本文通過動圖的形式介紹說明了數據機房空調系統的方方面面，小編對網絡素材進行了整理，讓行文結構更加清晰，供參考。

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　　機房空調屬于精密空調的一種，是為了滿足精密設備特殊工藝及特定環境的要求而設計的，其目的是精确控制其溫度、濕度等并要求控制在一定範圍。

　　機房空調具有高顯熱比、要求大風量。為達到所需空氣參數，空調系統由制冷循環和空氣循環兩個循環部分組成，制冷循環主要分為水冷和風冷兩類。下面我們就通過系列動圖，來了解下機房空調的制冷循環和空氣循環。

　　Pt.1制冷循環原理 制冷循環由壓縮過程、冷凝過程、膨脹過程、蒸發過程組成。就是利用有限的制冷劑在封閉的制冷系統中，反複地将制冷劑壓縮、冷凝、膨脹、蒸發，不斷的在蒸發器處吸熱汽化，進行制冷降溫，将熱量從室内搬運到室外。

　　所謂水冷和風冷的區别，其實就是與水或者空氣進行熱量交換的區别。

　　制冷循環

　　Pt.2空氣循環

　　2.1 送風方式

　　末端的送風方式常規分為上送風方式，風管送風方式和地闆下送風。

　　上送風方式

　　風管送風

　　地闆下送風

　　2.2 典型布置 為了優化氣流和進一步提升冷卻，采用約束送風是比較常用的通風并劃分冷池的一種方式，冷熱通道分離，如下圖。

　　冷熱通道分離

　　除此之外，為了降低氣流輸配距離，還有行間空調和櫃級空調。

　　傳統的房間級空調到微模塊的演變

　　部分數據中心也會采用頂置空調，采用熱通道封閉方法，進一步縮短氣流循環距離，安裝頂置空調的放置方式，可以分為卧式和立式。

　　卧式頂置空調

　　立式頂置空調

　　為了進一步降低氣流輸配距離，部分數據機房也會采用櫃級冷卻方式，如熱管背闆。

　　櫃級空調

　　Pt.3機房風冷系統 這是最傳統的冷卻方法，空調由内機和外機通過氟管路連接而成，内機由壓縮機、膨脹閥和蒸發器等組成，可以實現制冷和氣流輸送等功能，外機則用來散熱。

　　風冷制冷原理

　　常規采用定速渦旋壓縮機制冷，少量采用數碼渦旋或者變頻渦旋壓縮機；風冷室外機安裝在室外或樓頂，内外機距離有限制：常規不高于室内機20米，不低于室内機5米，室内外管路長度推薦小于60米，超出需要延長組件和措施。

　　風冷機房空調典型結構

　　3.1 适合場景 風冷空調相互間獨立，無單點故障，特别适合中小型數據中心，當輸送氣流距離較短時，可以單側布置，當輸送距離較遠時，采用雙側布置，如圖6。

　　數據中心風冷空調布置

　　3.2 内機方式 除房間級空調外，還有風冷行間空調和櫃級空調，這種方式，可以降低氣流的輸配距離，減少風機耗電，行間空調配合冷熱池封閉可以取得較好的冷卻效果，圖7，如果不封閉如圖8。

　　房間級空調典型氣流

　　行間空調 熱池封閉

　　風冷行間空調

　　3.3 風冷機房空調優缺點 優點：系統簡單、完全獨立，投資低，分期建設方便，無單點故障，可靠性高。

　　缺點：外機數量多；渦旋壓縮能效低于離心機；外機風冷散熱，大規模布置不宜，夏天容易高壓；整體能效不高。

　　适合：中小型數據中心。

　　Pt.4機房水冷系統 與傳統的商用水冷系統相同，水冷冷凍水系統包含兩個水系統，冷卻水系統和冷凍水系統，系統主要由水冷冷水機組、冷凍水泵、冷卻塔、冷卻水泵、水處理設備、定壓補水系統、冷凍水空調末端及管路閥門等組成。

　　水冷冷凍水空調

　　4.1 壓縮機 水冷冷凍水系統一般采用大型冷凍機組，冷量較大的選用離心機組以獲得較好的能效比，部分中型數據中心也會選用螺杆機組。

　　離心機組工作原理

　　離心壓縮機工作原理

　　離心機組内冷媒壓力變化

　　離心機組轉速區間

　　螺杆機工作原理

　　4.2 闆換 為了進一步提升能效，降低能耗，也會選配闆換系統，圖13，當環境溫度較低時，開啟闆換自然換熱。

　　闆換工作原理

　　4.3 末端方式 冷凍水空調末端也分為房間級（圖14）、行間級（圖15）和櫃級空調。

　　冷凍水房間級架構

　　冷凍水行間架構

　　4.4 冷卻塔 冷卻塔有開塔、閉塔，有橫流和逆流之分，數據中心冷卻塔一般選用鋼塔，下圖為橫流開式鋼塔。

　　橫流開式冷卻塔

　　橫流塔

　　逆流塔

　　4.5 循環水泵 水泵是一種把機械能轉換為液體能量、讓水在水系統中循環起來的裝置，冷凍水和冷卻水的循環都是通過水泵來進行的，常見循環水泵有端吸泵和雙吸泵。

　　循環水泵

　　4.6 蓄冷罐 考慮市電中斷後，冷凍機組從開機到正常運作需要一定的時間，故必須進行一定數量的冷凍水量儲備，如建立蓄冷罐或者蓄冷池，确保機房設備安全運行。蓄冷罐有開式和閉式之分，閉罐又分為立式和卧式。

　　卧式蓄冷罐

　　蓄冷罐工作原理

　　4.7 系統特點 優點：采用冷卻塔散熱，占地面積小且散熱效果好；離心壓縮能效高；冬季情況下使用闆換可以實現免費供冷。

　　缺點：系統構成複雜，投資大，有冷卻和冷凍兩個水系統，建設實施和運行維護複雜；水系統可靠性低，存在水浸機房可能；存在單點故障，需采用設備備份、環網或者雙系統來解決可靠性問題。

　　常見布置：冷機能效高，終期負荷配備闆換自然冷卻可以取得較好的能效，是目前大型數據機房中心普遍采用的方案。

　　4.8 制冷機組的一些節能方法 水冷制冷機組可以通過變頻等方式來調節流量，以實現節能的目的。

　　固定孔闆與可調孔闆

　　冷機變頻，根據負荷調整流量

　　變頻有限度，壓縮機在流量減小到一定程度會引起振喘

　　冷機啟動方式，變頻啟動更加節能

　　滿液式蒸發器

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