一、風(fēng)冷機(jī)房空調(diào) 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，如圖1。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(zhǎng)度推薦小于60米，超出需要延長(zhǎng)組件和措施。 
圖1 風(fēng)冷機(jī)房空調(diào)典型結(jié)構(gòu) 1.2 送風(fēng)方式：常規(guī)分為上送風(fēng)方式（圖2），風(fēng)管送風(fēng)方式（圖3）和地板下送風(fēng)（圖4）： 
圖2 上送風(fēng)方式 圖3 風(fēng)管上送風(fēng) 圖4 地板下送風(fēng) 1.3 典型布置：為了優(yōu)化氣流和進(jìn)一步提升冷卻，采用下送風(fēng)并進(jìn)行冷池約束是比較通用的一種方式，如圖5 圖5 房間級(jí)空調(diào)典型氣流 1.4 適合場(chǎng)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 圖6 數(shù)據(jù)中心風(fēng)冷空調(diào)布置 1.5 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。 圖7 行間空調(diào)+熱池封閉 
圖8 風(fēng)冷行間空調(diào) 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，圖9 
圖9 柜級(jí)空調(diào) 1.6 風(fēng)冷機(jī)房空調(diào)優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)簡(jiǎn)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。 二、集中水冷冷凍水型空調(diào) 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，如圖11 圖11 水冷冷凍水空調(diào) 2.1 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，圖12，部分中型數(shù)據(jù)中心也會(huì)選用螺桿機(jī)組，圖12 圖12 離心機(jī)組工作原理 圖13 螺桿機(jī)工作原理 2.2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14，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，開啟板換自然換熱。
圖14 板換工作原理 2.3 末端方式：冷凍水空調(diào)末端也分為房間級(jí)（圖15）、行間級(jí)（圖16）和柜級(jí)空調(diào)。
圖15 冷凍水房間級(jí)架構(gòu)
圖16 冷凍水行間架構(gòu) 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（圖17）和立式（圖18） 圖17 頂置空調(diào) 圖18 頂置柜級(jí)空調(diào) 2.4 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，圖19 為橫流開式鋼塔。
圖19 冷卻塔 2.5 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，如圖20。， 圖20 循環(huán)水泵 2.6 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?jī)?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，如圖21
圖21 臥式蓄冷罐 2.7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。 三、集中風(fēng)冷冷凍水空調(diào)系統(tǒng) 只有一個(gè)冷凍水系統(tǒng)，在殼管蒸發(fā)器內(nèi)，冷凍水與冷媒進(jìn)行熱交換，冷媒系統(tǒng)吸收水中的熱負(fù)荷，使水降溫產(chǎn)生冷凍水﹐通過壓縮機(jī)的作用使熱量帶到翅片式冷凝器，再由散熱風(fēng)扇散失到外界的空氣中，也就是風(fēng)冷卻，如圖31。
圖21 風(fēng)冷冷凍水空調(diào)原理 3.1系統(tǒng)組成：系統(tǒng)主要由風(fēng)冷冷水機(jī)組、循環(huán)水泵、定壓系統(tǒng)、冷凍水空調(diào)末端及管路閥門等組成，如圖22。
圖22 風(fēng)冷冷凍水空調(diào)系統(tǒng)架構(gòu) 3.2系統(tǒng)特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：只有一個(gè)冷凍水系統(tǒng)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，運(yùn)維方便；在冷凍水系統(tǒng)中加入防凍液，可以解決低溫情況下的防凍問題。缺點(diǎn)：風(fēng)冷機(jī)組滿負(fù)荷能效低于水冷機(jī)組，外機(jī)采用風(fēng)冷，夏季易高壓。場(chǎng)景：在冷凍水系統(tǒng)加入防凍液可以防凍，故適合夏季氣溫不高，冬季氣溫低的東北、西北等極寒區(qū)域的數(shù)據(jù)中心。 四、 水冷氟系統(tǒng)（集中冷卻水空調(diào)系統(tǒng)） 只有一個(gè)冷卻水系統(tǒng)，主要由冷卻塔（推薦閉式）、冷卻水泵、定壓系統(tǒng)、殼管換熱器、機(jī)房空調(diào)內(nèi)機(jī)及管路閥門等組成，圖23。 圖23 集中冷卻水空調(diào)系統(tǒng)原理 4.1系統(tǒng)特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單，只有一個(gè)冷卻水系統(tǒng)，建設(shè)維護(hù)方便；采用殼管換熱，水管不進(jìn)機(jī)房；采用冷卻塔散熱，解決普通風(fēng)冷空調(diào)外機(jī)無法布置和夏季散熱不良問題；部分負(fù)荷和滿負(fù)荷情況下能效均較高。缺點(diǎn)：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。場(chǎng)景：適合大中型數(shù)據(jù)中心 五、雙冷源空調(diào) 為了安全，部分?jǐn)?shù)據(jù)中心有時(shí)還會(huì)選用雙冷源空調(diào)，雙冷源也有多種形式，有風(fēng)冷/冷凍水/冷卻水等方式，其中最常見的是風(fēng)冷/水冷冷凍水型（圖24）和風(fēng)冷/風(fēng)冷冷凍水（圖25）等方式
圖24 風(fēng)冷/冷凍水雙冷源空調(diào) 圖25 風(fēng)冷/風(fēng)冷冷凍水雙冷源空調(diào) | 
