数据中心常见冷却方式介绍(2)：水冷型直接蒸发式空调系统

数据中心常见冷却方式介绍（2）：水冷型直接蒸发式空调系
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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。

随着不同地域PUE的严苛要求以及高密度服务器的广泛应用，数据中心新型的冷却方式被越来越开发及使用。

下面分别介绍几种数据中心传统与新型的冷却方式。

1. 水冷型直接蒸发式空调系统组成（DX）
水冷型直接蒸发式空调系统如下图所示，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、板式换热器（氟利昂与冷却水）、室外冷却塔（干冷器）、冷却水管路、循环水泵等组成。

压缩机排出的制冷剂高温气体在室内侧板式换热器被冷却水冷凝成液体后，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，吸收机房内的热量蒸发后回到压缩机，完成一个制冷循环; 同时，从机房热通道来的回风经过室内侧蒸发器后则被冷却降温，处理后的冷风由空调风机再送入室内。

图1 水冷型直接蒸发式空调系统组成
2. 水冷、风冷冷凝器冷却区原理图
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。

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（干冷器）提供冷却水，通过板式换热器（或壳管式换热器）进行换热。

机组冷凝器、蒸发器均在室内机组内，制冷循环系统管路短。

所有机房空调机组冷凝器所需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。

图2 风冷型直接蒸发式空调系统室外冷凝器冷却原理图
图3 水冷型直接蒸发式空调系统室外冷凝器冷却原理图
3.产品应用
（1）与风冷直接蒸发式空调系统相比，水冷直接蒸发式空调系统避免了制冷剂输送距离较长、回油困难等问题。

水冷冷凝器使空调机组的冷凝温度低，提高制冷效率。

初期投入成本比风冷、蒸发冷低。

冷却效果好，适用于中大型制冷系统。

（2）风冷冷凝器的温度由环境温度来决定，环境温度越高，那么冷凝温度也越高。

一般地，采用风冷冷凝器，冷凝温度比环境温度高7～12℃，7～12℃这个值我们称为换热温差。

冷凝温度越高，空调机组的制冷效率就会越低，所以我们就要控制这个换热温差不应太大。

但是如果要使换热的温差太小，那么风冷冷凝器的换热面积及循环的风量就要越大，风冷冷凝器的造价成本就越高。

水冷冷凝器的温度由环境湿球温度来决定，环境湿球温度越高，那么冷凝温度也越高。

一般地，采用水冷冷凝器，冷凝温度比环境湿球温度高5～7℃左右。

通常情况下，环境温度超过42℃的地区都不建议采用风冷冷凝器，可采用水冷冷凝器。