隨著信息化，智能化的浪潮慢慢涌上新時代的海岸，大數據、云計算的船帆已經從初窺一角到鋒芒畢露，隨之而來的數據存儲量及計算量正在以光一樣的速度增長。后端存儲介質及計算處理服務器的性能及體量也似翻滾的牛寶寶一樣，越來越多，越來越精密。存放這些設備的IDC及數據中心的任務也越來越重，要求的精密度也越來越高。為了我們越來越精密的設備更加節能、更加穩定的運轉，數據中心基礎設施必須緊跟IT設備步伐，再上一個臺階。

作為數據中心基礎設備里邊最重要的環節之精密空調，對于它的要求也是精益求精，容不得一點的馬虎。因為我們知道，一個大中型數據中心中，精密空調如果停止工作5-10分鐘，高負載的IT設備所散發的熱量足夠將整個機房的溫度上升20-30℃，導致所有IT負載宕機，我們的業務系統也就全部Game Over了。那么空調到底是怎么工作的呢？又是怎么分類的呢？下面我們就正式進入精密空調知識庫，進行一番遨游吧。

1901年，威利斯•開利博士在美國建立世界上第一所空調試驗研究室，第二年，這位偉大的先驅宣布設計了世界公認的第一套科學空調系統；再到1922年，開利博士發明了世界上第一臺離心式冷水機組。這樣，就憑借著這位偉大前輩一步一個腳印的鉆研，號稱夏天挽救了無數白領生命的空調誕生了。

有些同學可能要問了，空調這兩個字到底什么意思呢。顧名思義，空調的意思就是空氣調節，調節空氣中的溫度、濕度以及潔凈度，人為地創造一個舒適的生活和工作環境。數據中心機房和我們的辦公室一樣，而我們員工就和機房的IT設備一樣，需要空調為我們調節溫度、濕度、潔凈度，來保證我們的大腦和IT設備的CPU等可以舒舒服服的計算。一旦溫度過高，我們就會中暑，IT設備就會宕機；一旦濕度過高，我們呼吸就會不通暢，機房就會有大量冷凝水產生；一旦濕度過低，我們就會感到喉嚨干癢，機房就會產生大量靜電；一旦潔凈度過低，我們呼吸系統就會有損害，機房內IT設備的電路板等也會有腐蝕。這樣對比下來，是不是就清楚了。我們辦公區域內，為我們調節空氣的空調叫做舒適性空調，在機房內為IT設備調節空氣的叫工藝性空調（精密空調）。

那么空調到底是怎么工作的呢？這里邊我們首先需要知道空調的四大部件：冷凝器、蒸發器、膨脹閥、壓縮機。所有的壓縮式制冷的空調，包括我們辦公室內的，機房內的，均由這四大部件構成。在這幾個部件內循環進行熱量傳遞的介質我們叫做制冷劑，目前精密空調常用的制冷劑是R401A或者R407C（R22制冷劑由于對臭氧層具有很強的破壞作用，已經逐漸停止使用了）。

制冷劑在這四大部件內循環流動，根據制冷劑的壓力變動、溫度變化、氣液轉換，來完成熱量的傳遞。液態制冷劑在蒸發器中吸收被冷卻物質的熱量之后，汽化成低壓、低溫的蒸汽，被壓縮機吸入壓縮成高壓、高溫的蒸汽，然后進入冷凝器向冷卻物質放熱而冷凝為高壓、中溫的液體，在經節流裝置節流以后變為低壓、低溫的液態制冷劑，再次進入蒸發器吸熱汽化，從而起到循環制冷的目的。

精密空調如何分類？

根據空調制冷方式的不同，大體可以分為如下幾大類：

1風冷直膨型：

末端冷媒：R410A/R407C/R22等制冷劑；

特性：結構簡單，安裝方便快捷，成本較低；相對小獨立的制冷循環，維護保養方便；適用于水源缺乏的地區和無冷卻水系統的場所；制冷能效比相對較低；不能過長安裝距離（管路路由一般不建議超過60米），否則制冷損失大。

2水冷型：

末端冷媒：R410A/R407c/R22等制冷劑；

特性：制冷劑出廠前充注好，現場安裝方便快捷；可長距離安裝；一般需要水與乙二醇的混合溶液；較適合用于大型的有冷卻塔的系統。

衍生的自然冷卻系統-室內側通過二級盤管進行間接自然冷卻：

這種類型的自然冷卻系統包括一個直接膨脹制冷回路（冷媒盤管）和一個單獨的冷水回路（冷水盤管）。制冷劑回路包含蒸發器、膨脹閥、壓縮機和板式冷凝器；冷水回路僅包含表冷器及流量調節閥。當室外溫度較高時，機組通過冷媒回路啟動壓縮機進行制冷，板式冷凝器的熱量通過水管路經干冷器排到室外；當室外溫度較低時，室內壓縮機不開啟，溫度較低的水直接流到冷水盤管給房間進行降溫；當處于過度季節時，冷水盤管常開，冷媒盤管間接性運轉實現對房間溫濕度的控制。光大上地機房的中華廳改造項目就是采用的這種室內側二級盤管間接自然冷卻系統。

3風冷冷凍水型：

末端冷媒：冷凍水；

特性：免裝冷卻塔，安裝容易，移動方便，適合于水源缺乏免裝水塔場合；絕佳的冷卻冷凝效果，穩定的節流機構；高EER值，噪音低，運行穩定。

衍生的自然冷卻系統-室外側通過二級盤管進行間接自然冷卻：

采用干式冷卻器作為風冷冷水機旁通的節能冷卻模式，當室外空氣條件在設定值范圍內時，利用干冷器直接冷卻數據中心內的冷凍水。泵將冷凍水送入并穿過干式冷卻器后的冷凍水送往機房精密空調。冷水機的旁通閥可根據室外冷風的冷凍程度決定關閉或在更高效率下運行。光大遠期石景山機房就是采用的這種室外側二級盤管的間接自然冷卻系統。

4水冷冷凍水型：

末端冷媒：冷凍水；

特性：集中制冷，制冷效率高；采用高效傳熱換熱器，冷量損失少，易回油，傳熱管不易發生凍裂等優點。

衍生的自然冷卻系統-室外側采用板式換熱器進行自然冷卻：

冷水機組的旁通閥可以根據冷卻水的冷凍溫度決定是否關閉。當室外溫度較高時，冷卻塔給冷水主機提供冷卻水，冷水機組為機房精密空調提供冷凍水；當室外溫度較低時，冷卻塔直接給室內精密空調提供冷凍水，冷水主機停機。

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