众所周知,创造一个温度和湿度适宜的环境对于数据中心的良好运行是非常必要的。只有在温度和湿度适宜的环境中,数据中心内的设备才能正常运行,获得更长的使用寿命。一、高温对设备运行的影响(一)温度与MTBF的关系——10°C法则温度与MTBF的关系:由于现代电子设备中使用的电子元器件密度越来越大,产生热能元件之间通过传导、辐射和对流耦合。因此,热应力已成为影响电子元器件老化的最重要因素之一。对于某些电路,可靠性几乎完全取决于热环境。为了实现其可靠性目标,必须将元器件的温度降低到实际可以达到的最低水平。有数据显示,环境温度每升高10℃,元器件寿命会下降30%-50%左右,影响小的基本都在10%以上。这就是著名的“10°C”规则。(2)高温对元器件的影响A.半导体器件。电子元件在工作时会产生大量热量。如果没有及时排除热量的有效措施,集成电路、晶体管等半导体器件就会形成晶体。这种结晶直接影响计算机的性能、工作特性和可靠性。关键因素。根据实验,室温在规定范围内每升高10℃,可靠性下降约25%。当设备周围的环境温度超过60°C时,会导致计算机出现故障。当半导体器件的温度过高时,穿透电流和电流倍数会增加。B、电容器。温度对电容器的影响主要是增加电解电容器电解液中水分的蒸发,降低其容量,缩短其使用寿命,改变电容器的介质损耗,影响其功率因数等参数。经实验得知,当温度超过规定温度时,温度每升高10℃,使用时间会减少50%。C.记录媒体。实验表明:当磁带、磁盘、光盘的温度持续高于37.8℃时,开始出现损坏;当温度持续高于65.6°C时,它们将完全损坏。对于磁性介质,随着温度升高,导磁率增大;当温度达到一定值时,磁性介质失去磁性,导磁率急剧下降。磁性材料失去磁性的温度称为居里温度。D、绝缘材料。由于高温的影响,玻璃纤维橡胶板制成的印刷电路板会变形甚至软化,结构强度会减弱。印制电路板上的铜箔也会因高温的影响而降低粘合强度甚至剥落。它还会加速印刷插头和插座的金属弹簧夹的腐蚀,增加触点的接触电阻。E.电池环境温度与寿命的关系。电池是对环境温度最敏感的器件(设备),以25℃的工作温度为基准,温度每升高10℃,寿命将减少50%。2、低温对IT设备运行的影响低温还会导致IT设备、绝缘材料、电池等运行出现问题。当机房温度过低时,一些IT设备将无法正常工作。(1)机房温度过低,设备无法运行。当机房环境温度低于5℃时,通信设备将无法正常工作;当机房环境温度低于-40℃时,铅酸电池无法提供能量。(2)绝缘材料在低温时,绝缘材料会变硬变脆,也会削弱结构强度。对于轴承和机械传动部件,由于自身携带的润滑油凝结,粘度增加,出现粘滞现象。当温度过低时,含锡量高的助焊剂会解体,从而降低电连接的强度,甚至会出现脱焊、短路等故障。(3)电池的环境温度与放电容量的关系同理,当工作温度低于25℃时,电池的放电容量随着温度的下降而下降。3、湿度对IT设备运行的影响一般IT设备的工作环境需要40%-55%的湿度。如果湿度超过65%,则湿度过高;如果超过80%,就是潮湿;如果低于40%,则湿度过低(空气干燥)。(1)高湿度对IT设备运行的影响当空气相对湿度大于65%时,物体表面会附着一层厚度为0.001-0.01μm的水膜;当湿度为100%时,水膜厚度为10μm。这样的水膜很可能造成“导电通路”或拉弧,严重降低电路的可靠性。在相对湿度不变的情况下,温度越高,对设备的影响越大,因为随着温度的升高,水蒸气压升高,水分子容易进入物料内部。当相对湿度从25%增加到85%时,纸张厚度会增加80%,这就是打印机在潮湿天气下无法正常工作的原因。(二)低湿度对IT设备运行的影响静电放电是电子行业曾经普遍存在的“硬病毒”。它会在内外条件同时满足的特定时刻发生,已成为电子行业的隐形杀手。据报道,仅美国电子行业每年就因静电放电损失数百亿美元。根据英特尔公司公布的数据,在导致电脑故障的众多因素中,电气过载(ElectricalOverstree,EOS)/ESD是最大的隐患,近一半的电脑故障是由EOS/EDS引起的。计算机的破坏作用具有隐蔽性、潜在性、随机性和复杂性等特点。IT设备由许多芯片和组件组成。这些组件对静电非常敏感。不同的静电敏感元件对静电损伤的阈值电压不同。空气湿度过低时,工作人员的活动极易产生静电电压。实验表明,当机房相对湿度为30%时,静电电压为5000v;当机房相对湿度为20%时,静电电压为10000v;当机房相对湿度为5%时,静电电压可高达20000v以上。这足以说明湿度对于运行IT设备的重要性。
