空調系統的未來應用將非常可觀，值得業界密切關注。