資料中心為何要控制溫度和濕度?

2021-09-23 06:48:05 字數 2367 閱讀 2093

眾所周知,營造乙個溫度和濕度適宜的環境,對於資料中心的良好運轉是非常必要的。只有溫度和濕度適宜的環境下,資料中心的裝置才能正常運轉,獲得更長久的使用壽命。

一、高溫對裝置執行的影響

(1)溫度與平均無故障執行時間的關係——10℃法則

溫度與平均無故障執行時間的關係:由於現代電子裝置所用的電子元器件的密度越來越高,使元器件之間通過傳導、輻射和對流產生熱耦合。因此,熱應力已經成為影響電子元器件時效的乙個最重要的因素。對於某些電路來說,可靠性幾乎完全取決於熱環境。為了達到與其的可靠性目的,必須將元器件的溫度降低到實際可以達到的最低水平。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

a、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三走,就會使積體電路和電晶體等半導體器件形成結晶,這種結晶是直接影響計算機效能、工作特性和可靠性的重要因素。

根據實驗得知,室溫在規定範圍內每增加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,當半導體期間的溫度過高時,其穿透電流和電流倍數就會增大。

b、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,影響其功率因數等引數變化。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%。

c、記錄介質。實驗表明:當磁帶、磁碟、光碟所處溫度持續高於37.8℃時,開始出現損壞;當溫度持續高於65.6℃時則完全損壞。對於磁介質來說,隨著溫度的公升高,磁導率增大;當溫度達到某乙個值時,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。

d、絕緣材料。由於高溫的影響,用玻璃纖維膠板製成的印製電路板將發生變形甚至軟化,結構強度變弱,印製板上的銅箔也會由於高溫的影響而使貼上強度降低甚至剝落,高溫還會加速印製插頭和插座金屬簧卡的腐蝕,使接點的接觸電阻增加。

e、電池環境溫度與壽命的關係。電池是對環境溫度最敏感的器件(裝置),溫度在工作溫度25℃的基礎上,每上公升10℃,壽命下降50%。

二、低溫對it裝置執行的影響

低溫同樣導致it裝置執行、絕緣材料、電池等問題。當機房溫度過低時,部分it裝置將無法正常執行。

(1)機房溫度過低導致裝置無法執行

機房的環境溫度低於5℃時,通訊裝置將無法正常執行;機房的環境溫度低於-40℃時,鉛酸電池無法提供能量。

(2)絕緣材料

低溫時,絕緣材料會變硬、變脆,使結構強度同樣減弱。對於軸承和機械傳動部分,由於其自身所帶的潤滑油受冷凝結,黏度增大而出現黏滯現象。溫度過低時,含錫量高的焊劑會發生支解,從而降低電氣連線的強度,甚至出現脫焊、短路等故障。

(3)電池環境溫度與放電容量的關係

同樣,當工作溫度為25℃之下時,隨著溫度的下降,電池放電容量下降。

三、濕度對it類裝置執行的影響

通常,it類裝置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%屬於潮濕;低於40%術語濕度過低(空氣乾燥)。

(1)濕度過高對it類裝置執行的影響

當空氣的相對濕度大於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。

在相對濕度保持不變的情況下,溫度越高,對裝置的影響越大,這是因為水蒸氣壓力隨溫度公升高而增大,水分子易於進入材料內部。

當相對濕度由25%增加到85%時,紙張的厚度將增加80%,這就是在潮濕的天氣裡印表機無法正常工作的原因。

(2)濕度過低對it類裝置執行的影響

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**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、隨機性和複雜性的特點。

it類裝置由眾多晶元、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。這足以表明濕度對執行中的it裝置的重要性。

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