数据中心技术规范-冷冻水型列间空调

数据中心大型冷冻水系统介绍随着互联网行业高速发展，数据业务需求猛增，数据中心单机柜功率密度增加至6~15kw，数据中心的规模也逐渐变大，开始出现几百到上千个机柜的中型数据中心。

随着规模越来越大，数据中心能耗急剧增加，节能问题开始受到重视。

在办公建筑中大量采用的冷冻水系统开始逐渐应用到数据中心制冷系统中，由于冷水机组的COP 可以达到6以上，大型离心冷水机组甚至更高，采用冷冻水系统可以大幅降低数据中心运行能耗。

冷冻水系统主要由冷水机组、板式换热器、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵以及通冷冻水型专用空调末端组成。

系统采用集中式冷源，冷水机组制冷效率高，冷却塔放置位置灵活，可有效控制噪音并利于建筑立面美观，达到一定规模后，相对于直接蒸发式系统更有建造成本和维护成本方面的经济优势。

1、冷水机组冷水机组包括四个主要组成部分：压缩机，蒸发器，冷凝器，膨胀阀，从而实现了机组制冷制热效果。

中大型数据中心多采用离心式水冷冷凝器冷水机组。

冷水机组的作用：为数据中心提供低温冷冻水。

原理：冷水机组是利用壳管蒸发器使水与冷媒进行热交换，冷媒系统在蒸发器内吸收高温冷冻水（21℃）水中的热量，使水降温产生低温冷冻水（15℃）后，通过压缩机的作用将热量带至壳管式冷凝器，由冷媒与低温冷却水水进行热交换，使冷却水吸收热量后通过水管将热量带出到外部的冷却塔散热。

如图，开始时由压缩机吸入蒸发制冷后的低温低压制冷剂气体，然后压缩成高温高压气体送冷凝器；高压高温气体经冷凝器冷却后使气体冷凝变为常温高压液体；当常温高压液体流入热力膨胀阀，经节流成低温低压的湿蒸气，流入壳管蒸发器，吸收蒸发器内的冷冻水的热量使水温度下降；蒸发后的制冷剂再吸回到压缩机中，又重复下一个制冷循环。

2、板式换热器当过渡季节及冬季室外湿球温度较低时，可以使用板式换热器利用间接水侧自然冷却技术为数据中心制冷。

间接水侧自然冷却技术指利用室外较低的湿球温度通过冷却塔来制备冷水，部分或全部替代机械制冷的一项技术，冷却塔自然冷却属于水侧自然冷却，冷却塔自然冷却是目前数据中心采用最多的自然冷却技术之一。

数据中心制冷形式选择目录1概述 (3)2风冷直接蒸发式空调系统 (3)2.1优点 (3)2.2缺点 (4)3风冷-冷冻水式空调系统 (5)3.1优点 (5)3.2缺点 (6)4水冷-冷冻水空调系统 (7)4.1优点 (8)4.2缺点 (8)1概述数据中心的空调系统主要分为风冷直接蒸发式空调系统、风冷-冷冻水式空调系统、水冷-冷冻水空调系统。

2风冷直接蒸发式空调系统空调室外机机房内2.1优点✧ 如果楼层不高，在建筑外立面允许的前提下可外挂或外置室外机，系统简单，无需配备冷却水泵和冷却塔，也不需要集中冷冻水系统。

✧ 系统有单机和分组保障能力，单台机组故障不影响整个机房空调的运行，自动恢复能力强，系统扩展灵活。

2.2缺点✧连接室内机和室外机之的管长有要求，垂直距离大于25米、绝对距离超过50米时，制冷效率会明显下降，严重影响压缩机的制冷效率；✧室外机空间占用面积较大，相互之间容易产生的热岛效应；设备扩容时，牵连的方面较多，必须提前规划扩容设备的安放空间；✧单台机组制冷量（显冷）最高只有90KW，难以满足应对大型数据机房和高密度机房的空调制冷需求。

✧如需实现不间断制冷需另行配置UPS供电系统，实现成本高。

✧室外风机的震动对建筑体楼板的影响较大，必须采取预处理措施。

室外风机的清洁保养工作量较大，要有配套的辅助设施支持。

✧冷媒的环保和泄漏问题是长期存在的问题，需要定期检查和保养。

3风冷-冷冻水式空调系统3.1优点✧采用空气冷却方式，省去了冷却水系统中的冷却塔、冷却水泵和冷却管道系统，适用于水资源受限或不稳定地区，且整体制冷负荷相对中等的空调系统。

✧机房建筑费用比较少，通常机组安装在屋顶平面上。

✧北方寒冷或严寒地区过渡季和冬季可以采用自然冷却，为节能提供前提，且运行控制相对简单。

✧室内冷冻水系统有总体调配能力。

可以预留管道扩容接口，在总体冷量范围内增加室内机配置。

✧可以分期设置水冷机组，室外施工对已经建成运行的数据中心机房影响较小，但要求具备主机吊装的能力和条件。

（1）以下参数选择皆以济南为例（室外参数34.7℃/26.8℃）（2）冷冻水供回水温度：12/18℃；（3）室内精密空调送回风温差应为8-15度（通常可取12℃左右，详第（5）、（6）条相关参数说明）且送风温度高于室内空气露点温度（主机房露点温度≤27℃）；（4）对单台机柜发热量大于4kW的主机房，宜采用活动地板下送风(上回风)、行间制冷空调前送风(后回风)等方式，并宜采取冷热通道隔离措施。

（5）机房区域环境参数要求：参第（6）条（6）冷通道送风极限参数：23.2℃/17.8℃/60%/14.8℃。

（7）主机房按照露点温度27℃相对湿度60%计算，对应回风参数36℃/28.9℃/60%/27℃；当按照最大送回风温差15℃计算时对应回风状态参数39℃/29.5℃/50.4%/26.8℃。

（8）水冷冷水机组冷却水补水量，其储水装置应满足A级数据中心12h用水量需求。

W补=a*LQ*（1.1-1.2）*（1%-2%）*12h，压缩制冷时a=0.22，溴化锂吸收式制冷a=0.3。

（9）封闭冷通道，一般采用地板下送风，地板架空高度≥500mm ；（10）封闭热通道，提高回风温度；（11）蓄冷装置供应冷冻水的时间不应小于不间断电源设备供电时间（A 级15分钟，B 级7分钟）（12）冷冻水与机组送风温差，可控制冷冻水进水温度+10℃等于机房区域内送风温度，一般能够满足机组送风出风温度与冷冻水回水温差达到4-5℃左右。

原理是在保证末端精密空调正常运行的基础上尽力提高制冷机组冷媒蒸发温度，充分利用过渡季节及冬季室外自然冷却，扩大自然冷却时间，减少机组运行功率。

（13）关于冷却塔冷却水出回水32℃/37℃相关问题，当工况条件室外湿球温度考虑28℃时，为保证冷却塔的正常工作，需要在28℃的基础上增加逼近温度，逼近温度一般为3-5℃，取中间数值4℃作为逼近温度，这样冷却塔出水温度便设计为28+4=32℃，按照供回水温差5℃计算，则冷却塔回水温度可取为37℃。

冷冻水列间空调解决方案概述冷冻水列间空调是一种广泛应用于建筑物中的空调系统，它采用冷冻水作为传热介质，通过冷冻水管道将冷水和热水分别传输到不同的列间，从而实现空调的供暖和降温功能。

本文将介绍冷冻水列间空调的基本原理、优势和应用场景，并提供一些解决方案供参考。

基本原理冷冻水列间空调系统基于冷冻水的传热原理，通过水泵将冷水和热水分别送入不同的列间。

在降温模式下，冷水通过冷水管道流入列间，吸收室内热量后变热，再通过冷冻水机组冷却后再次循环。

而在供暖模式下，热水通过热水管道流入列间，释放热量后变冷，再通过热泵机组加热后再次循环。

通过这种方式，冷冻水列间空调可以实现整个建筑的供暖和降温。

优势相比其他空调系统，冷冻水列间空调具有以下优势：1.节能高效：冷冻水列间空调采用水作为传热介质，传热效率高，能耗较低，节能效果明显。

2.温度控制精度高：冷冻水列间空调系统可以根据实际需求精确控制室内温度，在不同季节和环境变化下保持舒适的温度。

3.系统稳定可靠：冷冻水列间空调系统采用模块化设计，各部件互相独立，故障不会影响整个系统的运行，提供了更高的可靠性和稳定性。

4.设计灵活性强：冷冻水列间空调系统可以根据建筑的不同需求进行灵活设计，包括风管的布局、水管的选择等，能够满足各类建筑的需求。

应用场景冷冻水列间空调适用于以下场景：1.商业办公楼：商业办公楼大多需要满足大面积的供暖和降温需求，冷冻水列间空调可以提供高效、稳定的空调效果，满足办公环境的舒适性需求。

2.酒店：酒店有较高的供暖和降温需求，冷冻水列间空调可以通过调节冷水和热水的供给来满足客房的舒适性需求。

3.医院：医院需要保持稳定的温度和湿度，冷冻水列间空调可以提供高精度的温度和湿度控制，满足医院各区域的需求。

解决方案冷冻水列间空调的解决方案可以根据具体需求和建筑特点进行灵活设计。

以下是一些常见的解决方案：1.单冷冻水系统：适用于较小的空间，仅需使用冷水进行降温的空调系统。

机房精密空调制冷形式可以简化为：风冷型、冷冻水型、热管型、间接自然冷型，其他的多是在以上几种类型上组合使用。

其他的包含湖水制冷、三联供、地下水制冷、溴化锂制冷等都应该算作制冷解决方案类。

下来，我们具体来看。

精密空调的8大制冷形式根据目前的行业发展情况，机房精密空调主要有以下几类：1、风冷型机房精密空调（风冷型）即空调的制冷剂通过风来冷却，安装在室外的冷凝器（精密空调室外机）将冷凝剂的热量带走，使制冷剂放出热量。

这种是最常见的，就少讲点。

2、水冷型机房精密空调（水冷型）水冷型机房精密空调的结构跟风冷型的差别不大，主要的差别是：水冷型机房精密空调增加有水冷板式或壳管式换热器，制冷剂在经过水冷板式或壳管式换热器时放出热量，而水冷板式或壳管式换热器的冷水吸收热量后经水泵排到大楼冷却塔，再由冷却塔将热量排放到空气中去。

由于冷却塔为热湿型交换设备（空气与水直接接触），也有选用干冷型室外冷凝器的。

额外多讲一句，水冷型机房精密空调和下面讲的冷冻水型精密机房空调完全是两款产品。

3、冷冻水型机房精密空调（冷冻水型）冷冻水型机房精密空调室内机主要由冷冻水盘管、风机、水阀组成，冷冻水直接进入到室内机盘管内，简单理解：空调末端制冷系统没有压缩机。

同时此类空调系统末端单机制冷量不是固定的，与系统里面的进回水温度，出回风工况密切相关，同一套机组在不同工况下，机组制冷量可能相差几倍。

4、双冷源型机房精密空调（双冷源型）双冷源系统是为确保机房精密空调的制冷的保障性，可以采用双冷源机房精密空调。

一般有下面2种组合：a、风冷+冷冻水，以冷冻水系统为主用，风冷系统为备用。

b、水冷+冷冻水，以冷冻水系统为主用，水冷系统为备用。

5、乙二醇冷机房精密空调（乙二醇冷却制冷）这种机型主要用在北方寒冷地区，也可以算是水冷型机房精密空调。

一旦室外温度低于0摄氏度时，在水中加入乙二醇溶液（保证水不结冰），保证冷却水不结冰。

6、冷冻水双盘管型机房精密空调（双盘管）此类制冷方式就是在一套冷冻水机组内，存在两套独立的冷冻水盘管，并连接至不同的冷冻水水源，提高了系统的安全性，也节省了机组占地面积，在同一套结构系统内形成2N设计。

附件2冷冻水型机房专用空调测试技术要求2015年9月1.概述本测试技术要求旨在验证厂家对机房专用空调重要功能的实现，保证设备有效提升系统在实际应用中的节能效果和项目实施效益，为中国移动机房专用空调的设备采购、选型、入网测试等方面提供技术依据。

本测试技术要求主要针对冷冻水型机房专用空调的制冷量、显冷量、循环风量、制冷消耗功率、显热比、冷风比、能效比、噪声等性能要求及运转测试、本地控制、四遥、电源适应性等功能要求进行测试和验证。

中国移动始终保留对本测试技术要求的最终解释权。

2.测试技术要求引入文件下列文件中的条款通过本测试技术要求的引用而成为本测试技术要求的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本测试技术要求。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本测试技术要求。

GB50736-2012 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50243-2002 通风与空调工程施工质量验收规范YD/T5003-2005 电信专用房屋设计规范GB50174-2008 电子计算机机房设计规范YD/T1821-2008 通信中心机房环境条件要求GB/T 13306—2011 标牌YD/T 1095-2008 通信用不间断电源（UPS）YD/T 1429-2006 通信局（站）在用防雷系统的测试技术要求和检测方法GB 50689-2011 通信局站防雷与接地工程设计规范GB 17758-2010 单元式空气调节机GB 191-2008 包装储运图示标志GB/T 2828.1-2003 计数抽样检验程序第1部分按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T 2829-2002 周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）GB 3096-2008 声环境质量标准GB/T 6882-2008 声学噪声源声功率级的测定消声室和半消声室精密法GB 4706.32-2004 家用和类似用途电器的安全热泵、空调器和除湿机的特殊要求GB/T 4798.1-2005 电工电子产品应用环境条件(第1部分：贮存)GB 10080-2001 空调用通风机安全要求GB/T 10891-1989 空气处理机组安全要求GB 17625.1-2003 电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A) GB 50343-2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范GB/T 14295-2008 空气过滤器GB/T 19413-2010 计算机和数据处理机房用单元式空气调节机YD/T 2061-2009 QB-W-016-2008 通信机房用恒温恒湿空调系统通信机房用恒温恒湿空调系统V1.0.03.术语和定义GB/T 19413-2010确定的以及下列术语和定义适用于本测试技术要求：表14.测试机构认证检测机构应有国家级的测试资质要求，具备实验室认可认证（CNAS）和计量认证（CMA）。

大庆云数据中心项目冷冻水型精密空调技术规范书1. 概述1.1. 定义1.本规范书为机房专用空调设备采购项目招标文件（冷冻水型机房专用空调）的技术要求和供货要求。

2.对本技术规范书要求提供具体数据的技术指标，投标人中标后提供具体技术数据和指标，并要给出数据的来源。

3.本技术规范书应视为保证甲方在冷冻水型机房专用空调所需的最低要求。

其余由投标人报价时自行充分考虑。

4.招标人在任何时候都保留和拥有对本文件的解释权。

招标人有权在签订合同前，根据需要修改和补充本技术规范书，修改补充后的最终技术规范书将作为合同的附件。

5.投标人在参与本项目中，对于招标人披露和提供的所有信息应作为商业秘密对待并予以保护，未经招标人授权不得将任何信息泄漏给第三方，否则招标人有权追究投标人的责任。

1.2. 必须满足的技术标准/规范投标人的设备应符合以下技术标准：(1)《计算机和数据处理机房用单元式空气调节机》（GB/T19413-2010）。

(2)《通信机房用恒温恒湿空调系统》（YDT 2061-2009）(3)《通风与空调工程施工及验收规范》（GB50243-2002）；(4)《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）；(5)《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2012）；(6)《电信专用房屋设计规范》（YD/T5003-2005);(7)《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）；(8)《全国民用建筑工程设计技术措施》（暖通空调•动力）（2009年）；(9)《通信局（站）电源系统总技术要求》（YD/T 1051-2010）；(10)《通信局(站)电源、空调及环境集中监控管理系统》（YD/T 1363 -2005）；1.3. 名词和术语1.能效比（EER) energy efficiency ratio在额定工况和规定条件下，空调器进行制冷运行时，制冷量与有效输人功率之比，其值用W/W表示。

2.制冷量（制冷能力） total cooling capacity空调器在额定工况和规定条件下进行制冷运行时，单位时间内从密闭空间、房间或区域内除去的热量总和，单位：kW。

数据中心（IDC机房）冷冻水温度对系统节能的影响随着数据中心的建筑规模和单机柜功耗的增加，大型数据中心越来越多，因空调系统在数据中心能耗占比大，越来越引起关注。

从2018年开始，北京、上海、深圳等一线城市，陆续出台“PUE新政”。

2018年9月，北京提出全市范围内禁止新建和扩建互联网数据服务、信息处理和存储支持服务数据中心（PUE值在1.4以下的云计算数据中心除外）。

上海也出台类似政策，存量改造数据中心PUE不得高于1.4，新建数据中心PUE限制在1.3以下。

2019年4月，深圳提出PUE1.4以上的数据中心不再享有支持，PUE低于1.25的数据中心，可享受新增能源消费量40%以上的支持。

提高空调系统全年整体效率，有效降低能耗是数据中心空调专业设计建设重点考虑和研究的课题。

近几年空调系统冷却方式发展变化较快，在保证机房安全正常工作的前提下，提高冷冻水供回水温度、优化气流组织、室外自然冷源合理利用等冷却方式已被广泛接受，并在工程中实践。

本文就技术成熟、使用效果好的部分冷却方式从基本理论、使用方法、效率、使用注意事项等方而进行总结叙述，提出相关冷却技术的观点和建议，供数据中心空调专业的设计、建设、运维入员技术交流与学习参考。

目前广泛采用的集中式空调系统的冷冻水系统，其供回水温度作为关键指标，对整个空调系统的能耗、投资均有着至关重要的影响。

冷冻水供回水温度直接影响空调冷源侧及空调末端侧的换热温差，进而影响冷源侧、末端侧水与空气的换热效率；对于利用自然冷源的系统，也影呐空调冷源侧自然冷源的利用时间。

1、冷冻水温度对空调系统的影响1.1提高冷冻水供回水温度的有利影响如下：（1）较高的冷冻水水温能够提高冷水机组的制冷效率。

按照主流电动压缩式冷水机组厂家的经验参数，冷冻水温度每提升1°C ，冷机能效可提高2%~3% 。

（2）提高冷冻水温度，可提高空调显热比；提高到一定数值后，可实现干工况运行，减少除湿功耗。

数据中心常见冷却方式介绍（5）：AHU风墙空调数据中心机房内部温湿度环境的控制要依靠室内空调末端得以实现，机房空调具有高效率、高显热比、高可靠性和灵活性的特点，能满足数据中心机房日益增加的服务器散热、湿度恒定控制、空气过滤及其他方面的要求。

随着不同地域PUE的严苛要求以及高密度服务器的广泛应用，数据中心新型的冷却方式被越来越开发及使用。

下面分别介绍几种数据中心传统与新型的冷却方式。

1. AHU风墙空调系统组成AHU（Air Handle Unit）组合式空调箱:主要是抽取室内空气(return air) 和部份新风以控制出风温度和风量来并维持室内温度。

AHU机组组成如下图所示。

机组主要由框架、两到多组冷冻水盘管、室内EC风机、电磁两通调节阀、控制系统、进出风温湿度传感器、室外新风温湿度传感器、室外新风调节阀、室内回风调节阀、加湿系统、冷冻水管路等组成。

图1 AHU机组结构图2. 运行原理2.1 AHU风墙空调本体两种运行模式第一种模式为内循环模式，AHU机组放置在空调机房，侧送风至主机房，冷却IT服务器，热排风经热通道顶部设置的回风口进入吊顶静压箱，回至空调机组。

每台AHU机组配有空气过滤段，多个冷冻水盘管，多个EC风机，控制单元。

第二种运行模式为风侧自然冷却模式，AHU机组放置在空调机房，侧送风至主机房，冷却IT服务器，热排风经热通道顶部设置的回风口进入吊顶静压箱，根据室外空气焓值（温度、湿度计算得出）控制新风、回风、排风的比例，充分利用室外新风，节约能源。

图2 AHU系统原理图2.2 AHU风机转速控制逻辑送风机转速控制主要依据是AHU回风温度进行转速调速，当控制器检测到回风温度升高后，控制器将发指令让风机转速提高，同时根据监测到的送风静压值异常时可晋级停止风机运转。

空调检测到的实际的回风温度与设定的回风温度的差值作为风机转速调节的依据。

图3 风机转速控制逻辑2.3 AHU电磁两通阀控制逻辑冷冻水流量控制主要依据为空调的送风温度，当送风温度高于送风温度设定值时增大水流量；当送风温度低于送风温度设定值时减小水流量；冷冻水流量的控制也可以设为依据远程IT机房的温度值控制。

数据中心制冷与空调设计标准数据中心是一个重要的存储和处理系统，用于保存用户数据和支持企业的各种应用。

现代数据中心的设备密度很大，需要保持良好的制冷性能，以确保系统正常运行。

由于空调和制冷设备的种类繁多，绝大多数数据中心都采用设计标准来确保可靠性和效率。

本文将介绍数据中心制冷与空调设计标准。

一、空调布线标准空调布线是指将空调系统连接到其他系统的过程中，根据系统设计和使用要求，采用合理的空调布线方案。

空调布线标准包括布线位置、布线长度、布线材料以及布线的形式等，它们是根据系统的使用环境和要求确定的，因此，每一种空调布线标准都不同。

二、空调系统设计标准空调系统设计标准是根据系统环境和要求，选择合适的空调设备，按照给定的设计标准安装空调设备的规范。

空调设备的选型需要考虑设备的类型、容量、型号和结构等。

此外，还需要考虑空调系统的安装位置、布线方案、水平布置和竖直布置等。

三、制冷机组的设计标准制冷机组是指用于散热和控制室温度的冷却设备，它是数据中心制冷系统的核心部分。

想要确保制冷机组的可靠性和性能，需要根据室内温度、室内湿度以及系统负荷等条件，选择合适的冷却剂和机组机组容量、冷却设备类型以及冷却管路布置等。

四、制冷系统控制标准制冷系统的控制包括温度控制和湿度控制，以及空调设备的启停控制等。

空调控制是指根据室内温度、湿度和负荷等，合理调节空调设备的运行，以确保空调设备的工作效率和可靠性。

空调控制的一般要求包括自动调节系统、环境监测系统、报警系统以及安全保护系统等。

五、数据中心制冷与空调设计标准总结数据中心制冷与空调设计标准是根据室内环境、空调设备的类型和系统的要求，选择合适的空调布线方案、空调系统设计方案、制冷机组设计标准和制冷系统控制规范等，以保证系统高效运行和可靠性。

空调设计标准要求严格，可以确保空调设备的性能和可靠性。

数据中心新型冷却方式介绍（2）：冷冻水型行间空调系统从2018年开始，北京、上海、深圳等一线城市，陆续出台“PUE新政”。

2018年9月，北京提出全市范围内禁止新建和扩建互联网数据服务、信息处理和存储支持服务数据中心（PUE值在1.4以下的云计算数据中心除外）。

上海也出台类似政策，存量改造数据中心PUE不得高于1.4，新建数据中心PUE限制在1.3以下。

2019年4月，深圳提出PUE1.4以上的数据中心不再享有支持，PUE低于1.25的数据中心，可享受新增能源消费量40%以上的支持。

为了降低PUE，近几年数据中心新型末端冷却方式不断涌现，水冷背板空调、热管、水冷背板、液体冷却等等。

本文主要讲解冷冻水型行间空调。

1、冷冻水型行间空调系统组成行间空调，是放在服务器机柜列间，热源直接散热的设备，主要应用于高热密度数据中心。

随着机房大功率服务器的不断应用，单机柜功率达12~20kW，普通的封闭冷热通道、精密空调单、双侧送风的方式已经无法满足IT设备的散热需求，因此行间空调得到了应用。

因为行间空调靠近热源布置，空调的回风温度高，且送回风距离很近，使得其能效比好，目前行间空调有风冷直接蒸发式和冷冻水两种形式，行间空调用于封闭冷热通道的场合，本文先讲解冷冻水型行间空调系统。

冷冻水型行间空调系统组机组主要由框架、冷冻水盘管、进出风温湿度传感器、控制系统、二通阀、冷冻水管路、排气阀、电气箱等组成。

图1 冷冻水型行间空调结构图图2 冷冻水型行间空调零部件图2、运行原理冷冻水型行间空调安装位置为服务器机柜中间，送风方式为前部侧向出风（冷通道），后部回风（热通道）。

冷冻水型行间空调运行时，15℃低温冷冻水进入冷冻水型行间空调的冷冻水盘管，被机房热空气加热后，成为21℃高温冷冻水，高温冷冻水经冷冻站冷水机组/板式换热器冷却后，再次成为15℃冷冻水，送往机房冷冻水型行间空调，完成冷冻水循环。

服务器排出的32℃热风在热通被冷冻水型行间空调风机吸入，经冷冻水盘管冷却，成为18℃冷风，冷却IT服务器。

1、风冷型精密空调风冷型机组从机房内吸取的热量通过安装在室外或楼顶的冷凝器（精密空调室外机）传递到室外空气中。

组成简单，由一个内机和一个外机组成，内机包含压缩机、蒸发器和膨胀阀，外机为冷凝器。

室内机组与室外机构成闭合回路。

优点：系统简单可靠，维护方便，可靠性高，总体投资成本低缺点：室外机噪声大，对安装距离有限制，制冷效率较低风冷型精密空调是目前数据中心中应用较为广泛的类型，适用于水资源缺乏地区和缺乏冷却水系统的场所。

2、水冷型精密空调水冷型机组从机房内吸取的热量通过内置水冷冷凝器传输到制冷剂中。

与风冷型机组的主要差别是：水冷型机组在室内机设置板式冷凝器，制冷剂的内循环只在室内机，需外配冷却塔。

冷却水通常采用抗冻的水和乙二醇的混合物代替常用的制冷剂。

优点：能效比风冷型机组高，更节能缺点：初期的投资和维护成本较高水冷型精密空调适用于有集中冷却水系统的场所。

3、冷冻水型精密空调冷冻水型精密空调是通过冷冻水来控制机房内的环境温度，前提是要有冷冻水，可以利用中央空调的冷冻水，或者新建冷冻水系统。

由冷水机组（风冷冷冻水机组、水冷冷冻水机组）、风冷冷凝器、冷却塔组成。

冷水机组相当于室外机，包括四个主要组成部分：压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀，从而实现了机组制冷制热效果。

冷冻水型机房精密空调在室内机主要由冷冻水盘管、风机、电加热器、加湿器和水阀组成，一般不设压缩制冷系统。

优点：前期投资小缺点：过度依赖冷冻水冷冻水型精密空调适用于水资源丰富的地区，或有丰富冷冻水系统的场所。

4、双冷源型精密空调双冷源型精密空调是具有独立的冷冻水机组和直接膨胀式制冷系统的双重系统，有下面两种结合：①风冷冷凝+冷冻水，以冷冻水系统为主用，风冷系统为备用②水冷冷凝+冷冻水，以冷冻水系统为主用，水冷系统为备用机组在可提供冷冻水资源但不能保证全年持续供应的场所，会优先使用冷冻水系统制冷；当冷冻水供应中断或者冷冻水水温不足以承担全部负荷要求时，会自动启动直接膨胀式制冷系统。

数据中心常见冷却方式介绍（3）：冷冻水型精密空调系统数据中心机房内部温湿度环境的控制要依靠室内空调末端得以实现，机房空调具有高效率、高显热比、高可靠性和灵活性的特点，能满足数据中心机房日益增加的服务器散热、湿度恒定控制、空气过滤及其他方面的要求。

随着不同地域PUE的严苛要求以及高密度服务器的广泛应用，数据中心新型的冷却方式被越来越开发及使用。

下面分别介绍几种数据中心传统与新型的冷却方式。

1. 冷冻水型精密空调系统组成冷冻水型精密空调机组结构简单，组成如下图所示。

机组主要由框架、冷冻水盘管、室内EC风机、电磁两通调节阀（电动球阀）、控制系统、进出风温湿度传感器、冷冻水管路等组成。

图1 冷冻水型精密空调机组结构图15℃低温冷冻水经过精密空调冷冻水盘管，将机房30℃回风冷却为为18℃冷风为机房IT设备降温；15℃低温冷冻水经机房热空气加热成为21℃高温冷冻水。

一般设置为：出风温度控制精密空调两通阀开度，回风温度控制EC风机转速。

2. 冷冻水系统原理图冷冻水型精密空调机组实现制冷，需要外部提供低温冷冻水（目前大型数据中心普遍供水温度为15℃左右）。

冷冻水型精密空调系统一般由冷冻水型精密空调、冷水机组、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、管路及附件组成。

冷水机组或板式换热器为精密空调提供15℃低温冷冻水。

图2 大型集中式冷冻水精密空调系统原理图3.产品特点及应用（1）冷冻水型精密空调利用大型冷水机组或板式换热器做为集中冷源，制冷系统能效较高；冷冻水型精密空调无室外机，其冷冻水系统的冷却塔集中放置，节省安装空间；冷冻水型精密空调的冷冻水输送采用水泵作为输送动力，可远距离输送冷冻水至各个机房空调。

（2）冷冻水型精密空调机组具有大风量、小焓差的特点，显热比达95%以上，主要承担数据中心机房的显热负荷。

机房内的潜热负荷由恒湿机来处理。

显冷量140kW以上冷冻水型精密空调机组采用高效EC风机（如EBM航空级复合材料叶片），能效比可达20以上，相比风冷型直接蒸发式空调机组节能效果明显。

数据中心制冷与空调设计标准
数据中心制冷与空调设计标准是一组建议性的设计准则，其目的是提高数据中心中服务器的效率和可靠性，使服务器能够保持在最佳的温度范围之内，以确保其正常运作。

首先，数据中心设计应以室内恒温为基准，设置定温控制系统，使室内恒温稳定。

这样可以保证冷却系统在合理的温度范围内运行，可改善服务器的可靠性和性能。

室内恒温从23℃至27℃之间，具体范围可按服务器要求进行调整。

其次，空调设备要具备容量充足的功能。

并且设置合适的出风口，以确保空调的高效性和可靠性。

第三，设备的布局应充分利用数据中心的冷却系统。

最佳的方式是将服务器摆到空间的中间部分，避免壁或柜靠近屋外，以免空调的散热和冷热混乱，影响系统的性能。

最后，冷却装置应采用水冷、风冷或热晴式冷却方式，以确保温度的平衡，使服务器内部高效地冷却。

当一种冷却方式不能满足数据中心的容量需求时，可以采取多种冷却方式来调节服务器的温度，以保证服务器的高可靠性。

以上是数据中心制冷与空调设计标准的总体要求，旨在通过提高服务器温度来提升数据中心的运行稳定性。

希望贯彻这些标准，以确保数据中心的高可靠性。

冷冻水型机房空调
1. 设备规格及简介
1.1冷冻水型机房空调，规格要求如下：
1.2冷冻水型机房空调属于恒温恒湿机房专用空调的一种类型，其自身不含压缩机，需外接冷冻水作为空调的冷媒，送风方式可选择上送风或下送风。

冷冻水型机房空调具备冷量调节、加热、加湿、除湿等调节功能，多应用在高发热量、高功率密度的数据中心或通信机房。

设备图示如下：
2.技术要求
2.1 冷冻水型机房空调由风机、换热盘管、加湿器、电加热器、控制器、过滤器等组成。

冷量应满足上表要求。

2.2 冷冻水型机房空调的风机外应具有机外静压调节功能。

2.3 冷冻水型机房空调换热盘管应具有较高的换热效率、较好的耐腐蚀性。

2.4 冷冻水型机房空调具有再加热功能。

2.5 冷冻水型机房空调应采用安全可靠、便于维护的加湿器。

2.6 冷冻水型机房空调应配备中效空气过滤器，空气过滤器应便于更换。

2.7 冷冻水型机房空调应具备冷量调节、加热、加湿、除湿等调节功能。

2.8 冷冻水型机房空调应具有遥测、遥信、遥控、遥调功能。

第一部分：工程概况及建设原则与目标一、工程概况1、机房长、宽、高；净空高度、有无地板、地板高度；机房朝向、密封情况。

2、每个机房的设备类型、设备数量、设备功耗。

3、原有空调情况、送回风方式（改造项目）。

4、机房出现问题描述（改造项目）。

5、冷冻水空调系统状况描述：冷冻水供水温度：7℃，回水温度；12℃压力；100Kpa;管路：双路供水或单路供水等。

二、数据中心机房空调设计依据与标准1、设计规范与参考依据根据国家和国际的数据中心机房与空调的标准与规范：●GB50174-2008《电子计算机机房设计规范》●GB/T2887–2000《电子计算机场地通用规范》●ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-ConditioningEngineers, Inc.) TC9.9●TIA942标准(Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers)●其他数据中心和暖通空调设计规范和文件2、机房设计标准数据中心机房和电力机房内有严格的温、湿度、噪音等要求，机房按国标GB2887-89《计算机场地安全要求》的规定：1）、温度、湿度标准：2）、噪音标准：主机房区的噪声声压级小于68分贝3）、正压密封要求主机房内要维持正压，与室外压差大于9.8帕，机房要求密封运行，减少门窗等区域的冷风渗透。

4）、洁净度要求在表态条件下，主机房内大于0.5微米的尘埃不大于18000粒/升。

5）送风速度送风速度不小于3米/秒。

6）新风需求满足工作人员工作所需的新风要求量，按照30～40m3/h·人计算。

根据机房实际可实施的情况，在过渡季节，引入室外较低温度的冷风，减少机房内空调负荷，减少机房空调能耗。

三、数据中心空调建设原则与目标1）、标准化。

数据中心机房规划设计方案，基于国际标准和国内有关标准，包括各种机房设计标准，机房空调相关规范以及计算机局域网、广域网标准，从而为建设高标准、高性能机房奠定基础。