20世紀六十年代，隨著社會資訊化的發展，電子電腦、交換機、網路設備、存放裝置等得到了廣泛的應用，此類設備的安全運行也得到了廣泛的關注。當時使用的大多是普通的舒適性空調，設備因溫濕度無法控制等原因故障增多，大大影響了設備運轉的連續性。機房專用空調下是在60年代為保證電子設備的運行所需的溫濕度而產生的。近年來，隨著通信、網路的爆炸性增長，電腦等電子產品對冷卻的需求也越來越大。同時因為目前的軟體投資的重要性與日俱增，機房環境問題更成為網路建設的關鍵一環。從90年代開始，全球不斷湧現的IDC專案中，都將機房環境視為建設的重點之一。
為什麼不使用一般的舒適性空調而專門設計機房專用空調呢?現在仍有對此問題有疑問者。本文從兩者設計思想和使用效果兩個角度予以比較說明。
一、環境要求
1．溫濕度
根據電腦房設計規範GB50174—93(電子電腦機房設計規範)的規定，機房室內溫濕度應滿足下表要求。
表一：機房室內溫濕度
| 項目 | 開機 | 停機 | |||
| A級 | B級 | A級 | B級 | ||
| 冬季 | 夏季 | 全年 | － | － | |
| 溫度℃ | 20±2 | 23±2 | 18-28 | 5—35 | 5—35 |
| 相對濕度 ％ | 45—65 | 40—70 | 40—70 | 20—80 | |
| 溫度變化率℃ | <5／h 不得結露 | <10／h 不得結露 | <5／h 不得結露 | <10／h 不得結露 | |
普通居民住宅、辦公室的要求較為寬鬆，一般要求溫度控制在21-27℃，濕度控制在35％-75％。
2．空氣潔淨度
機房對空氣潔淨度有較高的要求。因為設備內部積累灰塵，一方面影響設備
的冷卻效果，容易造成設備局部過熱：另一方面灰塵會吸附水分產生腐蝕，引起電路板等設備的絕緣性能下降。因此GB5017493對機房內潔淨度要求為：每升空氣中大於或等於0.5 μm的塵粒數應小於18000粒。
普通的生活和辦公環境對空氣潔淨度沒有明確的規定。
3．機房設備的散熱量
機房內有多種設備，其發熱量各不相同，熱密度遠大於一般民用和辦公環境。在寒冷的冬季依然需要製冷，機房設備散發的熱量都是以顯熱的形式出現，室內顯熱比在90％以上。
舒適性環境的散熱量小，需除去相當多的潛熱，顯熱比要求低。
二、機房專用空調和舒適性空調設計的物件
機房空調是為保證機房內恒定的溫濕度、潔淨度等設計。
舒適性空調是為人提供舒適的辦公生活環境而設計。
根據上文分析，機房內的溫濕度和一般辦公生活要求有很大的不同，所以針
對不同要求，空調的設計也有很大的區別。
表二：機房專用空調與舒適性空調在設計方面的區別
| 項目 | 機房專用空調* | 舒適性空調** | |
| 運行於設計工況參數 | 運行於機房工況參數 | ||
| 空調運行室內環境 | 溫度22—24℃ | 溫度27℃ | 溫度22-14℃ |
| 濕度50％ | 濕度50％ | 濕度50％ | |
| 風量 | 260-400m3／KW冷量 | 150-200m3／KW冷量 | 150—200m3／KW冷量 |
| 出風溫度 | 13—15℃ | 10—12℃ | 7—9℃ |
| 冷媒蒸發溫度 | 7℃ | 7℃ | 4—5℃ |
| 顯熱比 | 90—100％ | 60-70％ | 60-70％ |
| 正常運行機組允許室外溫度 範圍 | —35℃一+42℃ | —5℃一38℃ | —5℃一38℃ |
*機房專用空調設計工況按GB50174-93中要求溫度24℃，濕度50％
**舒適性空調設計標準工況在GB7725中規定溫度27℃，濕度50％
上表列出了機房專用空調和舒適性空調的風量、出風溫度、顯熱比等幾個重要設計參數的區別，造成區別的原因是機房環境和舒適性環境對溫濕精度的要求不同，熱密度不同和對顯熱比的要求不同。下面對這些參數的聯繫和作用進行分析。
分析1：機房專用空調為何採用大風量、高出風溫度、高顯熱比的設計
在機房環境下，溫濕度要求高(22-24℃， 50％±5)， 熱負荷高 (300-400W／m2)，潔淨度要求高(≥0．5μ顆粒小於18000個／升)，機器設備僅產生顯熱量。
在此嚴格要求下，大風量設計可以提供30次以上的空氣迴圈次數，滿足 GB50174-93的要求，能更好的保證機房溫度精度，使機房內溫度場均勻，避免局部溫度過熱。同時每2分鐘可對機房內空氣過濾一次，保證了機房的潔淨度。
高出風溫度可以避免空調機組出風時攜帶霧滴和過度除濕，對近端設備造成影響。
高顯熱比一方面可以降低空調的運行費用，使空調提供的冷量均用在降低機房的溫度，而不是除去空氣中的水蒸氣，做“無用功”；另一方面可以穩定機房的濕度，防止過度除濕又加濕的情況出現。
分析2：機房專用空調如何實現高出風溫度
假設室內溫度濕度在空調作用下保持恒定。室內空氣在空調室內風機的作用 下迴圈，經過空調蒸發器時室內空氣被冷卻，在此過程中空氣吸收了Q的顯冷量。
則 Q=MX(h1-h2)
其中 M為空調的風量，
h1為回風的焓值
h2為出風的焓值
當冷量Q固定時，風量M越大，h1—h2越小，即大風量小焓差。由於溫差 (T1—T2)與焓差(hi—h2)近似成正比，所以隨風量M的增大，T1—T2減小。因回風溫度T1（室內環境溫度）為定值，故出風溫度T2隨M的增加而增加。機房專用空調通過大風量設計提高機組的出風溫度。
分析3：機房專用空調高顯熱比的實現方法和作用
如上圖空氣焓濕圖所示，紅色部分即“室內一A—B”區域為機房專用空調
空氣處理焓濕圖，在室內空氣通過蒸發器表面時，貼近蒸發器銅管和翅片的空氣
烤濕線靠近“室內一A”線，遠離的靠近“室內一B”線，空氣的平均處理效果
為“室內一出風”線，焓差為 △h，除濕量為 △d。
藍色部分即“室內一A’一B’”區域為舒適性空調空氣處理焓濕圖，在室
內空氣通過蒸發器表面時，貼近蒸發器銅管和翅片的空氣焓濕線靠近“室內一A
’”線，遠離的靠近“室內一B’”線，空氣的平均處理效果為“室內一出風’”
線，焓差為△h’，除濕量為△d’。
由圖可以看出，機房專用空調和舒適性空調的出風溫度的差異較大，焓差
△ h＜△h’，△d遠小於△d’，所以機房專用空調除濕量小，顯熱比高。
顯熱比可在實驗室中測出(可使用焓差法或熱平衡法)。採用大風量和大面積蒸發盤管是實現高顯熱比的重要途徑。蒸發器盤管面積增大可以使系統蒸發溫度提高，減少除濕量。
機房專用空調的蒸發面積遠大于舒適性空調，蒸發溫度也大於舒適性空調。機房專用空調蒸發溫度7℃，舒適性空調4-5'C(運行於機房環境中時)，兩者有 2-3℃的溫差，空氣通過低溫的舒適性空調的蒸發盤管時，其中的水蒸氣很容易 冷凝為水，很大一部分冷量為潛冷量，顯熱比較低，只能達到60％-70％左右。 機房專用空調的顯熱比則能達到90％以上。
表三：空氣狀態參數
| 幹球溫度 | 相對濕度 | 絕對濕度g／m3 | 露點溫度 ℃ |
| 22℃ | 50％ | 9．83 | 11．25 |
| 24℃ | 35％ | 7．76 | 7．81 |
| 24℃ | 45％ | 10．01 | 11．64 |
| 24℃ | 50％ | 11．11 | 13．20 |
| 25℃ | 50％ | 11．73 | 14．06 |
| 26℃ | 50％ | 12．39 | 15．00 |
| 27℃ | 50％ | 13．07 | 15．94 |
通過表二和表三的對比可以看到，機房專用空調的出風溫度13-15℃高於 22-24℃／45％環境下的露點溫度。即在此情況下，機房專用空調基本已無除濕功能，顯熱比在90％以上。
而舒適性空調在室內溫度22-24℃運行時，出風溫度為7-9℃，其出風溫度與24℃／35％條件下的露點溫度相當，假設機房完全密封，舒適性空調在24℃／35％的室內環境下仍在除濕，要麼造成機房濕度過低，滿足不了機房要求，使主設備的運行受到靜電的威脅；要麼加濕、除濕交替進行的情況，白白消耗大量的能源，運行費用高。
四、舒適性空調運行於機房條件下連續運行故障問題分析
機房專用空調設計的運行環境為室內22-24℃，濕度50％，室外溫度35℃。
舒適性空調設計的運行環境為室內27~C，濕度50％，室外溫度35℃。
當舒適性空調在機房中使用時，其運行條件長期在22-24℃，造成其蒸發壓
力和溫度下降(見圖二)，蒸發溫度由t變為t’，製冷系統迴圈由原設計的1-2-3-4 變為1’-2’-3-4’。對於給定系統來說，單位容積製冷量為：
仔細觀察製冷劑的飽和蒸汽線就會發現，隨著溫度的降低，雖然飽和蒸汽的 比焓也隨之降低，但變化很小。因而(h1’一h4’)僅稍小於(h1-h4)。對於上式來說，溫度由t下降為t’後，分子變化很小，但分母比容卻有較大的增加，因此 qv隨蒸發溫度的降低而迅速下降。它表明，對給定的壓縮機而言，隨著蒸發溫度 的下降，製冷量將迅速下降。
因此，舒適性空調在機房條件中使用時，由於其室內實際運行的條件偏離了 其最初設計點，造成蒸發溫度下降，製冷量低於其標稱值。同時由於其節流部件 使用的是毛細管，而不是膨脹閥，’無法主動調節製冷系統的壓力和流量，系統在偏離最佳設計點運行(蒸發溫度和壓力降低)，對空調的效率和使用壽命均有較 大的影響。
1一夏季 2一冬季 △hl， △h2一製冷量 △h3一壓縮機功率
從室外環境溫度來看：舒適性空調在設計理念上只是在夏季發揮降溫功能， 室外溫度較低時，即無法進行製冷。如上圖所示，夏季製冷時舒適性空調可正常 運行，隨著冬天室外溫度的下降，冷凝壓力降低，蒸發壓力也隨之下降，蒸發溫 度低，產生蒸發器低溫保護，同時空氣處理時過度除濕，蒸發器容易結霜，導致 機組不能正常工作。而且製冷劑迴圈流量減小，製冷量下降，使機組設備不能正 常散熱。而標準機房的特點是發熱量大，其空調即使在冬季也要具備降溫功能。 舒適性空調在冬季運行時，製冷量下降，蒸發器溫度低、結霜，機組不能正常 工作，不能適應機房的冬季運行要求。精密空調採用可調速冷凝風扇和帶儲液罐冷凝器等方法，保持冷凝壓力，適應各類室外溫度變化的要求，在室外－35℃時仍能保證空調24小時正常工作。
五、從使用效果方面分析
1． 溫度控制精度
影響因素有
Ø 控制手段和方法
舒適性空調採用比例控制方法，易造成溫度的波動，控制精度低。精密空調 採用PID(比例、微分、積分)控制方法，控制精度高。
Ø 風量 大風量有利於機房溫度場的均勻分佈，能更精確的控制溫度和防止局部過熱情況的出現。
2． 濕度控制
舒適性空調只能在製冷的同時除濕，不能加濕。而且在除濕的同時無法對溫 度進行控制。對濕度的控制只是“聽天由命”，不能提供控制手段，只能採用另外增加加濕器進行濕度控制。由於加濕器和空調是獨立的設備，不能很好的協調， 對濕度控制精度差，而且常常會有加濕器加，濕空調除濕等浪費能源的情況。
精密空調配有加濕器和再加熱器，不但能加濕，而且在除濕時控制機房的溫
度的恒定，保證在溫度和濕度的統一穩定。
3． 可靠性和使用壽命
機房專用空調的可靠性高，MTBF一般都在10萬小時以上，設計壽命為15年。舒適性空調也會標稱設計壽命8年，但一般是按每年運行6個月，每天運行8小時設計。如果把舒適性空調在機房中365天，每天24小時運行，其設計壽命不超過3年。
Ø 設計
精密空調的設計考慮到完善的系統匹配，系統的檢測手段，驗證週期長， 採用可維護設計，各種保護和告警設置完善，充分考慮全年連續運行。但舒適性空調一般1—2年就能完成一款新機型，測試驗證不充分，空調控制系統對異常保護和告警設置不完善，問題不能及時發現和排除，可靠性低，可維護性差。
舒適性空調設計工況點為室內27℃，相對濕度為50％。而其在機房中工 作的工況點為室內22—24℃，相對濕度50％，空調長期不在其最佳工況點運行，對其壽命有不利影響。
Ø 部件
從精密空調和舒適性空調所選用的零部件上看，精密空調的零部件明顯
高舒適性空調一個檔次，採用的均是工業等級的高可靠性部件。
| 項目 | 精密空調 | 舒適性空調 | |
| 結構件 | 室內 | 框架鋼結構，經過耐腐蝕處理 | 塑膠件為主，易老化和破損，變色等 |
| 室外 | 耐腐蝕鋁合金，適應各種環境 | 鋼板噴塗件，易老化生銹 | |
| 換熱器 | 銅管翅片式 | 銅管翅片式 | |
| 節流部件 | 熱平衡膨脹閥 | 毛細管 | |
| 風機 | 採用合金材料風扇 | 塑膠風扇，易破損 | |
| 控制系統 | 先進的微電腦控制系統，全面的告警功能，方便的維護介面 | 控制功能簡單，告警功能少。 | |
| 壓縮機 | 渦旋式、半封閉活塞式，原裝進口 | 渦旋式、轉子式。基本為國產 | |
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