機(jī)房空調(diào)屬于精密空調(diào)的一種，是為了滿足精密設(shè)備特殊工藝及特定環(huán)境的要求而設(shè)計(jì)的，其目的是精確控制其溫度、濕度等并要求控制在一定范圍。

機(jī)房空調(diào)具有高顯熱比、要求大風(fēng)量。為達(dá)到所需空氣參數(shù)，空調(diào)系統(tǒng)由制冷循環(huán)和空氣循環(huán)兩個(gè)循環(huán)部分組成，制冷循環(huán)主要分為水冷和風(fēng)冷兩類。下面我們就通過系列動(dòng)圖，來了解下機(jī)房空調(diào)的制冷循環(huán)和空氣循環(huán)。

Pt.1制冷循環(huán)原理

制冷循環(huán)由壓縮過程、冷凝過程、膨脹過程、蒸發(fā)過程組成。就是利用有限的制冷劑在封閉的制冷系統(tǒng)中，反復(fù)地將制冷劑壓縮、冷凝、膨脹、蒸發(fā)，不斷的在蒸發(fā)器處吸熱汽化，進(jìn)行制冷降溫，將熱量從室內(nèi)搬運(yùn)到室外。

所謂水冷和風(fēng)冷的區(qū)別，其實(shí)就是與水或者空氣進(jìn)行熱量交換的區(qū)別。

Pt.2空氣循環(huán)

2.1 送風(fēng)方式

末端的送風(fēng)方式常規(guī)分為上送風(fēng)方式，風(fēng)管送風(fēng)方式和地板下送風(fēng)。

2.2 典型布置

為了優(yōu)化氣流和進(jìn)一步提升冷卻，采用約束送風(fēng)是比較常用的通風(fēng)并劃分冷池的一種方式，冷熱通道分離，如下圖。

除此之外，為了降低氣流輸配距離，還有行間空調(diào)和柜級(jí)空調(diào)。

部分?jǐn)?shù)據(jù)中心也會(huì)采用頂置空調(diào)，采用熱通道封閉方法，進(jìn)一步縮短氣流循環(huán)距離，安裝頂置空調(diào)的放置方式，可以分為臥式和立式。

為了進(jìn)一步降低氣流輸配距離，部分?jǐn)?shù)據(jù)機(jī)房也會(huì)采用柜級(jí)冷卻方式，如熱管背板。

Pt.3機(jī)房風(fēng)冷系統(tǒng)

這是最傳統(tǒng)的冷卻方法，空調(diào)由內(nèi)機(jī)和外機(jī)通過氟管路連接而成，內(nèi)機(jī)由壓縮機(jī)、膨脹閥和蒸發(fā)器等組成，可以實(shí)現(xiàn)制冷和氣流輸送等功能，外機(jī)則用來散熱。

常規(guī)采用定速渦旋壓縮機(jī)制冷，少量采用數(shù)碼渦旋或者變頻渦旋壓縮機(jī)；風(fēng)冷室外機(jī)安裝在室外或樓頂，內(nèi)外機(jī)距離有限制：常規(guī)不高于室內(nèi)機(jī)20米，不低于室內(nèi)機(jī)5米，室內(nèi)外管路長度推薦小于60米，超出需要延長組件和措施。

3.1 適合場景

風(fēng)冷空調(diào)相互間獨(dú)立，無單點(diǎn)故障，特別適合中小型數(shù)據(jù)中心，當(dāng)輸送氣流距離較短時(shí)，可以單側(cè)布置，當(dāng)輸送距離較遠(yuǎn)時(shí)，采用雙側(cè)布置，如圖6。

3.2 內(nèi)機(jī)方式

除房間級(jí)空調(diào)外，還有風(fēng)冷行間空調(diào)和柜級(jí)空調(diào)，這種方式，可以降低氣流的輸配距離，減少風(fēng)機(jī)耗電，行間空調(diào)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。

3.3 風(fēng)冷機(jī)房空調(diào)優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)簡單、完全獨(dú)立，投資低，分期建設(shè)方便，無單點(diǎn)故障，可靠性高。

缺點(diǎn)：外機(jī)數(shù)量多；渦旋壓縮能效低于離心機(jī)；外機(jī)風(fēng)冷散熱，大規(guī)模布置不宜，夏天容易高壓；整體能效不高。

適合：中小型數(shù)據(jù)中心。

Pt.4機(jī)房水冷系統(tǒng)

與傳統(tǒng)的商用水冷系統(tǒng)相同，水冷冷凍水系統(tǒng)包含兩個(gè)水系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由水冷冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻塔、冷卻水泵、水處理設(shè)備、定壓補(bǔ)水系統(tǒng)、冷凍水空調(diào)末端及管路閥門等組成。

4.1 壓縮機(jī)

水冷冷凍水系統(tǒng)一般采用大型冷凍機(jī)組，冷量較大的選用離心機(jī)組以獲得較好的能效比，部分中型數(shù)據(jù)中心也會(huì)選用螺桿機(jī)組。

4.2 板換

為了進(jìn)一步提升能效，降低能耗，也會(huì)選配板換系統(tǒng)，圖13，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，開啟板換自然換熱。

4.3 末端方式

冷凍水空調(diào)末端也分為房間級(jí)（圖14）、行間級(jí)（圖15）和柜級(jí)空調(diào)。

4.4 冷卻塔

冷卻塔有開塔、閉塔，有橫流和逆流之分，數(shù)據(jù)中心冷卻塔一般選用鋼塔，下圖為橫流開式鋼塔。

4.5 循環(huán)水泵

水泵是一種把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體能量、讓水在水系統(tǒng)中循環(huán)起來的裝置，冷凍水和冷卻水的循環(huán)都是通過水泵來進(jìn)行的，常見循環(huán)水泵有端吸泵和雙吸泵。

4.6 蓄冷罐

考慮市電中斷后，冷凍機(jī)組從開機(jī)到正常運(yùn)作需要一定的時(shí)間，故必須進(jìn)行一定數(shù)量的冷凍水量儲(chǔ)備，如建立蓄冷罐或者蓄冷池，確保機(jī)房設(shè)備安全運(yùn)行。蓄冷罐有開式和閉式之分，閉罐又分為立式和臥式。

4.7 系統(tǒng)特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：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；冬季情況下使用板換可以實(shí)現(xiàn)免費(fèi)供冷。

缺點(diǎn)：系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，投資大，有冷卻和冷凍兩個(gè)水系統(tǒng)，建設(shè)實(shí)施和運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜；水系統(tǒng)可靠性低，存在水浸機(jī)房可能；存在單點(diǎn)故障，需采用設(shè)備備份、環(huán)網(wǎng)或者雙系統(tǒng)來解決可靠性問題。

常見布置：冷機(jī)能效高，終期負(fù)荷配備板換自然冷卻可以取得較好的能效，是目前大型數(shù)據(jù)機(jī)房中心普遍采用的方案。

4.8 制冷機(jī)組的一些節(jié)能方法

水冷制冷機(jī)組可以通過變頻等方式來調(diào)節(jié)流量，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。