湿度，表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。空气的干湿程度叫做“湿度”。湿度*常用的表示方法有**湿度、相对湿度。机房内引起湿度变化的因素主要包含以下几个方面。

渗透:

不同状态下的空气如果混合，能够在短时间内中和达到一个新的状态，如果将高湿度空气与低湿度空气接触，两者将会迅速中和到一个中间湿度水平。当计算机房与室外、相邻的房间或走廊的空气湿度不同时，不同湿度的空气在四周墙洞、门框等缝隙中混合，如果不采取任何措施，机房与相邻房间或室外的房间湿度在足够长的时间内会达到统一。

渗透导致湿度增加的数量或减少的数量取决于过流面积的大小和空间之间的湿度和温度差值。假设温度在23°C，相对湿度为50%的数据中心机房处于气温在2 °C，相对湿度为30%的外部环境中，如果打开位于机房和室外环境之间的任何一扇门（如防火门），室内的相对湿度几乎立即会降至50%以下。在12分钟内，室内的相对湿度将低于建议的*小值40%（假设室内没有补充加湿装置）。如果数据中心配置了补充加湿装置且该门保持打开，数据中心每小时将损失2.76千克的水。渗透问题要求数据中心必须提供一定的设备来调节湿度水平，如精密空调自带加湿器等。

冷凝:

当大量（例如风量15000m³/h）一定温湿度的空气遇到低于露点温度的冷却盘管（水盘管或蒸发器）时，会再冷却盘管上出现凝结水，凝结水会通过管道排入建筑排水系统，如果没有一定的加湿措施，会造成室内湿度下降。

值得一提的是，随着数据中心冷冻水温度的提高，盘管温度逼近甚至高于机房的露点温度，减少了凝结水的产生，从而减少了加湿设备的运行时间，从一定程度上实现了节能的目的。

通风：

为了满足机房洁净度的要求，需要引入一定的新风使机房相对室外或相邻区域保持一定的正压差，相对室外10Pa，相对相邻区域为5Pa。而室外新风不可能与室内温湿度完全一致，会使机房的湿度产生波动。如在干燥气候引入的通风通常会降低湿度，而在温暖湿润气候或雨季引入的通风则会增加湿度。

一、除湿方式

在高温高湿季节，由于围护结构的渗漏，数据中心会需要除湿，常见的除湿方式为机械制冷除湿。空气经过空调冷却盘管时，在盘管表面凝结出凝结水，进行除湿。空调机组可以通过降低盘管温度或降低风量来提高除湿量。为减小除湿，应加强建筑结构的密封和隔湿，建设除湿需求，降低能耗。

二、加湿方式与比较

常见的加湿方式包括电极式加湿、红外线加湿、湿膜加湿器、超声波加湿等。由于超声波会产生水雾和白粉，机房行业中一般不采取此加湿方式，常用的有电极式、红外线、湿膜加湿。其中电极式、红外线加湿一般安装在精密空调内，湿膜加湿一般为独立的设备。

各加湿方式的原理如下：

电极加湿器：电极加湿器是利用电极棒在水中通入电流进行加湿的。自来水中一般都有一定的电导率，当自来水进入电极加湿桶时，水位逐渐上升，直到水位漫过加湿罐内的电极时，电极将通过水构成电流回路，借助水中的离子移动将水加热沸腾为水蒸气，产生洁净蒸汽。

红外线加湿器：红外线加湿器主要通过红外热辐射使水表面在红外线作用下产生热量进而蒸发，经过送风系统把蒸汽输送到空间，从而达到加湿的目的。

湿膜加湿器：当水箱中的水输送到加湿器顶部的淋水器，水均匀地淋到湿膜的顶部，淋水器确保水均匀分配到湿膜材料上，水沿湿膜材料向下渗透，形成均匀的水膜．当干燥的空气通过湿膜材料时，干燥的空气和湿润的湿膜表面有较大面积的接触，大量水分子随空气送入需加湿的空间，使空气的湿度增加，从而达到加湿的目的。

超声波加湿器：超声波加湿器是采用超声波高频振荡的原理，将水雾化为一至五微米的超微粒子，通过送风装置，将水雾扩散到空气中，从而达到均匀加湿空气的目的。但超声波加湿器所产生的水雾犹如浓烟，吹到服务器等电子设备上极易引起短路等故障，故机房行业一般不选择此加湿方式。

数据中心选用何种加湿方式通常取决于以下几个设计特性：

1)水质

2)控制精度

3)占地面积

4)系统维护

5)能效比

项目

电极加湿器

红外加湿器

湿膜加湿器

水质

对水质无较高要求，自来水即可。使用软化水可以大大减少清洗频率。

对水质无较高要求，自来水即可。使用软化水可以大大减少清洗频率。

对水质无较高要求，自来水即可。

加湿量

加湿量范围大，从0-30Kg/h

加湿量范围小，从3-10Kg/h

加湿量范围小，并且不易控制，环境温湿度有关。

控制精度

较高

较高

一般

占地面积

一般为精密空调自带。

一般为精密空调自带。

独立设备，需要单独空间。

维护

需定期维护，清理结垢。需要时更换加湿罐或电极。

需定期维护，清理结垢。需要时更换远红外灯管。

需定期维护，清理结垢。需要时更换湿膜。

能效比

加湿1kg/h，大约耗能0.8kw左右。

比电极加湿稍高。

能耗较低，仅循环水泵和风机运行能耗。

各加湿方式特点对比

在小型机房内，宜采用电极式加湿或红外线加湿。大型机房宜用湿膜加湿器，减小能耗。

虽然各加湿器说明中对水质要求均为自来水即可，但考虑到机房的长期稳定运行以及维护运营成本问题，建议增加软化水设备。

三、湿度控制节能设计

控制范围：在满足数据中心要求的前提下，尽量扩大湿度控制范围，这是减少湿度控制能耗*有效的手段；

**湿度控制：**湿度控制可以减少由于温度波动造成的加湿和除湿动作的循环运行，降低能耗；

温湿度独立控制：温湿度独立控制避免了由于温度需求造成湿度变化，减少湿度控制需求；

低功耗加湿方式：加湿方式中，湿膜，喷淋等绝热加湿方式功耗较低。