晨曦暖通設計小程式
機房空調屬於精密空調的一種，是為了滿足精密裝置特殊工藝及特定環境的要求而設計的，其目的是精確控制其溫度、溼度等並要求控制在一定範圍。
機房空調具有高顯熱比、要求大風量。為達到所需空氣引數，空調系統由製冷迴圈和空氣迴圈兩個迴圈部分組成，製冷迴圈主要分為水冷和風冷兩類。下面我們就透過系列動圖，來了解下機房空調的製冷迴圈和空氣迴圈。
Pt。1
製冷迴圈原理
製冷迴圈由壓縮過程、冷凝過程、膨脹過程、蒸發過程組成。就是利用有限的製冷劑在封閉的製冷系統中，反覆地將製冷劑壓縮、冷凝、膨脹、蒸發，不斷的在蒸發器處吸熱汽化，進行製冷降溫，將熱量從室內搬運到室外。
所謂水冷和風冷的區別，其實就是與水或者空氣進行熱量交換的區別。
製冷迴圈
Pt。2
空氣迴圈
2。1 送風方式
末端的送風方式常規分為上送風方式，風管送風方式和地板下送風。
上送風方式
風管送風
地板下送風
2。2 典型佈置
為了最佳化氣流和進一步提升冷卻，採用約束送風是比較常用的通風並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組的演變
部分資料中心也會採用頂置空調，採用熱通道封閉方法，進一步縮短氣流迴圈距離，安裝頂置空調的放置方式，可以分為臥式和立式。
臥式頂置空調
立式頂置空調
為了進一步降低氣流輸配距離，部分資料機房也會採用櫃級冷卻方式，如熱管背板。
櫃級空調
Pt。3
機房風冷系統
這是最傳統的冷卻方法，空調由內機和外機透過氟管路連線而成，內機由壓縮機、膨脹閥和蒸發器等組成，可以實現製冷和氣流輸送等功能，外機則用來散熱。
風冷製冷原理
常規採用定速渦旋壓縮機制冷，少量採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，內外機距離有限制：常規不高於室內機20米，不低於室內機5米，室內外管路長度推薦小於60米，超出需要延長元件和措施。
風冷機房空調典型結構
3。1 適合場景
風冷空調相互間獨立，無單點故障，特別適合中小型資料中心，當輸送氣流距離較短時，可以單側佈置，當輸送距離較遠時，採用雙側佈置，如圖6。
資料中心風冷空調佈置
3。2 內機方式
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；渦旋壓縮能效低於離心機；外機風冷散熱，大規模佈置不宜，夏天容易高壓；整體能效不高。
適合
：中小型資料中心。
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、水處理裝置、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採用大型冷凍機組，冷量較大的選用離心機組以獲得較好的能效比，部分中型資料中心也會選用螺桿機組。
離心機組工作原理
離心壓縮機工作原理
離心機組內冷媒壓力變化
離心機組轉速區間
螺桿機工作原理
4。2 板換
為了進一步提升能效，降低能耗，也會選配板換系統，圖13，當環境溫度較低時，開啟板換自然換熱。
板換工作原理
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，資料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 迴圈水泵
水泵是一種把機械能轉換為液體能量、讓水在水系統中迴圈起來的裝置，冷凍水和冷卻水的迴圈都是透過水泵來進行的，常見迴圈水泵有端吸泵和雙吸泵。
迴圈水泵
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，確保機房裝置安全執行。蓄冷罐有開式和閉式之分，閉罐又分為立式和臥式。
臥式蓄冷罐
蓄冷罐工作原理
4。7 系統特點
優點
：採用冷卻塔散熱，佔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，建設實施和執行維護複雜；水系統可靠性低，存在水浸機房可能；存在單點故障，需採用裝置備份、環網或者雙系統來解決可靠性問題。
常見佈置
：冷機能效高，終期負荷配備板換自然冷卻可以取得較好的能效，是目前大型資料機房中心普遍採用的方案。
4。8 製冷機組的一些節能方法
水冷製冷機組可以透過變頻等方式來調節流量，以實現節能的目的。
固定孔板與可調孔板
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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