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    美國Noren冷卻器解決機柜散熱問題
    上海麥循機電科技有限公司   2016-09-02 10:22:44 作者:SystemMaster 來源: 文字大小:[][][]

      眾所周知,封閉型機柜都會產生一定的熱量,如果機柜內這些熱量不能及時排出,就會對運行安全產生威脅,出現故障,甚至造成嚴重損失,直接影響到的系統正常運行。
    一、溫度和濕度對機柜運行的影響
      1.“10℃”法則
      有資料表明:環境溫度每提高10℃,元器件壽命約降低30%-50%,影響小的也基本都在10%以上,這就是有名的“10℃”法則。
      2.高溫對元器件的影響
      2.1半導體器件
      電子元器件在工作時產生大量的熱,如果沒有有效的措施及時把熱散走,就會使集成電路和晶體管等半導體器件形成結晶,這種結晶是直接影響計算機性能、工作特性和可靠性的重要因素。
      根據實驗得知,室溫在規定范圍內每增加10℃,其可靠性約下降25%。器件周圍的環境大約超過60℃時,就將引起計算機發生故障,當半導體器件的溫度過高時,其穿透電流和電流倍數就會增大。
      2.2電容器
      溫度對電容器的影響主要是:使電解電容器電解質中的水份蒸發增大,降低其容量,縮短其使用壽命,改變電容器的介質損耗,影響其功率因數等參數變化。由實驗得知,在超過規定溫度工作時,溫度每增加10℃,其使用時間下降50%。
      2.3記錄介質
      實驗表明:當磁帶、磁盤、光盤所處溫度持續高于37.8℃時,開始出現損壞;當溫度持續高于65.6℃時則完全損壞。對于磁介質來說,隨著溫度的升高,磁導率增大;當溫度達到某一個值時,磁介質丟失磁性,磁導率急劇下降。磁性材料失去磁性的溫度稱為居里溫度。
      2.4絕緣材料
      由于高溫的影響,用玻璃纖維膠板制成的印制電路板將發生變形甚至軟化,結構強度變弱,印制板上的銅箔也會由于高溫的影響而使粘貼強度降低甚至剝落,高溫還會加速印制插頭和插座金屬簧卡的腐蝕,使接點的接觸電阻增加。
      2.5電池環境溫度與壽命的關系
      電池是對環境溫度最敏感的器件(設備),溫度在工作溫度25℃的基礎上,每上升10℃,壽命下降50%。
      3.濕度對IT類設備運行的影響
      通常,IT類設備的工作環境要求濕度為40%-55%。超過65%的濕度,為濕度
      過高;超過80%屬于潮濕;低于40%濕度過低(空氣干燥)。
      3.1濕度過高對IT類設備運行的影響
      當空氣的相對濕度大于65%時,物體的表面附著一層厚度為0.001-0.01μm的水膜;濕度為100%時,水膜厚度為10μm。這樣的水膜容易造成“導電小路”或者飛弧,會嚴重降低電路可靠性。
      3.2濕度過低對IT類設備運行的影響
      靜電放電是電子工業中的曾普遍存在的“硬病毒”,在內、外因條件具備的
      特定時刻便會發作,已成為電子工業的隱形殺手。
      據報道,僅美國電子工業每年因靜電放電造成的損失就達幾百億美元。根據Intel公司公布的資料顯示,在引起計算機故障的諸多因素中,電氣過應力(ElectricalOverStree,EOS)/ESD是最大的隱患,將近一半的計算機故障都是由EOS/EDS引起的,ESD對計算機的破壞作用具有隱蔽性、潛在性、隨機性和復雜性的特點。
      IT類設備由眾多芯片、元器件組成,這些元器件對靜電都很敏感,不同的靜電敏感器件受靜電損傷的閾值電壓不同。在空氣濕度過低時,工作人員的活動非常容易產生靜電電壓。
      實驗表明,當機房相對濕度為30%時,靜電電壓為5000v;當機房相對濕度為20%時,靜電電壓為10000v;當機房相對濕度為5%時,靜電電壓可高達20000v以上。這足以表明濕度對運行中的IT設備的重要性。

    二、機柜散熱現狀
      一般情況下,我們將機柜分為工業用機柜和IT機柜兩大類。
      1、工業機柜
      為減少建筑施工量,降低工程成本,縮短施工周期,現代工業設備的制作和安裝出現兩個趨勢:
      其一,一體化使用越來越多,其特點是:占用空間小、設備結構更緊湊、設備安裝更加簡便、場所更加開放。
      其二,在大量電氣設備的安裝過程中,愈來愈多的電氣控制柜也被安裝在現場或機械設備附近,同樣也可以節省安裝費用及減少安裝過程的復雜程度。但是工業現場的環境是各不相同的,有的比較理想,也有不少現場的環境是比較惡劣的,會受到諸如潮濕、灰塵、粉塵、有毒有害氣體、甚至易燃易爆等因素的影響,還包括天氣因素如下雨打雷等等。
      2、IT機柜
      IT機柜由于大量消耗電能,從而產生大量熱量。網站服務器機柜的運行有兩個顯著特點,一是產生大量的熱量,二是消耗大量的電能去冷卻這些熱量。如何減少這部分耗電又能達到散熱的目的,這是IT機柜要解決的問題。
      3、現有的散熱方式
      目前機柜散熱的方法有兩種,一是使用室內空調或中央空調來降低機房室內環境溫度,進而通過機柜自帶排風扇排風達到降低機柜溫度的目的;二是直接在機柜上安裝空調裝置對機柜進行冷卻。
      可是這些方法都存在不足,一是要排出機柜內部的熱量,并在機柜內局部保持穩定的安全溫度和濕度存在一定困難;二是如果在機柜中用空調進行冷卻,需要消耗大量的電能,并且維護費用也較高;三是不能完全保持機柜的密封,較好的保證濕度等參數的穩定;四是如果遇到環境比較惡劣的情況,以上兩種方法均不能使用。
      這就需要一種在完全封閉狀態下能持續穩定的吸熱裝置進行機柜排熱冷卻。

    三、解決方法
      美國Noren公司的緊湊型機柜冷卻器系列產品是解決上述問題的理想選擇,它能保證我們電氣控制柜中各元器件的正常工作。
      其特點如下
      1、完全密封?梢栽诟鞣N惡劣環境下。如:潮濕、灰(粉)塵、易燃易爆氣體,腐蝕性氣體、惡劣氣象條件等等,保證設備安全、穩定、可靠地使用。
      2、基本不需要維護,每四年可以更換一次風扇。過濾網的清潔也非常方便,可以用水沖洗或更換。
      3、節能效果顯著。與同等換熱量的空調相比,只有其1/10不到的能耗。
      4、無氟且無冷凝水排出。
      5、體積小、重量輕。與同類空調相比只有1/6的尺寸和1/7的重量。
      6、使用壽命長,設計壽命達到十年以上。
      使用空冷式緊湊型機柜冷卻器基于熱管原理可以保證柜內溫度冷卻到略高于環境的溫度,即使夏季溫度在120°F(≈48.9℃)情況下,機柜冷卻器也能提供足夠的冷卻量。通過柜內循環和冷卻解決這些問題,同時保證柜內密閉不受污染物的侵襲。
      水冷緊湊型機柜冷卻器是低于環境溫度的冷卻系統,其特點是可以冷卻到環境溫度以下,且無維護、無濾器阻礙,無外置風扇,節能效果好,用電量分別只有13、35和100W,可方便地安裝在機柜外側,不占用柜內空間。

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