数据中心空调系统的日常维护指南
数据中心空调系统的日常维护指南
本文将重点剖析数据中心空调系统的日常维护,以期为同类工程提供有益参考。
示意图，不对应文中任何具体信息
数据中心机房精密空调的月度维护
外观及环境检查
检查机组外观有无灰尘、油渍、锈蚀或异物累积，并及时清理表面污渍。
确认机房环境温湿度是否在设定范围内，尤其是对敏感设备集中区域进行现场测量或利用环境传感器数据进行综合评估。
检查机房内是否有其他影响气流组织的障碍物，如挡风板松动、机房门窗开启不当等，及时整改。冷冻水（或冷凝水）系统检查
对采用冷水机组的系统，检查进出水管道、阀门是否有渗漏或结露情况。若发现漏水或水管保温层破损，需要及时更换或修补。
确保冷凝水排水管道通畅，无积水、阻塞现象，避免因冷凝水排放不畅导致机房积水或设备故障。运行参数监测
通过空调系统监控界面（或直接查看设备面板显示），检查送风温度、回风温度、相对湿度、工作电流、电压、风机转速等关键参数。
记录实际运行参数并与设计参数或历史参数进行对比，一旦发现明显异常（如送风温度大幅波动），需进一步排查原因。
对设备控制器进行软件版本、设定值比对，确认未出现误操作或参数被篡改。电气线路检查
查看空调机组的配电柜、控制柜有无明显过热或烧蚀痕迹，必要时使用红外热像仪检测电气接点温度。
确认各接线端子紧固，线缆绝缘无破损；如有老化或松动现象，需立刻处理以防发生短路或火灾隐患。
对接触器、断路器等开关元器件进行通断动作测试，保证电气保护功能有效。初步清洁与功能测试
机组外部可用干净柔软的抹布清洁；若机组面板存在较顽固污渍，可使用中性清洁剂，禁止使用酸碱性强或易损伤涂层的化学剂。
检查机组报警记录及故障信息，若有故障报警则需要排查原因并记录处理措施，确保故障信息被及时消除。注意事项
月度维护频次虽然较高，但主要以巡检和常规清洁为主，避免因累积故障导致更大损失。
做好维护记录，包括时间、维护人员、检查结果、所采取的措施等，形成数据中心设备档案。
确保维护操作过程中遵循机房管理制度及安全操作规程，尤其是涉及机房接线、设备参数修改时需进行审批与确认，避免操作失误造成停机或其他潜在风险。
数据中心机房精密空调的季度维护
深度清洁和机组内部检查
在停机或切换到备用空调的情况下，打开机组机柜，对内部蒸发器、凝水盘、空气过滤器框架、加热器、加湿器和风机进行可视化检查。
使用软毛刷或低压压缩空气吹扫蒸发器翅片，清除表面积尘、污垢。如有积垢严重的情况，可配合特定清洗剂进行化学清洗。
检查排水盘和排水管路是否有污泥、藻类或微生物堵塞，对管道进行彻底疏通和消毒处理。传感器与控制系统校准
对机房空调内置或外置的温度、湿度传感器进行精度校准，以保证监测数据的准确度。
通过对比标准温湿度计读数或利用专业校准仪器，对传感器偏差值进行修正或更换传感器。
检查空调控制器与环境监控系统（BMS或DCIM）的通信状况，确保采集与反馈数据的实时、准确。制冷系统功能检测
对压缩机在不同负载下的运行电流、电压、排气温度、吸气温度进行监测记录。
观察压缩机的启停频次与运行声音是否正常，如有异常振动或噪音，需进一步检测压缩机轴承或阀件。
检查制冷剂压力（高压侧与低压侧），确认是否符合设计要求。如压力显著偏离正常值，应检漏或加注制冷剂。
对冷凝器和相关换热部件进行清洁，尤其是水冷冷凝器需进行定期酸洗或物理清理，以去除水垢和沉积物。风量和气流组织检测
使用风速计或风量罩对出风口、回风口的风速与风量进行测量，并根据机房布局图对气流组织进行评估。
确认精密空调送风气流与机房内IT机柜排列无冲突，避免局部热点或冷点。
若风量不达标，需要检查风机转速控制模块或传动皮带张紧度（若为皮带传动），并根据设计要求进行调整或更换。安全与监测系统检验
检查烟感、漏水检测器等安全监控设备是否工作正常，并对出现过报警记录的设备进行重点排查。
测试备份电源（UPS或柴油发电机）的切换功能，以确保空调机组在市电故障时仍能稳定运行。注意事项
季度维护需安排在负载相对较低、可灵活切换机房空调的时间进行，以尽量减少对机房环境的冲击。
在对机组内部进行拆卸和清洗操作时，需注意设备接地线的正确连接，防止静电损害内部敏感电子器件。
对于多台空调并联运行的数据中心，检修或测试时要做好负载分配与风险评估，防止机房温度在维护过程中出现波动。
数据中心机房精密空调年度维护
系统性检修和保养
在年度维护时，应根据设备生产厂商的维修手册或SLA（Service Level Agreement）进行全面检修，包括驱动系统、制冷系统、加湿系统和电气系统等各个环节。
对压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等核心制冷部件进行拆检或更深入的性能测试，保证制冷效率在设计范围内。
检查冷冻水系统的水质情况，对水冷型系统进行换水、补水或化学清洗，维持系统的水质指标达到或优于设计要求。零部件更换与系统升级
对已经达到使用寿命或磨损明显的零部件（如轴承、密封垫片、电机风扇、传感器）进行更换，以避免在高负载运行期出现设备故障。
对空调控制系统软件或固件进行升级，修复已知漏洞或提升控制精度与节能水平。
根据机房的扩容需求或节能改造方案，评估是否需要对空调系统进行改造，如增设新机组、添加新风节能模块或升级风量控制系统。系统联动与应急演练
在年度维护中，建议对数据中心的综合环境监控系统进行全面测试，包括消防系统、漏水检测系统、温湿度监测系统、机房动力监控系统等。
进行应急预案演练，如模拟空调主机故障、冷水机组跳闸、水泵故障等场景，以验证备用机组及应急措施的有效性。
对环境监控软件与楼宇自动化系统（BAS）或数据中心基础设施管理系统（DCIM）之间的联动逻辑进行检查，确保异常情况能迅速报警并触发自动化处置流程。注意事项
年度维护通常需要较长的停机或切换检修时间，必须做好事前的维护计划和风险评估，同时协调业务部门和运维部门的资源与人员安排。
由于年度维护涉及深度的硬件拆装和测试，必须严格按照设备厂商提供的维护手册执行，并在必要时聘请专业第三方服务机构参与。
对所有的更换部件和维护记录进行备案存档，便于后续趋势分析和生命周期管理。
数据中心机房精密空调风机维护
风机外观及运行检查
定期检查风机外壳、叶轮、风道与机组连接处是否存在裂缝、变形及松动情况。
运转时应观察风机的振动和噪声水平，若振动超出ISO或GB标准限值，需要重新进行动平衡或修理。
检查风机电机的运行电流、温升水平，确认与铭牌数据相符。轴承和传动系统保养
对于皮带传动风机，定期检查传动皮带的松紧度和磨损程度，如有老化或变形应及时更换。
风机轴承部位需要定期添加或更换润滑脂，选用符合推荐规格的高温或高负荷润滑剂，以保证轴承良好润滑，延长使用寿命。
对风机电机轴、联轴器进行校正，如出现偏心或不平衡，会导致风机能耗增加和寿命缩短。风量和静压测试
使用风量罩或孔板流量计等仪器对风机的实际风量进行测试；若发现风量下降明显，应结合滤网和风道清洁程度综合分析原因。
检测送风静压、回风静压是否符合设计要求，以保证机房内气流分配的均匀性和冷却效率。注意事项
在对风机进行维护前，一定要彻底断电并按照安全规程进行上锁/挂牌（LOTO），避免意外通电导致人身伤害或设备损坏。
风机叶轮的清洁应当小心进行，使用软毛刷或低压空气，不可使用硬物撞击叶片表面，避免叶轮变形或损坏。
若更换风机电机或对其进行大修，需确保电机额定功率、转速、绝缘等级等参数与机组原设计一致，或满足升级改造要求。
过滤网维护要点
过滤网类型识别
数据中心机房常用的过滤网包含初效过滤器、中效过滤器和高效过滤器；在某些设计中，还会使用静电除尘或活性炭过滤系统。
不同过滤器对尘埃粒径的过滤效率不同，在制定清洗或更换周期时，需要结合机房环境洁净度等级和设备厂商推荐的维护周期。清洗或更换周期
初效过滤网可采用定期清洗的方式（如每周或每月），通过吹洗、吸尘、手动拍打或水洗（需根据材质而定）去除积尘。
中效和高效过滤网通常为一次性使用，当压差或使用时间达到厂家限定值后应直接更换，而不建议进行水洗或二次利用。
在更换时应严格防止二次污染，如在机房外进行拆装并密封废旧过滤器，再行转移处理。过滤网压差监测
在精密空调设备中，一般都配备过滤网压差监测装置（压差计或传感器），可实时反映过滤网堵塞情况。
通过监测压差的动态变化，及时掌握过滤网的饱和程度，并根据参数阈值制定维护计划。
压差过高不仅会造成风量下降、机组能耗上升，还可能导致风机过载运行，缩短风机寿命。注意事项
更换过滤网时须先关闭空调机组，防止风机强制吸入大量灰尘或异物进入系统。
注意过滤网的安装方向、密封性是否符合设计要求，避免出现旁路漏风影响过滤效率。
不要忽视机房周边环境的整洁度，如机房楼层走廊或新风系统的定期清理也同样重要，以减少过滤器承受的外部粉尘负荷。
参考文献
- 施耐德电气. (2016). 数据中心机房空调系统维护手册. 施耐德电气技术资料中心.
- Asetek. (2020). Data Center Liquid Cooling Maintenance Guidelines. Asetek White Paper.
- ASHRAE. (2019). Thermal Guidelines for Data Processing Environments (4th Ed.). American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers.
- 中国电子技术标准化研究院. (2017). GB 50174-2017 数据中心设计规范. 中国计划出版社.
- Carrier. (2021). Precision Air Conditioning Product Manual. Carrier Official Website.
- Stulz. (2022). Data Center Cooling Solutions Handbook. Stulz Global Resource.