机房精密空调系统冷源分类
精密空调知识大百科
1 精密空调制冷型式风冷：风冷系统包括精密空调室内机和配套的室外机，室外机利用空气进行冷却，空调机组通过室外机将机房内的热量散发到室外空气中。
水冷：水冷系统包括精密空调室内机和冷却塔，冷却塔向精密空调室内机提供冷却循环水，空调机组通过冷却循环水将机房内的热量散发到室外空气中。
冷冻水：冷冻水系统包括精密空调室内机和冷水机组，冷水机组向精密空调室内机提供冷冻循环水，空调机组通过冷冻循环水将机房内的热量散发到室外空气中双冷源：双冷源系统分为风冷双冷源、水冷双冷源和冷冻水双冷源。
风冷双冷源机组是在风冷机组的基础上再加一套独立的冷冻水盘管系统，水冷双冷源机组是在水冷机组的基础上再加一套独立的冷冻水盘管系统，冷冻水双冷源机组具有两套独立的冷冻水盘管系统。
自然冷：常见的自然冷源系统分为风冷自然冷冷水主机+精密空调室内机和精密空调室内机+干冷器两种。
其中，前者精密空调室内机为冷冻水精密空调机组，后者精密空调室内机具有两套独立的制冷系统，系统能自动根据节能条件在两个系统之间切换，达到最大节能效果和保证机器可靠运行之间平衡。
2 精密空调主要器件压缩机：空调中的重要组成部件，用于给气态制冷剂增压，精密空调常用的压缩机包括涡旋压缩机和转子压缩机。
蒸发器：室内侧进行换热的主要部件，内走制冷剂吸热，外部表面吹过空气放热，形成热交换。
冷凝器：室外侧进行换热的主要部件，内走制冷剂吸热，外部表面吹过空气放热，形成热交换。
球阀：安装在制冷系统管路上，控制冷媒的通断，起到开关的作用。
干燥过滤器：安装在制冷系统管路上，用于干燥、过滤制冷剂。
视液镜：安装在制冷系统管路上，用于充注冷媒时把握充注量，以及随时观察系统冷媒情况。
膨胀阀：安装在制冷系统管路上，起到节流降压的作用，分为热力膨胀阀和电子膨胀阀两种。
加湿器：当室内湿度较低时，给室内空气加湿的设备，精密空调常用的加湿器分为电极式加湿器和红外线加湿器。
加热器：当室内温度较低时，给室内空气加热的设备，精密空调常用的加热器分为铝翅片式加热器、PTC式加热器和不锈钢绕片式加热器。
机房空调分类以及原理
机房空调分类以及原理机房空调按是否自带冷源方式可以分为直接膨胀式（DX）机组和通冷型(CW)机组,DX 机组自身具有制冷系统、CW机组自身不带制冷系统，需要利用冷水机组提供低温冷源。
其中DX机组按冷凝器冷却单元不同又分为风冷机组、水冷机组、乙二醇机组等。
随着机房空调散热量的能量损耗越来愈大、利用室外自然冷源的直接用来冷却机房的方案也越来收到人们的关注。
1.风冷风冷式直接蒸发系统的原理如下图所示，它的传热介质是制冷剂，制冷剂通过室内的压缩机加压，通过铜管进入室外的冷凝器放热，然后再通过铜管经过室内的膨胀阀降压，最后到达蒸发盘管吸热，达到降温的效果。
2. 水冷系统水冷机组系与风冷不同之处是增加了板式换热器和干冷器，整个压缩机制冷系统均在室内机组进行，其吸收的热量通过板式换热器传递给水，然后通过水循环散到室外。
根据热量通过水循环散到室外的方式，可以分成两种，一种是通过开放式水塔散热，称为开放循环方式，也就说通常说的水冷机组；一种是通过干冷器来散热，成为闭式循环方式，也就是通常说的乙二醇机组3.冷水式系统冷水系统主要有风冷（水冷）冷水机组、冷水式机房空调、水泵、冷却塔等组成，其中冷水机组提供冷源，，冷却塔在室外散热、冷水式机房空调利用冷水机提供的冷冻水冷却机房。
4.双冷源系统机房空调按是否自带冷源方式可以分为直接膨胀式（DX）机组和通冷型(CW)机组,DX 机组自身具有制冷系统、CW机组自身不带制冷系统，需要利用冷水机组提供低温冷源。
所谓双冷源就是一台机组中包含DX和CW两种制冷单元，可换为备份自动切换。
有上述三种基本的冷却方式可组成不同型的双冷源系统，如风冷+冷水系统、水冷+冷水系统。
5.高效自然冷却方案利用自然冷源、直接引新风到机房内的方案，最为节能。
如下图所示，CyberMate系列机房专用空调集成新风系统原理图英维克CyberMate系列机房专用空调可实现集成新风机组，是将新风单元和常规机房空调组合而成，在室外温度低于室内温度是，常规机房空调停止工作，新风单元直接引入室外新风；当室外温度高于室内温度时，新风单元停止工作，常规机房空调开启工作；此方案节能效果非常明显，但是却有着新风直接进入机房，影响机房内部的洁净度的问题。
机房空调系统分类和特点
制冷循 环
制冷制热循环
1、按服务对象： 舒适空调 工艺空调 舒适性空调通常应用于家庭或公共场所；工艺性空调通常应用于工厂，实验室等对
空气有特殊要求的场合。
2、按空调设备的设置情况分类： （1)集中式空调系统：集中式空调系统是将各种空气处理设备和风机都集中设置在一个 专用的机房里，对空气进行集中处理，然后由送风系统将处理好的空气送至各个空调房 间中去。 （2）半集中式空调系统：除有集中的空气处理室外，在各空调房间内还设有二次处理 设备，对来自集中处理室的空气进一步补充处理。 （3）全分散式空调系统：把空气处理设备、风机、自动控制系统及冷、热源等统统组 装在一起的空调机组，直接放在空调房间内就地处理空气的一种局部空调方式。 3、按负担室内负荷所用的介质种类分类： （1）全空气系统：空调房间内的热、湿负荷全部由经过处理的空气来承担的空调系统。 （2）全水系统：空调房间内热、湿负荷全靠水作为冷热介质来承担的空调系统。 （3）空气—水系统：空调房间的热、湿负荷由经过处理的空气和水共同承担的空调系 统。 （4）制冷剂直接蒸发系统：这是一种制冷系统的蒸发器直接 放在室内来吸收房间热、 湿负荷的空调系统。
1、独立的风冷专用空调：接蒸发式的独立的分散式、定风量、低风速、对流换 热、封闭式（混合）、单区应用的工艺性空调。具备：制冷、加热、去湿、加湿、 空气过滤、提供机房气流循环，以及自动调节和远程监控等功能。
优点：配置自由、运行稳定，对机房保障性好。
缺点：占地大，室外机布放困难，氟管路的安装质量影响大，单机故障较多（冷 凝器脏堵等），多机互相影响造成散热困难，抗极限高温能力差（极端情况降 容），效率一般。
1、电量的比较：比较两者的耗电量应明确机组装机容量与耗电量的区别及负荷分布对机组效率和耗电量的影响。全 负荷时，风冷机组之冷凝温度高于水冷式机组，故风冷机组的压缩机需要较大的功率，但是空调负荷在整个夏季的 分布式及不均匀的，所以机组在最大负荷下运行的时间是极其有限的。风冷机组的冷凝温度取决于室外干球温度， 而水冷式冷水机组的冷凝温度则取决于室外湿球温度。在一天之内，室外空气干球温度的变化比湿球温度要大得多， 在干旱地区甚至可以达到15℃～16℃，而湿球温度在一天之内是变化很小的，所以可以认为水冷式机组的冷凝温度 在一天之内是几乎不变，而风冷式机组的冷凝温度当室外干球温度下降时随之下降。风冷机组能效比风冷一般小于 3.0，水冷大于3.0。但计上水泵及冷却塔消耗，水冷不一定比风冷节能。
精密空调机组及零部件相关专业术语
精密空调机组及零部件相关专业术语精密空调是指一种可以向机房提供空气循环、空气过滤、冷却、再热及进行温度、湿度控制的空气调节机。
1、制冷型式 Cooling Type风冷Air-cooled风冷系统包括精密空调室内机和配套的室外机，室外机利用空气进行冷却，空调机组通过室外机将机房内的热量散发到室外空气中。
水冷Water-cooled水冷系统包括精密空调室内机和冷却塔，冷却塔向精密空调室内机提供冷却循环水，空调机组通过冷却循环水将机房内的热量散发到室外空气中。
冷冻水Chilled Water冷冻水系统包括精密空调室内机和冷水机组，冷水机组向精密空调室内机提供冷冻循环水，空调机组通过冷冻循环水将机房内的热量散发到室外空气中双冷源Double cold source双冷源系统分为风冷双冷源、水冷双冷源和冷冻水双冷源。
风冷双冷源机组是在风冷机组的基础上再加一套独立的冷冻水盘管系统，水冷双冷源机组是在水冷机组的基础上再加一套独立的冷冻水盘管系统，冷冻水双冷源机组具有两套独立的冷冻水盘管系统。
自然冷Free Cooling常见的自然冷源系统分为风冷自然冷冷水主机+精密空调室内机和精密空调室内机+干冷器两种。
其中，前者精密空调室内机为冷冻水精密空调机组，后者精密空调室内机具有两套独立的制冷系统，系统能自动根据节能条件在两个系统之间切换，达到最大节能效果和保证机器可靠运行之间平衡。
2、器件Component压缩机Compressor空调中的重要组成部件，用于给气态制冷剂增压，精密空调常用的压缩机包括涡旋压缩机（scroll compressor）和转子压缩机（rotor compressor）。
蒸发器Evaporator室内侧进行换热的主要部件，内走制冷剂吸热，外部表面吹过空气放热，形成热交换。
冷凝器Condenser室外侧进行换热的主要部件，内走制冷剂吸热，外部表面吹过空气放热，形成热交换。
球阀Ball Valve安装在制冷系统管路上，控制冷媒的通断，起到开关的作用。
冷源的种类及应用
冷源的种类及应用冷源是指能够提供冷量的设备或系统，其种类和应用非常广泛。
下面将介绍几种常见的冷源及其应用。
1. 压缩机制冷机组压缩机制冷机组是最常见的冷源之一。
它通过压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体，然后通过冷凝器散热变成高压液体，再通过膨胀阀降温变成低温低压液体，最后通过蒸发器吸收热量变成低温低压气体，循环往复完成制冷过程。
这种冷源广泛应用于空调、冷库、冷藏车、制冷设备等领域。
2. 吸收式制冷机组吸收式制冷机组是通过热量驱动制冷的一种冷源。
它由吸收器、发生器、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成。
其中，发生器和冷凝器是核心部件，它们通过热量驱动制冷剂的吸收和放出来达到制冷目的。
吸收式制冷机组具有无震动、无噪音、可靠性高等特点，被广泛应用于医疗、化工、酒店、食品加工等领域。
3. 螺杆式冷水机组螺杆式冷水机组是一种高效节能的冷源。
它通过两个相互螺旋且相互啮合的螺杆进行工作，实现压缩和膨胀过程，从而实现制冷过程。
螺杆式冷水机组具有高效、稳定、噪音低、可靠性高等优点，被广泛应用于商业建筑、工业制冷、医疗机构等领域。
4. 离心式冷水机组离心式冷水机组是通过离心式压缩机驱动制冷剂进行制冷的冷源。
它具有制冷量大、效率高、适应范围广等特点，被广泛应用于空调、工业冷水供应、制冷设备等领域。
5. 涡旋式冷水机组涡旋式冷水机组是通过涡旋式压缩机进行制冷的一种冷源。
涡旋式冷水机组具有体积小、噪音低、运行稳定等特点，被广泛应用于工业制冷、电子制造、医疗、商业建筑等领域。
6. 吸附式制冷机组吸附式制冷机组是利用吸附剂与制冷剂之间的吸附和解吸过程来实现制冷的一种冷源。
它具有无动力驱动、环保、可靠性高等优点，被广泛应用于太阳能、天然气等非传统能源领域。
以上是几种常见的冷源及其应用。
随着科技的进步和工业的发展，冷源的种类和应用还将不断涌现和变革，为人们的生活和工作提供更加舒适、便利和高效的冷藏、制冷和空调条件。
精密空调介绍
机房精密空调制冷形式可以简化为：风冷型、冷冻水型、热管型、间接自然冷型，其他的多是在以上几种类型上组合使用。
其他的包含湖水制冷、三联供、地下水制冷、溴化锂制冷等都应该算作制冷解决方案类。
下来，我们具体来看。
精密空调的8大制冷形式根据目前的行业发展情况，机房精密空调主要有以下几类：1、风冷型机房精密空调（风冷型）即空调的制冷剂通过风来冷却，安装在室外的冷凝器（精密空调室外机）将冷凝剂的热量带走，使制冷剂放出热量。
这种是最常见的，就少讲点。
2、水冷型机房精密空调（水冷型）水冷型机房精密空调的结构跟风冷型的差别不大，主要的差别是：水冷型机房精密空调增加有水冷板式或壳管式换热器，制冷剂在经过水冷板式或壳管式换热器时放出热量，而水冷板式或壳管式换热器的冷水吸收热量后经水泵排到大楼冷却塔，再由冷却塔将热量排放到空气中去。
由于冷却塔为热湿型交换设备（空气与水直接接触），也有选用干冷型室外冷凝器的。
额外多讲一句，水冷型机房精密空调和下面讲的冷冻水型精密机房空调完全是两款产品。
3、冷冻水型机房精密空调（冷冻水型）冷冻水型机房精密空调室内机主要由冷冻水盘管、风机、水阀组成，冷冻水直接进入到室内机盘管内，简单理解：空调末端制冷系统没有压缩机。
同时此类空调系统末端单机制冷量不是固定的，与系统里面的进回水温度，出回风工况密切相关，同一套机组在不同工况下，机组制冷量可能相差几倍。
4、双冷源型机房精密空调（双冷源型）双冷源系统是为确保机房精密空调的制冷的保障性，可以采用双冷源机房精密空调。
一般有下面2种组合：a、风冷+冷冻水，以冷冻水系统为主用，风冷系统为备用。
b、水冷+冷冻水，以冷冻水系统为主用，水冷系统为备用。
5、乙二醇冷机房精密空调（乙二醇冷却制冷）这种机型主要用在北方寒冷地区，也可以算是水冷型机房精密空调。
一旦室外温度低于0摄氏度时，在水中加入乙二醇溶液（保证水不结冰），保证冷却水不结冰。
6、冷冻水双盘管型机房精密空调（双盘管）此类制冷方式就是在一套冷冻水机组内，存在两套独立的冷冻水盘管，并连接至不同的冷冻水水源，提高了系统的安全性，也节省了机组占地面积，在同一套结构系统内形成2N设计。
机房空调系统分类及特点知识讲解
机房空调系统分类及特点知识讲解机房空调系统分类及特点知识讲解随着科技的不断进步，计算机、网络等高科技应用逐渐地渗透到我们的日常生活中。
而这些高科技应用的家都是机房。
而机房作为各种设备的集中地，其运作要求高，对内部温度、湿度等环境条件的要求也很严格。
因此，在机房的建设过程中，空调系统的选择和设计显得尤为重要。
在现今市场上，机房空调系统大致可分为精密空调系统和普通空调系统两类。
一、精密空调系统精密空调系统是专门为机房建立的空调系统，其最大的特点之一就是高配置和高性能。
精密空调系统具有如下几个特点：1.保证温度恒定为了保证机房内部设备的正常运行，精密空调系统通过不断的调节空气中的温度来保证设备的可靠运行。
温度恒定对于机房来说非常关键，一旦温度过高或过低，都会对设备造成损害，甚至导致设备停机，影响生产效率。
2.控制相对湿度相对湿度是指空气中的水分的含量，是精密空调系统的另一个重要特点。
机房内可能有一些对湿度比较敏感的设备，所以需要通过调节空气的湿度来控制机房内的湿度。
3.静电控制静电是机房内非常难避免的问题，高温及湿度往往会加剧这一现象。
精密空调系统通过防静电设计来避免这一现象的发生，确保机房内部设备的安全运行。
二、普通空调系统普通空调系统则是相对于精密空调系统来讲，普及度更高、价格更便宜、适用范围更广。
但是普通空调系统设计时需要考虑机房内部设备的特殊性，选用除湿功率高、温度恒定的产品。
普通空调系统的特点是：1.维护成本低普通空调系统的设计结构比较简单，维护成本比较低。
对于少量机房来说，普通空调系统足以满足其冷却的需求，尤其是在采用了一些智能控制系统后，可以使空调系统运行更加稳定。
2.供需匹配度高相对于精密空调系统来说，普通空调系统的设计需要考虑的因素要少一些。
此外，普通空调系统能够更加适应生产环境的变化，因而具备较高的供需匹配度。
三、总结精密空调系统和普通空调系统都有其特点。
精密空调系统适用于对温度、湿度等要求较高的机房，而普通空调系统适用于小型机房或前提条件比较简单的机房。
机房精密空调及其选型步骤
机房精密空调及其选型步骤一、制冷循环系统介绍1、液体制冷原理利用物质的壮态变化达到转移热量的目的：因为临界温度较高的气体只要稍微压缩就能使它液化，同时放出热量。
而当压强减小时，它又可能汽化，同时吸收热量。
所以当液化剧烈汽化时，可以使周围的物体冷却并获得低温。
2、制冷方式的分类液体蒸发制冷—蒸气压缩实现循环，使用最广吸收式制冷热电制冷气体涡旋制冷3、常用制冷剂—氟利昂制冷剂—是一种在制冷系统蒸发器的低温低压环境中吸热，在冷凝器的高温高压环境中排热的一种特殊的流体。
氟利昂—甲烷或乙烷的卤族衍生物。
4、制冷系统的四大部件：压缩机—制冷循环的核心，是制冷剂在系统内循环的动力装置，使蒸发器中的制冷剂保持低压，冷凝器中制冷剂维持高温高压。
冷凝器—在冷凝介质的作用下，使压缩机排出的过热饱和蒸汽冷凝为液态。
膨胀阀—起节流作用。
制冷剂循环流量的调节装置，它对高压液态制冷剂节流降压，使进入蒸发器的制冷剂在要求的低压下吸热蒸发。
同时根据被冷却介质的热负荷变化自动调节进入蒸发器的制冷剂的流量。
蒸发器—经节流后的液态制冷剂在蒸发器中吸热汽化，使被冷却物质降温，实现制冷的目的。
5、制冷工作流程液态制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物质的热量之后，汽化成低压、低温的蒸汽，被压缩机吸入压缩成高压、高温的蒸汽，然后进入冷凝器向冷却物质放热而冷凝为高压、高温的液体，在经节流装置节流以后变为低压、低温的液态制冷剂，再次进入蒸发器吸热汽化，从而起到循环制冷的目的。
制冷剂在循环过程中的状态部件制冷剂状态压力变化温度变化蒸发器液-汽低压低温压缩机汽-汽低压-高压低温-高温冷凝器汽-液高压高温-常温膨胀阀液-液/汽高压-低压常温-低温二、空气循环系统介绍1、空气的处理工程室内的热湿状态点A的空气通过风机的牵引回到空气处理机，与部分新风混合到热湿状态点B，再流经机组的表冷器或蒸发器达到状态点C，形成出风，然后按照热湿变化规律ξ吸热吸湿变化到室内标准状态N点。
精密空调系统方式
6、双冷源型
6、双冷源型
优缺点：
直接膨胀风冷式或水冷式机组中加入一个冷（冻）水盘管，可将直接膨胀系统作 为 冷（冻）水系统的备用系统。
优点： •由于冷水机组的能效比高，因此可以节 能并延长直接膨胀系统压缩机的寿命； •双冷源互为备份、安全、可靠性高。
缺点： •初投资较大； •管线较多； •维护管理较复杂。
冷冻水水泵
风冷冷水机组 楼顶
制冷主机
冷冻水 供、回 水管路
架高地板 加湿器上水管
冷凝水下水管
冷冻水
5、冷冻水型
优缺点：
优点： •室内机故障率低，外形尺寸和重量相对较小； •室外部分占地面积小； •室内外机之间相连的管线少，长度和高差几乎不受限制； •冷水机组效率较高，节能； •有自然冷却功能可供选择，节能；
适用于配有冷（冻）水系统的机房和对可靠性要求很高的机房使用。
室外机低于室内机的安装示意图
1、风冷型（直接膨胀系统）
优缺点：
优点 ： ●系统简单，维护管理方便； ●系统可分期分批建设，节约投资； ●机房内漏水的潜在威胁小； ●有带自然冷却模块（带制冷剂泵的节能模块）的机组可供选 择，可减少压 缩机的运转时间，降低能耗。
缺点： ●室内外机组之间相连的管线多，冷媒管长度和高差均有严格的限制； ●需要有足够的合适位置安放室外机，多台室外机密集安放易造成过热。 ●室外机噪声对周围环境影响较大。 适用于空调机台数较少、有足够的合适位置安放室外机的机房、希望分期分 批建设的机房、要求运行维护管理较简单的机房。
缺点： •对安全性要求高的机房，冷水机组、水泵应为冗余设计， 循环水需要采用双路系 统，成本较高； •冷（冻）水管路引入机房，而且往往管径较大，占用活动地板下较大空间，漏水的 潜在威胁较大； •运维管理较复杂。 适用于大型数据中心
机房空调种类与对比
冷冻水型
• 系统简介： • 冷冻水型机房精密空调以前主要使用于南方区
域，现在随着IDC机房的建设，对空调的需求 量也越来越大，而冷冻水型空调以冷量大、能 效比高等特点被数据中心机房采用。 • 系统组成： • 冷冻水型空调由冷冻水主机（螺杆机、离心机 等）、空调室内机、冷却塔、膨胀水箱、循环 水泵和连接管路等组成。
南京佳力图空调机电有限公司
冷冻水型
• 优点：
• 系统能效比高； • 室外安装空间小； • 不受楼层高度影响。
• 缺点：
• 管路系统需要的安装空间大； • 冷冻水主机需在建筑时考虑放置位置； • 施工周期长； • 扩容性较差。
南京佳力图空调机电有限公司
冷冻水型
• 系统初投资和运行维护成本：
• 冷冻水型空调系统组成较复杂，初投资成本比 风冷型高；
乙 二 醇 ） 系 统
水冷双冷源系统图示
南京佳力图空调机电有限公司
风冷直接膨胀式系统
• 系统简介： 风冷直接膨胀式恒温恒湿空调，是机房专用空
调常用的一种冷却系统，适用于南北方任何区域， 在室外－45℃～＋50℃范围内均可正常制冷，工作 稳定可靠。 • 系统组成：
风冷直接膨胀式系统由室内机、风冷室外机和 内外间连接铜管组成，系统简单，组成器件少
南京佳力图空调机电有限公司
风冷直接膨胀式系统
• 优点： • 系统简单，只有室内机与室外机组成，适用于南北方任何区域，
在室外湿度－45℃－＋50℃范围内均可正常制冷，工作稳定可靠； • 室外机和室内机之间由细小的铜管连接，节约了安装空间，同样
冷量需要的管井尺寸小； • 各系统独立工作，当单个系统出现故障后只需对故障机进行检修，
南京佳力图空调机电有限公司
风冷双冷源和水冷双冷源精密空调
风冷双冷源和水冷双冷源精密空调
█双冷源机组工艺设计
坚固的金属壳体，全部壳体采用12mm以上的钢板。
良好密封性，内衬隔热吸音材料，可防止气流泄漏及降低噪音机组带有铰链的前门，容易打开，不需提供专用工具，就能提供正常的维护服务。
美观大方的防腐蚀环保烤漆涂层。
外涂环氧树脂，不但美观大方，同时可以达到防腐蚀的目的，使得机体的寿命可以增加到10年以上。
█双冷源机房精密空调是深圳雷诺威精密空调设备有限公司研发设计，双冷源机组分为风冷和水冷具有独立式的冷冻水机组和直接蒸发式的双重系统。
机组在可提供冷冻水源但不能保证全年持续供应的场所，优先使用冷冻水系统制冷。
当冷冻水供应中断或者冷冻水水温不足以承担全部负荷要求时，微处理控制器会自动启动直接膨胀制冷系统。
当然，也可以将直接膨胀制冷系统设为优先使用。
当压缩机出现故障时，使用冷冻水制冷系统。
█涡旋式压缩机
雷诺威公司采用先进的高效压缩机系统，可选单独或并联式组合；噪音低，高效节能，可靠性高，使用寿命长；全系列采用先进的压缩机效能高，运动部件少，延长机组寿命，无液击现象。
压缩机内装有缺相保护装置，在电源缺相或压缩机过载的情况下，能自动停止压缩机工作，保护压缩机电机。
数据中心(IDC机房)常见冷却方式介绍
数据中心常见冷却方式介绍数据中心机房内部温湿度环境的控制要依靠室内空调末端得以实现，机房专用精密空调具有高效率、高显热比、高可靠性和灵活性的特点，能满足数据中心机房日益增加的服务器散热、湿度恒定控制、空气过滤及其他方面的要求。
数据中心传统冷却方式主要有：风冷型直接蒸发式空调机组、水冷型直接蒸发式空调机组、冷冻水型空调系统、双冷源空调系统。
传统数据中心冷却方式存在传热效率低、局部热点难以消除以及制冷系统能耗大等问题。
针对常规机房能耗较高及使用局限性的问题，数据中心行业新型的冷却方式被越来越开发及使用。
新型的冷却方式有：风侧自然冷却技术、水侧自然冷却技术和热管自然冷却技术等。
下面分别介绍这几种数据中心传统与新型的冷却方式。
1. 风冷型直接蒸发式空调系统风冷型直接蒸发式空调系统如图一所示，机组主要有框架、压缩机、蒸发器、冷凝器、电子调节阀、室内风机、室外风机、机组控制系统、温湿度传感器等组成室外侧翅片换热器作为冷凝器，室内侧翅片换热器作为蒸发器，压缩机排出的制冷剂高温气体在室外侧翅片换热器冷凝成液体后，经膨胀阀节流降压成为低温气液混合体，再流入室内侧翅片换热器，吸收热量蒸发后回到压缩机，完成一个制冷循环; 同时，从室内来的回风经过室内侧蒸发器后则被冷却降温，处理后的冷风由室内侧风机再送入室内。
2. 水冷型直接蒸发式空调系统水冷型直接蒸发式空调系统，室内机配置水冷冷凝器，由室外冷却塔提供冷却水。
机组冷凝器、蒸发器均在室内机组内，制冷循环系统管路短。
风冷型与水冷型直接蒸发式空调系统的主要区别在于冷凝器的冷却方式。
所有机组的冷却水可以做到一个系统当中，由水泵为冷却水循环提供动力。
3. 冷冻水型空调系统冷冻水型精密空调系统一般由冷水机组、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、冷冻水型精密空调、管路及附件组成。
冷冻水型空调机组，采用冷水机组或板式换热器提供冷冻水，对机房进行温湿度控制。
冷冻水型精密空调具有高能效、结构紧凑、可远距离输送冷量的特点。
数据中心机房精密空调系统简介
摘要：机房专用空调设备制冷系统形式很多，可以根据工程项目的特点，选用不同的制冷系统。
机房专用空调机组制冷系统主要冷却形式有风冷式、水冷或乙二醇水冷式、冷冻水式、双冷源系统等。
一般而言，在选择冷源形式时需要参考的容大致包括：系统投资，系统效能，运营、维护的成本，以及所在地气候条件等。
多种制冷方式：风冷机房空调、水冷机房空调、冷冻水机房空调、风冷双冷源机房空调、水冷双冷源型等多种机型，制冷量风冷型单机从5.5KW～200KW，水冷型单机从5.5KW～200KW。
(一) 风冷式系统1、风冷式机组的组成及工作原理风冷式直接蒸发系统使用冷媒作为传热媒介。
机组的制冷系统由蒸发盘管、压缩机、冷凝器等制冷管路组成，室空气穿过机组部风道进行循环。
将远端的风冷冷凝器与室机相连接，整个制冷循环在一个封闭的系统，从而吸收房间的热负荷并排放到大气中去。
2、风冷式机组的应用特点风冷式机组在数据中心机房的应用最为广泛，它具有以下特点。
优点：(1) 直接蒸发制冷循环，没有冷冻水和冷却水系统。
(2) 每个机组都有自带的压缩机，可以在每个机房实现N+1的备份方式。
(3) 安装容相对简单。
(4) 室外机安装分散，不需太多考虑室外机承重问题。
(5) 日常维护相对简单，不需考虑水系统。
缺点：(1) 对于大型数据中心，每个机组、压缩机制冷系统均需要一套制冷铜管连接，工程量巨大。
(2) 室机、室外机距离受到限制，当量长度大于50m时效率会有较明显的下降。
(3) 在大型数据中心中室外机由于数量较多，占用的面积要相对大一些。
(二) 水冷或乙二醇水冷式系统1、水冷式机组的组成及工作原理水冷或乙二醇冷却系统的部结构与风冷式机组相同，室空气通过蒸发器盘管循环。
与风冷式不同的是，水冷机组部安装有板式冷凝器，将实现房间热量与乙二醇溶液之间的热转换。
该冷凝器的液体作为一个二级传热媒介，被抽到远处安装的空气冷却式干冷器或冷却塔，热量在那里最终排到大气。
水冷却系统机房专用空调机组每台机组均自带制冷循环系统，并配有单独的水冷冷凝器，冷凝器置于室机部。
数据中心(IDC机房)空调冷却系统分类及散热特点
数据中心（IDC机房）空调冷却系统分类及散热特点合理、有效、最大化利用室外天然自然冷源，降低空调系统的能耗、提高空调系统全年运行效率是空调系统设计建设的基本原则。
在满足服务器设备正常安全运行需要的空气温度、湿度、洁净度的条件下，空调系统的冷却热交换环节少、各环节换热效率高、换热距离短，快速地把服务器散热带出机房，是数据中心选择空调冷却系统形式、提高冷却效率的关键，也是今后数据中心冷却系统发展的方向。
1、数据中心机房的散热特点数据中心机房内服务器设备散热属于稳态热源，服务器全年不间断运行，这就需要有一套全年不间断运行的空调冷却系统，把服务器散热量排至室外大气或其他自然冷源中。
为保证服务器的冷却需要，即使在冬季也需要提供相应的冷却系统运行。
随着IT 技术的不断发展，机柜的功率密度不断提高。
几年前，服务器机柜功率大多在1~2kW/机架，现在绝大多数数据中心的服务器功率达到了5~6kW , 最高的功率已高达35kW/机架，随着未来服务器技术进步，其功率密度还将进一步提高。
因此，数据中心需要根据数据中心功率密度的不同，同时考虑到建筑规模、负荷特点、当地气候条件、能源状况、节能环保要求等因素，综合比较后确定合理的空调冷却系统。
2、数据中心冷却系统组成数据中心空调冷却系统由空调末端设备、输配系统、冷源部分以及控制系统等几部分组成。
3、数据中心冷却系统冷源冷源分为自然冷源和人工冷源两大类，任何冷却系统在设计建设运行中，条件许可时应首选自然冷源，自然冷源不满足冷却需要时，才采用人工冷源。
在现有的冷却系统中，除了芯片级冷却方式采用纯自然冷源外，其他冷却系统一般采用相结合的方式，自然冷源和人工冷源在系统中相互融合配合使用。
4、数据中心冷却系统冷量输配空调系统冷量输配系统是冷源和末端之间能量交换的一个桥梁和渠道，通过流体（物质）的转运与分配，把冷源设备产生的冷量输送到空调末端，通过末端的热交换带走机房的IT 设备产生的热量。
专业角度分析机房精密空调制冷基本形式划分
专业角度分析机房精密空调制冷基本形式划分
1、风冷型精密空调
自带制冷系统，独立运行的空调系统;
系统结构简单，安装方便，施工难度小，烟道占用机房空间少，
扩容方便，只需外设提供安装空间;
机组间具有最大的独立性，没有故障关联;
制冷剂管道不宜过长，超出室外冷凝器不应低于室内机5米;
多采用在中小型第三层(1000KW以下，1000㎡)或无专业维护人员
的情况下。
2、水冷型精密空调
自身不带制冷系统，由外界中央空调提供冷源的空调系统，固定
水温;
机组结构简单，故障少，维护工作量少，单机成本低;
通过EC风机实现多种节能运行环保方式：例如高水温高回风温度
节能运行模式、智能备份管理节能环保运行模式、高架地板静压管理
网络连接节能运行模式等等;
系统设计复杂、共用供水管系统风险路可能出现导致系统风险、
在分期投入负载及设备时，需要提前暂缓做好系统预留设计，否则后
期难以扩容;
多采用在巨型改采机房的情况下。
3、冷冻水型精密空调
自带制冷系统，一般统一采用集中扇叶(水塔或干冷器)进行散热，自然水温;
解决制冷系统管道过长或室内外负高差问题;
导入冷却水流量转用调节装置时，制冷系统运行当更稳定，较风冷系统极高效;
系统设计复杂、共用排水供水管路可能导致系统风险、在分期投入负载及设备时，需要提前做好系统预留搞好设计，否则后期难以扩容，同时要注意地下水问题;
多采用在机房风冷机型实施有困难的情况下。
4、双冷源型
双路冷源，主系统一般采用冷冻水，备用系统根据状况确定(风冷或水冷);
利用冷冻水提高井水系统能效比;
谢利谢增加可靠性;
多采用在冷冻水源不稳定的情况下。
空调制冷机房
1
2
2、溴化锂吸收式制冷 原理略。 特点：以热做动力。用电很少，噪音振动小，制冷剂为 水，对环境无影响，体积大。只能制取0℃以上的温度， 一般只用在空调。 根据动力的形式不同分为： ①直燃式（燃气、燃油）溴化锂吸收式制冷机。 有可靠的燃油、燃气资源。 ②蒸汽式溴化锂吸收式制冷机，以蒸汽作动力。 ③热水式溴化锂吸收式制冷机，以高于80℃的热水作动 力。效率较低，有废热、余热时采用。
§9-4 空调冷、热源及制冷机房 一、空调冷源 （一）按制冷方法分 1、压缩式制冷（用电做动力，设备尺寸小，运行 可靠，制冷剂为氟利昂） 压缩式制冷机按压缩机的形式分为： ①活塞式冷水（制冷）机组：适用于中、小型工 程，能效比低，大于3.6。 ②螺杆式冷水机组：适用于大、中型工程，能效 比大于4.1。 ③离心式冷水机组：适用于大、中型工程，尤其 大型工程，能效比大于4.4。
11
12
冷媒变化分析 压缩机 （压缩）
气体
低温 低压
●耗电做功使低温低压冷媒气体 变为高温高压气体
气 体
高 温 高 压
蒸发器 （蒸发）
●空气吸收冷媒的冷量使 液态冷媒变为气态
冷凝器 （冷凝）
●向空气放出冷媒的热量使 气态冷媒变为液态
液 体
液 体
低温 低圧
膨胀阀 （膨胀）
●降低冷媒压力 ●调整冷媒流量
高 温
高圧
13
冷暖空调原理
室外机
室内机
吸 热
膨胀阀(节流阀)
冷风 四通换向阀
发 热
蒸发器
冷凝器
制冷循环
压缩机
14
冷暖空调原理
膨胀阀
放 热 暖 风 四通换向阀 吸 热
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机房精密空调系统冷源分类
摘要：机房精密空调系统的冷源有很多形式，本文主要介绍机房空调制冷系统的冷源分类。
机房精密空调系统的冷源有很多形式，如风冷型直接膨胀制冷、水冷型直接膨胀制冷、乙二醇冷却直接膨胀制冷、冷冻水制冷型、双冷源（水冷型直接膨胀制冷+冷冻水制冷型）、自由制冷型等。
我们可以根据机房的地理位置、机房楼层布局、现有条件等选择冷源方式。
根据制冷的不同，制冷量大的直接膨胀制冷机组会采用双压缩机的系统，制冷量小的采用单压缩机系统，一般采用双压缩机系统的空调的可靠性高些。
双冷源由于可以使用外界提供的冷冻水，也可以采用压缩制冷，无论可靠性还是从节能方面考虑，都优于其他类型的机组，但价格偏高。
风冷型直接膨胀制冷
当符合下列情况之一时，宜采用分散设置的风冷型空调机组。
1、机房总面积不大，总制冷量小于100×104kcal/h，采用集中供冷系统不经济的建筑。
2、需设空气调节的房间较分散。
3、无法设置冷冻机房或管道难以设置的建筑。
风冷型直接膨胀制冷系统如图1所示，压缩机可以防止在室内机中，也可以放置在室外机中，目前大部分专用空调还是放置在室内机中。
在风冷式冷凝器中，制冷剂放出的热量被空气带走。
它的结构主要由若干组铜管组成。
由于空气传热性能差，故通常都在铜管外增加肋片，以增加空气侧的传热面积，同时采用通风机来加速空气流动，使空气强制对流以增加散热效果。
通风机有恒速的，也有可调速的（有的冷凝器使用“恒速+调速”的风机），能调速的风机会依据冷凝温度进行调速，使冷凝效果更稳定。
为了保证整个系统工作的可靠及高效，需根据室外环境温度匹配合适的风冷型冷凝器。
在安装时要根据冷凝器的安装距离，选择规格合适且符合制冷要求的铜管：符合厂商标准的工况，安装厂商标准配管；内外机距离超过厂商标准的，可以放大铜管口径，最大不得超过2档。
风冷型空调易于安装布局，方便灵活，将冷凝器（室外机）安装在屋顶或悬挂在建筑外墙上即可，所以使用最多。
但其缺点也非常明显：
（1）噪声和热量对周围环境影响很大，尤其是在居民区，很容易引发矛盾。
（2）在夏季高温期，当气温超过35℃时，散热不良引起高压跳车的故障率高。
（3）室外机由于长期与大量空气接触，冷凝器翅片非常容易积灰，经常需要人工清洗，工作量很大。
（4）制冷效率低于水冷型，更低于中央空调制冷。
（5）在严寒地区，冷凝温度太低，造成系统运行困难。
（6）由于压缩机需要提供制冷剂压缩和输送制冷蒸汽的双重功能，所以管路不能太长，内外机高程不能太大，一般要求管路在50m以内，室外机与室内机的高差不低于5m，不高于30m（部分欧洲产品要求3m内），超出这个范围，系统工作困难。
2、水冷型直接膨胀制冷
当具备安装冷却塔的建筑条件，且冷却水管可以通达每1台空调时，可以考虑使用水冷型空调，如图2所示。
水冷型空调与风冷型直接膨胀制冷空调的机构基本相同，只是缺少了室外冷凝器，取而代之的是冷换热器。
配有水量调节阀的水冷凝器安装在室内的主机中，根据压缩机的数量及制冷量选择合适的冷却水塔配合使用。
有管壳式的，也有板式的。
制冷剂在热交换器中被水直接冷却，热量最终能够被带到冷却塔处，散发到大气中。
由于冷却塔为热湿性交换设备，所以冷却效果好。
对于水冷型直接膨胀式制冷机组，特别需要注意5点：
（1）由于冷却水为循环水，长期与空气接触后会变得非常脏，容易堵塞冷凝器。
要防止堵塞情况的发生，一方面要在水路中安装细目水过滤器，另一方面要注意冷却塔水质，必要时需清洗冷却塔。
（2）IDC机房内都是电子设备，非常惧水，因此水管路的走向和质量至关重要。
（3）冷却塔、水泵、管路的单点故障都会导致整个系统瘫痪，因此充足的备份很重要。
（4）冷却塔的噪声和飘水问题会对周围有影响，在建设时就必须充分考虑这些因素。
（5）寒冷地区需注意管路保温以及冷却塔的结冰问题。
一旦冷却塔结冰严重或管路冰堵，会造成整个系统能够完全停止运行。
冷冻水制冷
冷冻水系统是在室内主机中装有冷冻水盘管，以冷水机组提供的冷冻水作为冷源以电脑控制水阀进而控制水流量，对机房进行恒温、恒湿控制，冷冻水制冷系统如图3所示。
这种冷源方式一般不设压缩制冷系统，仅以系统提供的冷冻水作为冷源。
系统向机组提供7℃冷水，回水为12℃。
采用这种冷源方式，其建筑必须原来就具有充足、稳定的冷水供给。
如果机房规模比较大，冷量需求大，又有空间，就可以考虑自建冷冻机房。
双冷源系统
为确保机房空调的制冷的保障性，同时充分利用中央空调制冷的高效率，我们可以使用双冷源专用空调机组，如图4所示。
双冷源机组中的一个冷源是冷冻水，另一个冷源是压缩制冷。
压缩制冷的冷凝方式又有风冷型和水冷型。
双冷源机组有很好的保障性，但其价格偏高。
自由制冷（乙二醇冷却制冷）
自由制冷型机房专用空调如图5所示。
与水冷系统一样，其冷凝器安装在室内主机中，不同的是机组配有独立的干冷器。
当室外温度低于0℃以下时，需在水中加入不同浓度的乙二醇溶液。
每个室内机组可以配用一套泵组和干冷器，也可以采用“主备”机替换使用的方式。
自由制冷的机组比较经济，在外界温度比较低（一般低于15℃）时，可以停止压缩制冷，直接使用空调外机的冷却水作为冷源，达到节能的效果。
为防止室外温度过低而造成盘管内冻结，常使用乙二醇等物质与睡的混合物作为冷却流体。
在室外温度超过15℃时，开启压缩制冷，保证机房温度。