温湿度对数据中心影响的分析...

一、高温对设备运行的影响

    (1)温度与平均无故障运行时间的关系——10℃法则

温度与平均无故障运行时间的关系：由于现代电子设备所用的电子元器件的密度越来越高，使元器件之间通过传导、辐射和对流产生热耦合。因此，热应力已经成为影响电子元器件时效的一个最重要的因素。对于某些电路来说，可靠性几乎完全取决于热环境。为了达到与其的可靠性目的，必须将元器件的温度降低到实际可以达到的最低水平。有资料表明：环境温度每提高10℃，元器件寿命约降低30%-50%，影响小的也基本都在10%以上，这就是有名的“10℃”法则。

(2)高温对元器件的影响

A、半导体器件。电子元器件在工作时产生大量的热，如果没有有效的措施及时把热三走，就会使集成电路和晶体管等半导体器件形成结晶，这种结晶是直接影响计算机性能、工作特性和可靠性的重要因素。

根据实验得知，室温在规定范围内每增加10℃，其可靠性约下降25%。

器件周围的环境大约超过60℃时，就将引起计算机发生故障，当半导体期间的温度过高时，其穿透电流和电流倍数就会增大。

B、电容器。温度对电容器的影响主要是：使电解电容器电解质中的水份蒸发增大，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变化。由实验得知，在超过规定温度工作时，温度每增加10℃，其使用时间下降50%。

C、记录介质。实验表明：当磁带、磁盘、光盘所处温度持续高于37.8℃时，开始出现损坏;当温度持续高于65.6℃时则完全损坏。对于磁介质来说，随着温度的升高，磁导率增大;当温度达到某一个值时，磁介质丢失磁性，磁导率急剧下降。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，用玻璃纤维胶板制成的印制电路板将发生变形甚至软化，结构强度变弱，印制板上的铜箔也会由于高温的影响而使粘贴强度降低甚至剥落，高温还会加速印制插头和插座金属簧卡的腐蚀，使接点的接触电阻增加。

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)，温度在工作温度25℃的基础上，每上升10℃，寿命下降50%。

二、低温对IT设备运行的影响

低温同样导致IT设备运行、绝缘材料、电池等问题。当机房温度过低时，部分IT设备将无法正常运行。

(1)机房温度过低导致设备无法运行,机房的环境温度低于5℃时，通信设备将无法正常运行;机房的环境温度低于-40℃时，铅酸电池无法提供能量。

(2)绝缘材料

低温时，绝缘材料会变硬、变脆，使结构强度同样减弱。对于轴承和机械传动部分，由于其自身所带的润滑油受冷凝结，黏度增大而出现黏滞现象。温度过低时，含锡量高的焊剂会发生支解，从而降低电气连接的强度，甚至出现脱焊、短路等故障。

(3)电池环境温度与放电容量的关系

同样，当工作温度为25℃之下时，随着温度的下降，电池放电容量下降。

三、湿度对IT类设备运行的影响

通常，IT类设备的工作环境要求湿度为40%-55%。超过65%的湿度，为湿度过高;超过80%属于潮湿;低于40%术语湿度过低(空气干燥)。

(1)湿度过高对IT类设备运行的影响

当空气的相对湿度大于65%时，物体的表面附着一层厚度为0.001-0.01μm的水膜;湿度为100%时，水膜厚度为10μm。这样的水膜容易造成“导电小路”或者飞弧，会严重降低电路可靠性。

在相对湿度保持不变的情况下，温度越高，对设备的影响越大，这是因为水蒸气压力随温度升高而增大，水分子易于进入材料内部。

当相对湿度由25%增加到85%时，纸张的厚度将增加80%，这就是在潮湿的天气里打印机无法正常工作的原因。

(2)湿度过低对IT类设备运行的影响

静电放电是电子工业中的曾普遍存在的“硬病毒”，在内、外因条件具备的特定时刻便会发作，已成为电子工业的隐形杀手。

据报道，仅美国电子工业每年因静电放电造成的损失就达几百亿美元。根据Intel公司公布的资料显示，在引起计算机故障的诸多因素中，电气过应力(ElectricalOverStree,EOS)/ESD是最大的隐患，将近一半的计算机故障都是由EOS/EDS引起的，ESD对计算机的破坏作用具有隐蔽性、潜在性、随机性和复杂性的特点。

IT类设备由众多芯片、元器件组成，这些元器件对静电都很敏感，不同的静电敏感器件受静电损伤的阈值电压不同。在空气湿度过低时，工作人员的活动非常容易产生静电电压。

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。这足以表明湿度对运行中的IT设备的重要性。