水冷冷凍機組的工作原理如下：

說明：由于大型數據中心的水冷空調系統的電力負荷很大，一般需要為水冷空調系統設計獨立的配電室。

1.水冷機房空調機。其實就是一個溫差小風量大的大型風機盤管，一般推薦采用地板下送風和天花板上回風。為了保證IT設備的絕對安全和便于設備檢修，推薦設置物理上獨立的空調設備間，四周做攔水壩，地面做防水處理和設置排水管道，安裝漏水報警設備。推薦采用N+1或N+2的冗余配置方案。

2.水泵。冷凍水和冷卻水的循環都是通過水泵進行的。水泵的節能除采用變頻裝置外，應采用較大直徑的管道、盡量減少管道長度和彎頭、采用大半徑彎頭、減少換熱器的壓降等。冷凍機房、水泵、冷卻塔、板式換熱器和機房空調盡量設計安裝在相近的高度以減少水泵揚程。

3.冷凍水側：一般冷凍水回水溫度為12℃，進入冷凍器與冷媒做熱交換后，出水溫度為7℃。冷凍水一般通過風機盤管、組合式空調機組或水冷機房空調機向IT設備提供冷氣。由于數據中心的制冷量大，要求溫差小風量大且濕度需要控制，一般采用水冷機房空調機。

4.冷卻水側：一般冷卻水進水溫度為30℃，進入冷凝器與冷媒做熱交換后，出水溫度為35℃。冷卻水一般使用蒸發式冷卻塔通過水蒸發來散熱降溫。

5.冷媒側：冷媒以低溫低壓過熱狀態進入壓縮機，經壓縮后成為高溫高壓過熱狀態冷媒。高溫高壓過熱狀態冷媒進入冷凝器后，將熱傳給冷卻水而凝結成高壓中溫液態冷媒。高壓中溫液態冷媒經膨脹裝置，成為低壓低溫液氣混合狀態冷媒。低溫低壓液氣混合狀態冷媒進入蒸發器后，與冷凍水進行熱交換，冷凍水在此處被冷卻，而冷媒則因吸收熱量而蒸發，之后以低溫低壓過熱蒸氣狀態進入壓縮機。

6.單機制冷量大（350到35000KW之間），在制冷量相同時它的體積小，占地面積少，重量較活塞式輕5～8倍。

7.設備的汽閥活塞環等易損部件，又沒有曲柄連桿機構，因而工作可靠、運轉平穩、噪音小、操作簡單、維護費用低。

8.工作輪和機殼之間沒有摩擦，無需潤滑。故制冷劑蒸汽與潤滑油不接觸，從而提高了蒸發器和冷凝器的傳熱性能。

9.能經濟方便的調節制冷量且調節的范圍較大。由于熱量是通過水的蒸發（在冷卻塔中）來散發的，因此夏天室外的高溫對其冷卻能力影響很小。

10.離心式冷凍機組在小負荷時（一般為滿負荷的20%以下）容易發生喘振，不能正常運轉。因此，在數據中心水冷空調系統的設計中一般先安裝一臺小型的螺桿式水冷機組或風冷水冷機組作為過渡。

11.離心式機房空調制冷壓縮機的構造和工作原理與離心式鼓風機極為相似。但它的工作原理與活塞式壓縮機有根本的區別，它不是利用汽缸容積減小的方式來提高氣體的壓力，而是依靠動能的變化來提高氣體壓力。離心式壓縮機具有帶葉片的工作輪，當工作輪轉動時，葉片就帶動氣體運動或者使氣體得到動能，然后使部分動能轉化為壓力能從而提高氣體的壓力。這種壓縮機由于它工作時不斷地將制冷劑蒸汽吸入，又不斷地沿半徑方向被甩出去，所以稱這種型式的壓縮機為離心式壓縮機。壓縮機工作時制冷劑蒸汽由吸汽口軸向進入吸汽室，并在吸汽室的導流作用引導由蒸發器（或中間冷卻器）來的制冷劑蒸汽均勻地進入高速旋轉的工作輪（工作輪也稱葉輪，它是離心式制冷壓縮機的重要部件，因為只有通過工作輪才能將能量傳給氣體)。氣體在葉片作用下，一邊跟著工作輪作高速旋轉，一邊由于受離心力的作用，在葉片槽道中作擴壓流動，從而使氣體的壓力和速度都得到提高。由工作輪出來的氣體再進入截面積逐漸擴大的擴壓器（因為氣體從工作輪流出時具有較高的流速，擴壓器便把動能部分地轉化為壓力能，從而提高氣體的壓力）。氣體流過擴壓器時速度減小，而壓力則進一步提高。經擴壓器后氣體匯集到蝸殼中，再經排氣口引導至中間冷卻器或冷凝器中。

風冷機房空調的工作原理與安裝方式：

風冷機房空調一般采用渦旋壓縮機制冷（一般安裝在機房空調內），能效比相對比較低，在北京地區一般在1.5到3之間（夏天低，冬天高）。風冷機房空調在大型數據中心中使用存在以下不足：

1.安裝困難。大量的室外冷凝器安裝需要非常大的場地，銅管過長不僅影響制冷效率，成本高，安裝難度大，而且影響建筑物外觀。室外冷凝器的安裝位置受空間限制，極可能出現熱島效應，大大降低制冷效率。

2.在夏天室外溫度很高時，制冷能力嚴重下降甚至保護停機。目前國內的數據中心一般采用對室外冷凝器噴水霧或增加涼棚來改善其在夏天的制冷效果。因此數據中心在設計時不能按其額定的制冷量計算，需要留有足夠的冗余。

3.對于傳統多層電信機房，一般把室外冷凝器安裝在每層的四周，下層冷凝器的熱量將不斷向上散發，上層的冷凝器效率將大大降低，熱量散不出去，形成嚴重的熱島效應。據了解，北方某聯通數據中心因為熱島效應夏天機房的溫度高達35℃以上，大約10%的服務器停機，用戶只好運來冰塊降溫。

4.機房空調內部風機盤管的工作溫度大大低于露點溫度，大量產生冷凝水，為了維持數據中心的濕度，需要啟動加濕功能。除濕和加濕都要消耗大量的能源。為了加濕，需要將自來水進行軟化，即便如此，還需要經常清洗加濕罐中的水垢。

機房專用空調系統介紹

服務器機房的發熱量很大且要求基本恒溫恒濕永遠連續運行，因此能適合其使用的空調系統要求可靠性高（一般設計都有冗余備機）、制冷量大、小溫差和大風量，機房精密空調系統的制冷能效比（COP）是指空調器在額定工況下制冷運行時，制冷量與有效輸入功率之比。該數值的大小反映出不同空調產品的節能情況。空調系統的制冷能效比數值越大，表明該產品使用時產生相同制冷量時所需要消耗的電功率就越小，則在單位時間內，該空調產品的耗電量也就相對越少。

來源：機房空調 http://lbjsjzl.com/

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