弱电学习圈VIP群已经建立，欢迎大家进群后讨论技术问题，设计方案，投标、施工，工程合作，产品对接等方面，都可以。其中VIP群里大部分人员都是工程商，施工分包商，设计院设计师，公司老板，技术总监、厂家、甲方等。机房空调属于精密空调的一种，是为了满足精密设备特殊工艺及特定环境的要求而设计的，其目的是精确控制其温度、湿度等并要求控制在一定范围。机房空调具有高显热比、要求大风量。为达到所需空气参数，空调系统由制冷循环和空气循环两个循环部分组成，制冷循环主要分为水冷和风冷两类。下面我们就通过系列动图，来了解下机房空调的制冷循环和空气循环。

Pt.1制冷循环原理制冷循环由压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程组成。就是利用有限的制冷剂在封闭的制冷系统中，反复地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发，不断的在蒸发器处吸热汽化，进行制冷降温，将热量从室内搬运到室外。所谓水冷和风冷的区别，其实就是与水或者空气进行热量交换的区别。

制冷循环Pt.2空气循环2.1 送风方式

末端的送风方式常规分为上送风方式，风管送风方式和地板下送风。

上送风方式

风管送风

地板下送风2.2 典型布置为了优化气流和进一步提升冷却，采用约束送风是比较常用的通风并划分冷池的一种方式，冷热通道分离，如下图。

冷热通道分离除此之外，为了降低气流输配距离，还有行间空调和柜级空调。

传统的房间级空调到微模块的演变部分数据中心也会采用顶置空调，采用热通道封闭方法，进一步缩短气流循环距离，安装顶置空调的放置方式，可以分为卧式和立式。

卧式顶置空调

立式顶置空调为了进一步降低气流输配距离，部分数据机房也会采用柜级冷却方式，如热管背板。

柜级空调Pt.3机房风冷系统这是最传统的冷却方法，空调由内机和外机通过氟管路连接而成，内机由压缩机、膨胀阀和蒸发器等组成，可以实现制冷和气流输送等功能，外机则用来散热。

风冷制冷原理常规采用定速涡旋压缩机制冷，少量采用数码涡旋或者变频涡旋压缩机；风冷室外机安装在室外或楼顶，内外机距离有限制：常规不高于室内机20米，不低于室内机5米，室内外管路长度推荐小于60米，超出需要延长组件和措施。

风冷机房空调典型结构3.1 适合场景风冷空调相互间独立，无单点故障，特别适合中小型数据中心，当输送气流距离较短时，可以单侧布置，当输送距离较远时，采用双侧布置，如图6。

数据中心风冷空调布置3.2 内机方式除房间级空调外，还有风冷行间空调和柜级空调，这种方式，可以降低气流的输配距离，减少风机耗电，行间空调配合冷热池封闭可以取得较好的冷却效果，图7，如果不封闭如图8。

房间级空调典型气流

行间空调+热池封闭

风冷行间空调3.3 风冷机房空调优缺点优点：系统简单、完全独立，投资低，分期建设方便，无单点故障，可靠性高。缺点：外机数量多；涡旋压缩能效低于离心机；外机风冷散热，大规模布置不宜，夏天容易高压；整体能效不高。适合：中小型数据中心。

Pt.4机房水冷系统与传统的商用水冷系统相同，水冷冷冻水系统包含两个水系统，冷却水系统和冷冻水系统，系统主要由水冷冷水机组、冷冻水泵、冷却塔、冷却水泵、水处理设备、定压补水系统、冷冻水空调末端及管路阀门等组成。

水冷冷冻水空调4.1 压缩机水冷冷冻水系统一般采用大型冷冻机组，冷量较大的选用离心机组以获得较好的能效比，部分中型数据中心也会选用螺杆机组。

离心机组工作原理

离心压缩机工作原理

离心机组内冷媒压力变化

离心机组转速区间

螺杆机工作原理4.2 板换为了进一步提升能效，降低能耗，也会选配板换系统，图13，当环境温度较低时，开启板换自然换热。

板换工作原理4.3 末端方式冷冻水空调末端也分为房间级（图14）、行间级（图15）和柜级空调。

冷冻水房间级架构

冷冻水行间架构4.4 冷却塔冷却塔有开塔、闭塔，有横流和逆流之分，数据中心冷却塔一般选用钢塔，下图为横流开式钢塔。

横流开式冷却塔

横流塔

逆流塔4.5 循环水泵水泵是一种把机械能转换为液体能量、让水在水系统中循环起来的装置，冷冻水和冷却水的循环都是通过水泵来进行的，常见循环水泵有端吸泵和双吸泵。

循环水泵4.6 蓄冷罐考虑市电中断后，冷冻机组从开机到正常运作需要一定的时间，故必须进行一定数量的冷冻水量储备，如建立蓄冷罐或者蓄冷池，确保机房设备安全运行。蓄冷罐有开式和闭式之分，闭罐又分为立式和卧式。

卧式蓄冷罐

蓄冷罐工作原理4.7 系统特点优点：采用冷却塔散热，占地面积小且散热效果好；离心压缩能效高；冬季情况下使用板换可以实现免费供冷。缺点：系统构成复杂，投资大，有冷却和冷冻两个水系统，建设实施和运行维护复杂；水系统可靠性低，存在水浸机房可能；存在单点故障，需采用设备备份、环网或者双系统来解决可靠性问题。常见布置：冷机能效高，终期负荷配备板换自然冷却可以取得较好的能效，是目前大型数据机房中心普遍采用的方案。4.8 制冷机组的一些节能方法水冷制冷机组可以通过变频等方式来调节流量，以实现节能的目的。

固定孔板与可调孔板

冷机变频，根据负荷调整流量

变频有限度，压缩机在流量减小到一定程度会引起振喘

冷机启动方式，变频启动更加节能

满液式蒸发器