IDC数据中心空调制冷
数据中心常见的制冷方式__概述及解释说明
数据中心常见的制冷方式概述及解释说明1. 引言1.1 概述数据中心是现代社会不可或缺的基础设施，用于存储、处理和传输大量的数据。
然而，随着计算机和服务器的不断发展，它们所产生的热量也越来越多，对数据中心进行有效的制冷成为了一项迫切需要解决的问题。
各种制冷方式因此应运而生，以确保数据中心能够正常运行并保持理想的工作温度。
1.2 文章结构本文将首先对常见的数据中心制冷方式进行概述及解释说明。
然后在接下来的章节中详细介绍每种制冷方式的原理、应用以及优缺点，并进行比较与分析。
最后，文章将展望未来发展趋势并给出结论。
1.3 目的本文旨在提供关于数据中心常见制冷方式的全面介绍，并对每种方式进行详细解释说明。
读者可以通过本文了解到不同制冷方式之间的差异和适用场景，帮助其选择合适的方案来满足自己数据中心制冷需求。
同时，本文也为进一步研究和改进数据中心制冷技术提供了一定程度的参考。
2. 常见的制冷方式2.1 空调制冷方法空调制冷是目前使用最广泛的一种数据中心制冷方式。
它采用了压缩循环制冷系统，利用制冷剂进行热量的吸收和释放。
该方法通过将新鲜空气进入数据中心并经过过滤、降温后供应给设备以保持其正常工作温度。
在此过程中，空调系统将热量排出建筑物外部或转移到其他区域。
2.2 液冷制冷方法液冷制冷方法是另一种常见的数据中心制冷技术。
与空调制冷不同，液冷系统通过将液体直接引入数据中心设备或机架内部来实现散热。
这些液体可以是水或者具有良好热传导性能的液态金属（如液态铜）等。
利用此方法，数据中心可以更高效地移除设备产生的热量。
相较于空调制冷方式，液态散热具有更高的换热效率和更少的能量消耗。
2.3 相变材料制冷方法相变材料制冷是一种新兴而有潜力的数据中心制冷技术。
相变材料是一种可以在特定温度范围内完成相变（如固态到液态）的物质。
当相变材料吸收热量时，它会发生相变并储存大量的热能。
而当环境温度下降时，相变材料会释放储存的热量从而保持设备的正常工作温度。
数据中心(IDC机房)大型冷冻水制冷系统介绍
数据中心大型冷冻水系统介绍随着互联网行业高速发展，数据业务需求猛增，数据中心单机柜功率密度增加至6~15kw，数据中心的规模也逐渐变大，开始出现几百到上千个机柜的中型数据中心。
随着规模越来越大，数据中心能耗急剧增加，节能问题开始受到重视。
在办公建筑中大量采用的冷冻水系统开始逐渐应用到数据中心制冷系统中，由于冷水机组的COP 可以达到6以上，大型离心冷水机组甚至更高，采用冷冻水系统可以大幅降低数据中心运行能耗。
冷冻水系统主要由冷水机组、板式换热器、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵以及通冷冻水型专用空调末端组成。
系统采用集中式冷源，冷水机组制冷效率高，冷却塔放置位置灵活，可有效控制噪音并利于建筑立面美观，达到一定规模后，相对于直接蒸发式系统更有建造成本和维护成本方面的经济优势。
1、冷水机组冷水机组包括四个主要组成部分：压缩机，蒸发器，冷凝器，膨胀阀，从而实现了机组制冷制热效果。
中大型数据中心多采用离心式水冷冷凝器冷水机组。
冷水机组的作用：为数据中心提供低温冷冻水。
原理：冷水机组是利用壳管蒸发器使水与冷媒进行热交换，冷媒系统在蒸发器内吸收高温冷冻水（21℃）水中的热量，使水降温产生低温冷冻水（15℃）后，通过压缩机的作用将热量带至壳管式冷凝器，由冷媒与低温冷却水水进行热交换，使冷却水吸收热量后通过水管将热量带出到外部的冷却塔散热。
如图，开始时由压缩机吸入蒸发制冷后的低温低压制冷剂气体，然后压缩成高温高压气体送冷凝器；高压高温气体经冷凝器冷却后使气体冷凝变为常温高压液体；当常温高压液体流入热力膨胀阀，经节流成低温低压的湿蒸气，流入壳管蒸发器，吸收蒸发器内的冷冻水的热量使水温度下降；蒸发后的制冷剂再吸回到压缩机中，又重复下一个制冷循环。
2、板式换热器当过渡季节及冬季室外湿球温度较低时，可以使用板式换热器利用间接水侧自然冷却技术为数据中心制冷。
间接水侧自然冷却技术指利用室外较低的湿球温度通过冷却塔来制备冷水，部分或全部替代机械制冷的一项技术，冷却塔自然冷却属于水侧自然冷却，冷却塔自然冷却是目前数据中心采用最多的自然冷却技术之一。
数据中心制冷形式选择
数据中心制冷形式选择目录1概述 (3)2风冷直接蒸发式空调系统 (3)2.1优点 (3)2.2缺点 (4)3风冷-冷冻水式空调系统 (5)3.1优点 (5)3.2缺点 (6)4水冷-冷冻水空调系统 (7)4.1优点 (8)4.2缺点 (8)1概述数据中心的空调系统主要分为风冷直接蒸发式空调系统、风冷-冷冻水式空调系统、水冷-冷冻水空调系统。
2风冷直接蒸发式空调系统空调室外机机房内2.1优点✧ 如果楼层不高，在建筑外立面允许的前提下可外挂或外置室外机，系统简单，无需配备冷却水泵和冷却塔，也不需要集中冷冻水系统。
✧ 系统有单机和分组保障能力，单台机组故障不影响整个机房空调的运行，自动恢复能力强，系统扩展灵活。
2.2缺点✧连接室内机和室外机之的管长有要求，垂直距离大于25米、绝对距离超过50米时，制冷效率会明显下降，严重影响压缩机的制冷效率；✧室外机空间占用面积较大，相互之间容易产生的热岛效应；设备扩容时，牵连的方面较多，必须提前规划扩容设备的安放空间；✧单台机组制冷量（显冷）最高只有90KW，难以满足应对大型数据机房和高密度机房的空调制冷需求。
✧如需实现不间断制冷需另行配置UPS供电系统，实现成本高。
✧室外风机的震动对建筑体楼板的影响较大，必须采取预处理措施。
室外风机的清洁保养工作量较大，要有配套的辅助设施支持。
✧冷媒的环保和泄漏问题是长期存在的问题，需要定期检查和保养。
3风冷-冷冻水式空调系统3.1优点✧采用空气冷却方式，省去了冷却水系统中的冷却塔、冷却水泵和冷却管道系统，适用于水资源受限或不稳定地区，且整体制冷负荷相对中等的空调系统。
✧机房建筑费用比较少，通常机组安装在屋顶平面上。
✧北方寒冷或严寒地区过渡季和冬季可以采用自然冷却，为节能提供前提，且运行控制相对简单。
✧室内冷冻水系统有总体调配能力。
可以预留管道扩容接口，在总体冷量范围内增加室内机配置。
✧可以分期设置水冷机组，室外施工对已经建成运行的数据中心机房影响较小，但要求具备主机吊装的能力和条件。
IDC数据中心空调制冷
IDC数据中心组成
IDC数据中心主要由服务器、存储设备、网络设备、备份设 备等硬件设施和相关软件组成。
同时，IDC数据中心还需要具备高可靠性、高可用性、高 扩展性和高安全性等特点，以满足客户的需求。
变频调节
通过改变压缩机的转速来调节制冷 量，实现按需制冷，降低能耗。
能量回收
利用热回收技术将排出的热能转化 为其他能源，如电能或热水，实现 能源的循环利用。
环保措施
使用环保制冷剂
提高能效
选择对环境影响较小的制冷剂，减少对环境 的污染。
通过优化数据中心设计和运营，提高制冷系 统的能效比，减少能源浪费。
该技术的主要优点是简单、维护方便、成本较低等，但制冷效率较低，且容易受 到室外温度的影响。
液冷制冷技术
01
液冷制冷技术是一种利用液体作为冷却介质的制冷方式，通常 使用水或乙二醇等作为冷却液。
02
该技术的主要优点是冷却效率高、节能效果好，同时可以降低
噪音和振动等。
但液冷制冷技术需要使用特殊的冷却设备和管道系统，安装和
IDC数据中心作用
1
IDC数据中心的作用是为企业和个人提供稳定可 靠的网络服务和数据处理能力，保障数据安全 。
2
IDC数据中心能够降低企业和个人的IT成本，提 高信息化的效率和效益，推动信息化建设的发 展。
3
IDC数据中心也是云计算和大数据等新兴技术的 重要支撑，推动着信息技术的发展和应用。
02
冷冻水循环系统
冷冻水循环泵
将冷冻水循环到IDC数据中心各个设备中，吸收设备产生的热量。
膨胀水箱
互联网数据中心(IDC)空调系统解决方案
互联网数据中心（IDC）空调系统解决方案——机房气流组织
液体冷却包
这种模块化制冷方案属于“冰 箱式制冷”。 在密闭机箱的侧面安装液体冷 却包，热空气通过液体冷却包 循环出冷空气给设备直接制冷 。这种模块化制冷方案兼顾了 温度、湿度、运行速度、空气 流量、气流方向和电能损耗等 各个参数，提供了各种冷却方 案，其中机柜液体冷却系统以 及直接面向CPU的高效液冷系 统。
互联网数据中心（IDC） 空调系统解决方案
互联网数据中心（IDC）建设标准与规范
互联网数据中心（IDC）建设等级与要求
互联网数据中心（IDC）建设等级与要求
互联网数据中心（IDC）空调系统解决方案——冷源 冷源的选择
1.在小型数据中心中推荐采用分散冷源的机房空调系统
分散冷源
风冷式 直接蒸发机房空调系统
1.冷热通道分离送风方式
目前，较为普遍的做法 是将机柜按热通道和冷通道 的方法布局，将冷热通道分 离开来。采用活动地板下送 风方式，所有空调产生的冷 量均由冷通道进入机房并被 机柜吸入，对服务器进行冷 却后由服务器排风扇将热量 排入热通道，最后被吸入空 调机，这样组成一个完整的 冷热对流循环。
互联网数据中心（IDC）空调系统解决方案——机房气流组织
水平送风单元
列间制冷的布置方式
互联网数据中心（IDC）空调系统解决方案——机房气流组织
3.机架机柜液体冷却
机架机柜 液体冷却系统
水冷背板
液体冷却包
冷水分配单元
互联网数据中心（IDC）空调系统解决方案——机房气流组织
此种系统投资相对比普通机房空调的投资额要高数倍，另 外还有意外漏水等弊端。 但是随着IDC机柜功率密度不断增加，当达到20kw/rack 以上时，传统的冷却方法和技术的使用已经受到了的严重 制约。 液体冷却作为是数据中心最新的制冷技术，正在逐渐被接 纳并应用。
IDC数据中心空调制冷
通电前检查
确认电源线路连接正确，无短 路或断路现象。
功能测试
分别测试空调的制冷、制热、 送风等功能，确保各项功能正 常运行。
验收记录
详细记录调试过程中的各项数 据和结果，作为验收依据。
04
空调系统运行维护与保养
定期检查项目清单
检查冷却水系统压 力、温度、流量等 参数
检查空气处理机组 过滤器清洁度，及 时更换
冷却塔/冷却水系统
用于冷却制冷主机产生的热量，通过水循环 将热量带走。
控制系统
监测室内环境参数和制冷系统运行状态，实 现自动调节和远程控制。
制冷方式分类与特点
风冷式制冷
通过空气冷却制冷主机，适用于小型数据中心或室外环境。 具有结构简单、维护方便等优点，但制冷效率相对较低。
水冷式制冷
通过水冷却制冷主机，适用于中大型数据中心。具有制冷效 率高、噪音低等优点，但需要配备冷却塔或冷却水系统。
将数据中心产生的余热回收利用， 用于供暖、热水等，提高能源利用 效率。
未来发展趋势预测
智能化发展
模块化设计
结合人工智能、大数据等技术，实现制冷系 统的自适应调节和智能运维。
制冷设备将趋向模块化设计，方便快速部署 和扩展。
高效能、低能耗
多元化能源利用
随着技术进步和环保要求提高，未来制冷系 统将更加高效、节能。
探讨智能化监控技术在提高空调系统性能、降低能耗等方面的应用前景和挑战。
06
空调制冷新技术发展趋势
新型制冷技术介绍及优缺点分析
自然冷却技术
利用自然环境条件（如低温空气 或水）进行数据中心的冷却。优 点是能效高、环保，缺点是受地
理位置和气候条件限制。
液冷技术
使用液体（如矿物油、氟化液等） 作为冷却介质，直接或间接与IT 设备接触，带走热量。优点是散 热效率高、噪音低，缺点是系统
数据中心空调制冷量的计算
数据中心空调制冷量的计算数据中心是一个拥有大量服务器和网络设备的场所，这些设备在运行过程中会产生大量热量。
为了保持设备的正常工作温度，必须利用空调系统进行冷却。
因此，数据中心空调制冷量的计算对于确保设备的正常运行至关重要。
首先，计算数据中心的热负荷是很重要的一步。
数据中心的热负荷代表了设备产生的热量总量。
计算热负荷可以根据设备的功率和服务器的密度来进行。
设备的功率可以通过查看设备的技术规格或询问生产厂商来获取。
服务器的密度可以通过计算设备数量与机架数量的比例来得到。
可以使用下面的公式计算数据中心的热负荷：热负荷=设备功率×服务器密度接下来，计算数据中心的制冷量。
制冷量是指空调系统需要提供的冷却能力。
制冷量的计算可以根据数据中心的热负荷来进行。
通常，计算制冷量可以使用下面的公式：制冷量=热负荷×1.2这里的1.2是一个修正系数，考虑了空调系统的效率和其他冷却损失因素。
通常情况下，数据中心的制冷量应稍微大于热负荷，以确保空调系统可以有效地冷却设备。
在实际计算中，还需要考虑数据中心的运行模式和环境因素。
例如，如果数据中心采用了冷热通道隔离的架构，则需要将热负荷分开计算，并计算两个通道各自的制冷量。
此外，还需要考虑数据中心的维护和冗余需求，以确保冷却系统可以在设备故障或维护时继续运行。
除了以上的计算方法，一些企业也采用了模拟软件来计算数据中心的制冷量。
这些软件可以模拟数据中心的热流动和空气传输，以更准确地计算制冷量。
总之，数据中心空调制冷量的计算是确保设备正常运行的关键因素。
通过计算数据中心的热负荷并应用适当的修正系数，可以确定所需的制冷量。
在实际应用中，还需要考虑数据中心的运行模式和环境因素，以确保冷却系统的有效性和可靠性。
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。
IDC大数据中心机房空调精确送风模式分析与实践
IDC大数据中心机房空调精确送风模式分析与实践IDC（Internet Data Center）大数据中心机房是存储和处理大量数据的重要设施，而机房的稳定运行对于数据的安全和可靠性至关重要。
机房空调系统是保持机房环境温度和湿度稳定的关键设备之一、传统的机房空调系统通常采用固定送风模式，即直接从空调出风口将冷气送入机房，这种方式存在空调供风不均匀、温度差异大等问题。
为解决这些问题，开发了精确送风模式，可以提高机房的空调效率和运行稳定性。
精确送风模式的工作原理如下：首先，通过机房空调系统采集机房内部的温湿度数据，并将数据传输给控制系统。
然后，控制系统根据机房实际的温湿度情况，结合预设的温湿度范围，对空调系统进行精确的控制。
最后，空调系统根据控制信号调整送风机的送风量和风向，将冷气均匀地分布到机房各个区域，从而实现精确送风。
精确送风模式的优势如下：1.提高空调供风均匀性：通过对空调供风进行精确调控，可以避免机房的一些区域过冷或过热的情况。
将冷气均匀分布到机房各个区域，提高机房内的温度均匀性。
2.提高空调运行效率：传统的固定送风模式中，空调系统需要以较低的温度送风，以确保机房内的温度能够达到设定要求。
而精确送风模式中，空调系统可以根据实际需求进行精确调控，将冷气送入机房的温度提高到合适的范围。
这样可以减少空调系统的功耗，提高系统的运行效率。
3.提高机房环境稳定性：精确送风模式可以根据机房实际的温湿度情况进行动态调整，提高机房的环境稳定性。
避免因为温度过高或过低而造成设备故障，同时提高机房内部的空气质量。
实施精确送风模式需要以下步骤：1.完善的监测系统：机房内部需要安装温湿度传感器等监测设备，实时监测机房的温湿度情况，并将数据传输给控制系统。
2.精确的控制系统：控制系统需要能够根据机房实际的温湿度情况，结合预设的温湿度范围，对空调系统进行精确的控制。
控制系统需要具备合理的算法和逻辑，以实现最佳的送风调控策略。
详解数据中心冷却方式及其工作原理
详解数据中心冷却方式及其工作原理数据中心是大规模的计算设备和存储设备的集合体，是现代信息技术的基础设施之一。
由于数据中心设备长时间运行会产生大量的热量，如果不加以冷却处理，会严重影响设备的稳定运行和寿命，因此数据中心冷却系统是非常重要的一部分。
目前数据中心冷却系统主要采用的方式有空调冷却和液冷冷却，本文将详细介绍这两种冷却方式及其工作原理。
一、空调冷却空调冷却是目前数据中心主要采用的冷却方式之一。
空调冷却系统通常包括制冷设备、冷却水系统、空调机组、冷却塔、配电系统和控制系统等部分。
1.制冷设备制冷设备通常采用制冷剂对数据中心设备进行冷却。
常见的制冷设备包括制冷机、制冷冷却塔、蒸发器和冷媒等。
通过这些设备，可以将热量从数据中心设备中吸收，并将其释放到外界环境中去。
2.冷却水系统冷却水系统通常包括冷却水泵、冷却水箱、水管和冷却水阀等设备。
制冷设备通过冷却水系统将热量带走，并经过冷却处理后再循环使用。
3.空调机组空调机组是空调冷却系统中的核心部件，它能够通过冷却水系统将热量带走，并将冷却后的空气送到数据中心设备的周围，从而将设备的温度保持在一个适宜的范围内。
4.冷却塔冷却塔通常用于将空调机组升温后的冷却水进行冷却处理，然后再通过冷却水系统送到制冷设备中去，形成一个循环工作的过程。
5.配电系统和控制系统配电系统和控制系统用于监控和控制整个空调冷却系统的运行，保证其能够稳定地工作，并及时发现和排除故障。
空调冷却系统的工作原理主要是通过制冷设备的作用，将数据中心设备产生的热量吸收并带走，然后通过冷却水系统将热量经过冷却处理后再次循环使用，最终通过空调机组将冷却后的空气送到数据中心设备的周围，从而实现冷却的目的。
二、液冷冷却液冷冷却是一种较为新颖且高效的数据中心冷却方式，它主要通过将液体直接送到数据中心设备的表面来进行冷却。
液冷冷却系统通常包括冷却液、冷却设备、循环泵、热交换器和管道等部分。
1.冷却液液冷冷却系统通常采用高导热系数的油类液体或者蒸发冷却液来进行冷却。
2024版IDC数据中心空调制冷PPT课件
IDC数据中心空调制冷PPT课件THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR目录•空调制冷技术基础•IDC数据中心环境需求•空调制冷系统设计•设备选型与配置建议•安装调试与验收规范•运行维护与故障排除•总结回顾与展望未来发展趋势01空调制冷技术基础制冷原理与分类制冷原理利用制冷剂在蒸发器内蒸发吸热，使空气降温；制冷剂在冷凝器内冷凝放热，将热量排出室外。
制冷方式分类根据制冷剂的不同，可分为气体压缩式制冷、吸收式制冷等；根据冷却方式的不同，可分为风冷、水冷等。
空调系统组成及功能空调系统组成主要包括制冷主机、冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、风机盘管、空气处理机组等。
各部分功能制冷主机提供冷量；冷却塔降低冷却水温度；冷却水泵和冷冻水泵分别提供冷却水和冷冻水的循环动力；风机盘管和空气处理机组负责空气的冷却和加热。
制冷剂与环保要求制冷剂种类常用的制冷剂有R22、R410A、R134a等，不同制冷剂具有不同的物理化学性质和环保性能。
环保要求随着环保意识的提高，对制冷剂的环保性能要求也越来越高。
目前，各国纷纷出台政策限制或禁止使用某些对环境有害的制冷剂，推广使用环保型制冷剂。
01IDC数据中心环境需求温度、湿度控制范围温度控制范围通常，IDC数据中心的温度应控制在20-25℃之间，以确保服务器和其他设备的正常运行。
极端的温度会对设备性能产生负面影响，高温可能导致设备过热，而低温则可能导致设备结露。
湿度控制范围相对湿度应控制在40%-60%之间。
过高的湿度会导致设备结露和腐蚀，而过低的湿度则可能产生静电，对设备造成损害。
空气洁净度要求尘埃粒子限制数据中心内的空气洁净度要求高，尘埃粒子直径大于0.5μm的个数应不超过18000个/升。
尘埃粒子会对设备运行产生影响，如堵塞散热器、造成电路短路等。
有害气体控制数据中心内应严格控制有害气体的含量，如硫化氢、二氧化硫等。
这些气体会对设备造成腐蚀，影响设备性能和寿命。
数据中心的制冷与散热
数据中心的制冷与散热在当今数字化时代，数据中心已成为支撑企业运营、互联网服务和科技创新的关键基础设施。
然而，随着数据中心的规模不断扩大，其产生的热量也日益惊人。
高效的制冷与散热系统对于确保数据中心的稳定运行、延长设备寿命以及降低能耗至关重要。
数据中心的设备，如服务器、存储设备和网络交换机等，在运行过程中会不断产生大量的热量。
如果这些热量不能及时有效地散发出去，设备的温度将迅速升高，从而导致性能下降、故障甚至损坏。
此外，高温环境还会缩短电子元件的使用寿命，增加维修和更换成本。
因此，制冷与散热是数据中心运营中必须要解决的重要问题。
目前，数据中心常见的制冷方式主要包括风冷和液冷两种。
风冷是最为常见和传统的制冷方式。
它通过空调系统将冷空气吹入数据中心，然后冷空气吸收设备产生的热量后变成热空气，再被排出数据中心。
风冷系统的优点是安装和维护相对简单，成本较低。
但是，随着数据中心的密度不断增加，风冷系统在散热效率方面逐渐显得力不从心。
因为空气的热导率较低，对于高密度的服务器机架，风冷很难实现均匀和高效的散热。
液冷则是一种更为先进和高效的制冷方式。
液冷系统主要包括直接液冷和间接液冷两种类型。
直接液冷是将冷却液直接与服务器的发热部件接触，从而迅速带走热量。
间接液冷则是通过热交换器将冷却液与发热部件隔开，冷却液吸收热量后通过外部的冷却装置进行散热。
液冷的优势在于其散热效率极高，能够有效地应对高功率密度的服务器。
此外，由于冷却液的热导率远高于空气，所以液冷系统可以实现更均匀的散热，从而提高设备的稳定性和可靠性。
在散热技术方面，热交换技术是一个重要的手段。
热交换器可以将数据中心内部的热量传递到外部环境中，而不需要直接将热空气排放到室外。
这种方式可以在一定程度上降低制冷系统的能耗。
另外，自然冷却技术也越来越受到关注。
在适宜的气候条件下，利用室外的低温空气来冷却数据中心，可以大大减少机械制冷的使用，从而降低能源消耗。
为了实现高效的制冷与散热，数据中心的布局和气流组织也非常关键。
数据中心(IDC机房)暖通系统常见的安全保证措施(冗余、连续制冷)
数据中心（IDC机房）暖通系统常见的安全保证措施目录0、前言 (1)1、设备冗余 (1)2、管路设置及检漏 (2)3、连续供冷 (3)4、供水保证 (4)5、水处理 (4)6、抗震 (4)7、连锁与自动控制 (5)0、前言大型数据中心用的空调冷却系统，系统复杂，影响空调运行安全的因素也很多，比较常见的有设备故障、管路故障、断电、停水、水质问题、地震、误操作等。
针对这些影响因素，会采取一些安全保证措施，如设备冗余、管路设置及检漏、连续供冷、供水保证、水处理、抗震、联锁与自动控制等。
1、设备冗余具有足够的设备冗余量以进行维护是解决数据中心空调系统中出现设备故障的主要安全保证措施。
设备配置为N + X (1- X) 或2N 配置，具体冗余配置根据数据中心建设等级确定。
我国的数据中心建设等级分级标准按《数据中心设计规范》GB50174-2017执行，根据数据中心运行中断所导致的危害程度将数据中心划分为A、B、C三级，对不同等级的数据中心空调系统安全性要求见表1。
表1 GB50174中不同等级的数据中心空调系统安全性要求国内也有采用美国Uptime Institute（UI）分级标准，其数据中心标准是按可利用性进行分级，将数据中心分为Tier Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四级，对不同个数据中心空调系统安全性要求见表2。
表2 不同等级数据中心空调系统安全性要求2、管路设置及检漏数据中心空调系统的管路架构决定了冷源与负荷之间的关系，因此管路架构应考虑实用性、经济性、可维护性、扩展性及可靠性等，其中可靠性尤其需要重视。
为了保证空调冷水的连续供给，避免单点故障，数据中心空调系统的管路架构通常会采用环形管网或双供双回方式。
这两种管路架构都具有高度可靠性，均有两个路由接入冷冻站，且保证每段管路可在系统不停运的情况下检修，避免单点故障带来的影响。
此外，切断阀的可靠性也需要关注，因为切断阀要承担着隔离运行管路和检修管路的重要作用，所以在一些关键的节点上可设置双组切断阀。
数据中心制冷与空调设计标准
数据中心制冷与空调设计标准现今，随着科技的进步，数据中心已成为现代社会的重要组成部分。
由于数据中心机房的计算机多、副本设备繁杂，其中的机柜温度很容易升高，因此机房的制冷与空调设备十分重要，而如何设置有效可靠的制冷与空调系统，成为了众多数据中心管理者需要重点考虑的事项。
为了有效地对机房内的温度进行控制，数据中心制冷与空调设计标准都有其固定的要求值。
根据《机房环境技术管理规范》中的相关规定，数据中心室内温度范围应控制在18℃至26℃之间，湿度范围应在50%RH至70%RH之间，而数据中心机房空气循环时间应控制在10分钟以上，并且每次循环空气量应在2m/s以上。
数据中心机房制冷与空调设计标准还在于更多方面，例如设置多个可兼容性环境的不同方式，保证数据中心系统能持续正常运行，为了防止机房空调温度设置过高，还可以考虑设置热交换器或冷柜等方式，以替换空调系统。
保持数据中心内部温度高于室外温度，不仅可以防止有害物质外漏，还可以减少风机的运转时间，降低噪音污染，有利于为设备服务提供良好的环境。
此外，数据中心制冷与空调设计标准还应考虑各种设备所消耗的功率，这一点很重要，因为过多的功率会让数据中心机房过热，即使机房内部温度达到要求，也会影响数据中心系统的正常运行，所以应当合理分配设备的功率，避免因过大的温度波动而影响数据中心的运行。
数据中心制冷与空调设计标准也应考虑设备的有效性。
一般来讲，数据中心的机柜设备都置于机房内，而一般的空调系统设备往往置于机房外，因此，空调系统不仅要及时供应有足够的冷却水，还需要覆盖到数据中心机柜内部，确保冷却效果。
在对空调进行设计时，应采用可靠的冷却系统，如热泵、螺杆机、冷凝器等，并考虑其能效以及维护和维修的方便性。
另外，空调系统中的设备应全部可拆式，以便日常保养和维护；系统的控制系统应采用智能控制技术，可以自动调节机房温度、增减冷却能力、开启/关闭逆变器等，以确保系统运行安全可靠。
总之，数据中心制冷与空调设计标准是非常严格的，除了要符合行业标准之外，还需要考虑到具体情况，如空调系统的安装位置、冷却水源、可靠性和维护性等，以确保数据中心能够正常运行、温度良好。
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。
数据中心制冷方案
数据中心制冷方案数据中心是一个集中存储、管理和处理大量数据和信息的设施，而其中最重要的技术之一就是制冷技术。
数据中心中的服务器和IT设备运行时会产生大量的热量，如果不能有效地处理这些热量，将导致设备故障、性能下降甚至停机。
因此，如何在数据中心中实现高效而可靠的制冷成为了一个重要的问题。
目前，数据中心制冷方案主要有以下几种：1.传统的机械制冷系统机械制冷系统是目前最常见的数据中心制冷技术，它通过空调机组来调节室内温度和湿度。
空调机组通过蒸发冷却和压缩循环来实现制冷效果，能够有效地控制室内温度，并且具有稳定的性能。
然而，机械制冷系统的能耗较高，同时还需要大量的机械设备，增加了设备的成本和运维的难度。
2.可循环制冷系统可循环制冷系统是一种新型的制冷技术，其核心是利用冷凝器和蒸发器之间的热管循环来完成热量的转移。
这种制冷系统具有高度的可靠性和稳定性，同时能够提高数据中心的能效。
相比于传统的机械制冷系统，可循环制冷系统的成本更低，运维更方便，并且对环境的影响也更小。
3.直接液冷技术直接液冷技术是一种较为先进的数据中心制冷技术，它通过将冷却剂直接引入服务器设备的散热器中，实现对服务器的散热。
这种技术能够有效地提高散热效果，降低能耗，并且还能够减少数据中心的占地面积。
但是，直接液冷技术的实施成本较高，需要对服务器进行改造，同时对于冷却剂的选择和管理也有一定的要求。
4.自由冷却技术自由冷却技术是一种利用自然空气进行制冷的方法，它通过利用大自然的温度差异来实现制冷效果，并且不需要额外的能源消耗。
自由冷却技术适用于一些地理位置有利的数据中心，如北欧等地。
然而，在一些高温和高湿度的地区，自由冷却技术的效果可能会受到限制。
综上所述，不同的数据中心制冷方案各有优劣，选择适合的制冷方案需要考虑多个因素，如数据中心的规模、地理位置、能耗要求和成本预算等。
在未来，随着科技的进步和能源的需求，数据中心制冷技术将会不断发展和创新，以实现更高效、可靠和可持续的制冷效果。
数据中心制冷与空调设计标准
数据中心制冷与空调设计标准数据中心是一个重要的存储和处理系统，用于保存用户数据和支持企业的各种应用。
现代数据中心的设备密度很大，需要保持良好的制冷性能，以确保系统正常运行。
由于空调和制冷设备的种类繁多，绝大多数数据中心都采用设计标准来确保可靠性和效率。
本文将介绍数据中心制冷与空调设计标准。
一、空调布线标准空调布线是指将空调系统连接到其他系统的过程中，根据系统设计和使用要求，采用合理的空调布线方案。
空调布线标准包括布线位置、布线长度、布线材料以及布线的形式等，它们是根据系统的使用环境和要求确定的，因此，每一种空调布线标准都不同。
二、空调系统设计标准空调系统设计标准是根据系统环境和要求，选择合适的空调设备，按照给定的设计标准安装空调设备的规范。
空调设备的选型需要考虑设备的类型、容量、型号和结构等。
此外，还需要考虑空调系统的安装位置、布线方案、水平布置和竖直布置等。
三、制冷机组的设计标准制冷机组是指用于散热和控制室温度的冷却设备，它是数据中心制冷系统的核心部分。
想要确保制冷机组的可靠性和性能，需要根据室内温度、室内湿度以及系统负荷等条件，选择合适的冷却剂和机组机组容量、冷却设备类型以及冷却管路布置等。
四、制冷系统控制标准制冷系统的控制包括温度控制和湿度控制，以及空调设备的启停控制等。
空调控制是指根据室内温度、湿度和负荷等，合理调节空调设备的运行，以确保空调设备的工作效率和可靠性。
空调控制的一般要求包括自动调节系统、环境监测系统、报警系统以及安全保护系统等。
五、数据中心制冷与空调设计标准总结数据中心制冷与空调设计标准是根据室内环境、空调设备的类型和系统的要求，选择合适的空调布线方案、空调系统设计方案、制冷机组设计标准和制冷系统控制规范等，以保证系统高效运行和可靠性。
空调设计标准要求严格，可以确保空调设备的性能和可靠性。
数据中心冷机制冷原理
数据中心冷机制冷原理
数据中心是许多企业和组织存储、管理和处理大量数据的关键
设施。
为了确保数据中心的正常运行和数据的安全性，必须保持适
宜的温度和湿度。
而冷机制冷是数据中心中常用的一种制冷方法。
冷机制冷的原理是利用蒸发冷却的物理原理，通过循环系统将
热量从数据中心中抽出，从而降低数据中心的温度。
这种制冷方法
主要包括以下几个步骤：
1. 蒸发器，在数据中心中安装蒸发器，蒸发器中充满了制冷剂。
当热空气通过蒸发器时，制冷剂会吸收热量并蒸发成为低温的气体。
2. 压缩机，蒸发器中的制冷剂蒸发后成为低温低压的气体，然
后被压缩机压缩成高温高压的气体。
3. 冷凝器，高温高压的制冷剂气体通过冷凝器，与外部空气接触，散发热量并冷却成为高压液体。
4. 膨胀阀，高压液体通过膨胀阀减压成为低温低压的制冷剂，
然后再次进入蒸发器，完成制冷循环。
通过这样的循环过程，冷机制冷系统能够持续地将热量从数据中心中排出，从而保持数据中心的适宜温度。
冷机制冷在数据中心中的应用有许多优势，例如可以精确控制温度和湿度、能够适应不同规模的数据中心、具有较高的制冷效率等。
然而，也需要注意的是，冷机制冷系统的运行需要消耗大量的能源，因此在设计和运行中需要考虑能源消耗和环保等因素。
总的来说，冷机制冷是数据中心中常用的一种制冷方法，通过循环系统将热量从数据中心中排出，保持数据中心的适宜温度。
在数据中心的设计和运行中，合理利用和优化冷机制冷系统，可以有效地保障数据中心的正常运行和数据的安全性。
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。
- 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)。
38
（五） 高密度机架和机架群的制冷措施
2、高密度机架和机架群的制冷措施
39
（五） 高密度机架和机架群的制冷措施
2、高密度机架和机架群的制冷措施
广告广告
40
（六） 空调制冷设备
1、数据中心制冷系统设计对空调设备的要求
温
度
可
靠 性
湿 度
换
气
次 数
洁
净 度
41
（六） 空调制冷设备
（二） 数据中心空调制冷系统规划
2、系统设备发热量的组成
15
（二） 数据中心空调制冷系统规划
3、数据中心总热负荷的估算
广告广告
16
（二） 数据中心空调制冷系统规划
4、制冷系统的节能规划
17
（二） 数据中心空调制冷系统规划
4、制冷系统的节能规划
18
（二） 数据中心空调制冷系统规划
4、制冷系统的节能规划
2、活动地板环境中冷却系统的类型
广告广告
34
（四） 提高制冷效果的一般性措施
1、防止和消除机架中冷热气流循环
35
（四） 提高制冷效果的一般性措施
2、减少和消除机房内冷热气流混合改善冷却效果
广告广告
36
（四） 提高制冷效果的一般性措施
2、减少和消除机房内冷热气流混合改善冷却效果
37
（五） 高密度机架和机架群的制冷措施
13
（二） 数据中心空调制冷系统规划
1、数据中心规划设计对空调制冷系统的要求
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第161号 关于发布国家标准《电子信息系统机房设计规范》的公告现批准 《电子信息系统机房设计规范》为国家标准，编号为 GB501742008, 自 2009 年 6 月 1 日其实施。
14
19
（二） 数据中心空调制冷系统规划
4、制冷系统的节能规划
20
（二） 数据中心空调制冷系统规划
5、IT设备散热特点和对制冷的要求
广告广告
21
（二） 数据中心空调制冷系统规划
5、IT设备散热特点和对制冷的要求
22
（二） 数据中心空调制冷系统规划
6、数据中心机架气流状况与存在的问题
23
（二） 数据中心空调制冷系统规划
8
（一 ）传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
2、传统空调制冷系统设计理念面临的挑战 (1945 1985 2015)
广告广告
9
（一 ）传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
2、传统空调制冷系统设计理念面临的挑战 (1994 2005 2025)
广告广告
10
（一 ）传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
（三） 制冷方案的类型及功能
制冷系统设计方案的一般类型及功能 活动地板环境中冷却系统的类型
5
三.题目大纲
（四） 提高制冷效果的一般性措施
防止和消除机架中冷热气流循环 减少和消除机房内冷热气流混合改善冷却效果
（五） 高密度机架广和告机广架告群的制冷措施
功率密度的定义 高密度机架和机架群的制冷措施
（六） 空调制冷设备
发表数据中心基建设计相关论文数十篇 参与多个通信划，负荷计算，设备选型，自 动控制，运行维护，节能方案等多视角，参照行业 国际规范，辅以最新国内外成熟案例，详尽阐述数 据中心空调系统规划设计。
4
三.题目大纲
（一） 传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
CRAC
1、 保持温度恒定(温度波动控制在24±1～2℃之内)。
2、 保持湿度恒定(相对湿度波动控制在50％±5% RH之内)。
3、 空气洁净度0.5微米/升<18,000。即在每升的空气中，大 于等于0.5微米的颗粒应小于 18,000个。℃
3、当代数据中心制冷系统设计理念的变化
11
（一 ）传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
3、当代数据中心制冷系统设计理念的变化(中央空调冷冻水CRAH系统，干冷器式水侧自然冷源液冷背板系统)
广告广告
12
（一 ）传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
3、当代数据中心制冷系统设计理念的变化(蒸发式冷却系统，风侧自然冷全空气系统)
2、机房专用精密空调与普通舒适空调的区别
1. 舒适性空调风量小，出风温度过低 2. 舒适性空调在－5℃以下即无法正常运行 3. 舒适性空调温度调节精度过低 4. 舒适性空调没有湿度控制功能 5. 舒适性空调设计寿命短 6. 舒适性空调只有简单的空气过滤能力 7. 舒适性空调维护量大 8. 舒适性空调综合成本高
7、机架布局和设备分布问题
广告广告
24
（二） 数据中心空调制冷系统规划
7、机架布局和设备分布问题
25
（二） 数据中心空调制冷系统规划
7、机架布局和设备分布问题
26
（二） 数据中心空调制冷系统规划
8、CRAC冷却性能的设置
27
（二） 数据中心空调制冷系统规划
8、CRAC冷却性能的设置
28
（二） 数据中心空调制冷系统规划
当代数据中心空调制冷系统负载的特点 传统空调制冷系统设计理念面临的挑战 当代数据中心制冷系统设计理念的变化
（二） 数据中心空调制冷系统规划
数据中心规划设计对空调制冷系统的要求 系统设备发热量的组成 数据中心总热负荷的估算 制冷系统的节能规划 IT设备散热特点和对制冷的要求 数据中心机架气流状况与存在的问题 机架布局和设备分布问题 CRAC冷却性能的设置 空气送风口与回风口设计
数据中心制冷系统设计对空调设备的要求 机房专用精密空调与普通舒适空调的区别 机房专用精密空调系统冷源的分类 机房空调系统 机房除尘
（七） 案例分析与经验交流
6
（一 ）传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
1、当代数据中心空调制冷系统负载的特点
广告广告
7
（一 ）传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
1、当代数据中心空调制冷系统负载的特点
IDC机房空调制冷系统规划设计 培训
沈阳阿法迪通信咨询有限公司 时 间：2015.7
1
一.讲师简介 二.课程简介 三.题目大纲
2
一.讲师简介 黄云
同济大学暖通空调专业研究生学历，高级工程师 某通信集团技术运营部经理 主管机电工程设计、建设与运行管理 长期从事数据中心基础建设设计咨询工作 恒绿数据中心工作室高级合伙人 《上海节能》杂志特约撰稿人和翻译主编
8、CRAC冷却性能的设置
29
（二） 数据中心空调制冷系统规划
9、空气送风口与回风口设计
30
（二） 数据中心空调制冷系统规划
9、空气送风口与回风口设计
31
（二） 数据中心空调制冷系统规划
9、空气送风口与回风口设计
32
（三） 制冷方案的类型及功能
1、制冷系统设计方案的一般类型及功能
33
（三） 制冷方案的类型及功能