大型数据中心机房专用空调系统对比分析

对于大型的数据中心，机房专用空调可以有几种选择方式：

1． 风冷型机房专用空调机组

每台机组均自带制冷循环系统（自带压缩机、蒸发器、冷凝器等自有循环系统），并配有单独的风冷冷凝器，冷凝器置于室外。

优点：

 直接蒸发制冷循环，没有冷冻水和冷却水系统

 每个机组都有自带的压缩机，可以在每个机房内实现N+1的备份方式

 安装内容相对简单

 室外机安装分散，不需太多考虑室外机承重问题

 日常维护相对简单，不需考虑水系统

缺点：

 对于大型数据中心，每个机组、压缩机制冷系统均需要一套制冷铜管连接，工程量巨大

 室内机、室外机距离受到限制，当量长度大于50米时效率（制冷量会衰减）会有较明显的下降。由于大型数据中心空调安装界面广，管道很容易超长

 室外机由于过于分散，需占用大量的面积

 

2． 水冷却系统机房专用空调机组

每台机组均自带制冷循环系统，并配有单独的水冷冷凝器，冷凝器置于室内机内部，所有机组的冷却水可以做成一个冷却水循环系统，由水泵提供循环动力，室外冷却水可采用开放冷却水塔和封闭干冷器两种方式，机房专用空调要求一年四季连续运行，开放冷却水塔由于受环境影响大，不宜采用；通常采用封闭干冷器的冷却方式。

优点：

 每个机组的冷凝器、蒸发器均在室内机内部，制冷循环系统在机组内部完成，制冷效率相对风冷机组高

 不需要室内、室外机的连接铜管，只需要一组冷却水管道可以将所有的机组连接在一起，在大型数据中心系统里，工程量能相对减少

 不存在室内、室外机距离限制

 可以用几组较大的室外干冷器做N+1备份工作方式，占地面积相对较小

 每个机组都有自带的压缩机，可以在每个机房内实现N+1的备份方式

 空调机组在工厂内就配好制冷系统，现场接好水管后即可投入使用，不存在现场安

装影响机组质量的问题

 扩容方便，初期设计时留好接口，不需要在投入使用后需要扩容时再寻找室内、室

外机通道

 水循环管道不需要太厚的保温处理，节省通道空间

缺点：

 数据中心内部带有水循环系统，需要设置防漏水检测系统，和防护措施（风冷系统

由于有加湿系统和冷凝水，防漏水检测系统，和防护措施也必不可少， 由于现在

的水循环技术和工艺已经非常成熟， 严格的材料和施工管理，完全可以保证有很

高的可靠性）

 施工工程相对复杂，需要有压力管道施工资质的工程队完成

 日常维护的工作较风冷型复杂，但比冷冻水型简单

 

 

3． 冷水机组配冷冻水机房专用空调

采用冷水机组提供冷源，多台N+1 备份方式，

由水泵提供水源循环动力， 室内机采用冷冻

水型机房专用空调机组。

优点：

 风冷冷水机组集中制冷，制冷效率最高，

运行费用最低

 不需要室内、室外机的连接铜管，只需要

一组冷却水管道可以将所有的机组连接

在一起，在大型数据中心系统里，工程量

能相对减少

 不存在室内、室外机距离限制

 可以用几组冷水机组做N+1 备份工作方

式，占地面积相对小

 室内机价格非常便宜，整体造价最低

缺点：

 数据中心内部带有水循环系统，需要设置防漏水检测系统，和防护措施

 施工工程相对复杂，需要有压力管道施工资质的工程队完成

 日常维护的工作复杂，需要有冷水机组的维护人员

这种方式在北美和欧洲非常流行，对于大型数据中心有非常好的节能效果

 

 

4． 冷水机组配冷冻水冷却专用机柜

采用冷水机组提供冷源，多台N+1 备份

方式，由水泵提供水源循环动力，室内

机由配有独立水循环系统的专用热交换

站提供12℃冷冻水，再将经过隔离的冷冻水送入冷冻水冷却专用机柜。

 

 

优点：

 用电设备直接封闭在带有冷冻水热交换器的机柜内，散热直接，热交换效率高，非

常适合单个机柜发热量在7KW 以上的系统

 热交换相对封闭，噪音小

 冷冻水经过隔离，水量小，水压低，漏水的风险大大减小

 冷冻水经过隔离，冷冻水水温高，可以避免机柜内的不必要结露

 风冷冷水机组集中制冷，制冷效率最高，运行费用最低

 相对冷冻水型机房专用空调，工程更加简单，工程量小

 不存在室内、室外机距离限制

 可以用几组冷水机组做N+1 备份工作方式，占地面积相对小

缺点：

 技术过于先进，造价昂贵

 数据中心内部带有水循环系统，需要设置防漏水检测系统，和防护措施

 

 

5． 水冷却配有自然冷却系统的双冷源节能型机房专用空调机组

每台机组均自带制冷循环系统，并配有单独的水冷冷凝器，冷凝器置于室内机内部，所有机组的冷却水可以做成一个冷却水循环系统，由水泵提供循环动力，室外冷却水采用封闭干冷器，在春，秋，冬季在室外温度降低时，可以部分或全部停止压缩机制冷循环系统的运行，靠室外冷空调冷却干冷器内的乙二醇溶液，在通过水循环系统将冷却的乙二醇溶液送到室内机房专业空调内用于冷却室内空气。

优点：

 同2 水冷却系统

 充分利用了室外的自然条件来冷却室内发热设备。

达到节能和减少运行成本的目的，同时也减少了CO2 的排放，有非常可观的社会环境效益适用区域：这种采用动态自然冷却系统的机房专用空调需要有足够多的时间是较低的室外温度，在我国适用于长江以北的地区，在华北地区，由于冬季时间从10 月底到来年3 月初长达4 个多月，非常适合采用这种自然冷却的机房专用空调系统。

文章来源：艾默生空调 /emerson/