数据中心有多种冷却方式,按照制冷方法可以分为机械制冷和自然冷却,其中机械制冷可以分为风冷直膨空调系统、风冷冷冻水系统、水冷冷冻水系统和集中冷却水系统等架构,自然冷却包括新风、空气板换、转轮换热、蒸发冷却和液体冷却等技术,如图1所示。
1 风冷直膨系统
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,风冷空调架构非常简单,通常一个空调内机对应一个外机或者两个外机,如图2。
(1)风冷直膨系统原理
空调由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成,制冷剂在压缩机的作用下在系统中循环流动,经历了液体——气体——液体的两相相变,完成一个制冷循环,如图3。制冷剂在蒸发器中吸收机房热量后沸腾汽化成蒸汽,与之相对应的压力称为蒸发压力,温度称为蒸发温度;压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸汽并将其压缩到冷凝压力,然后送往室外冷凝器,制冷剂在冷凝压力下冷凝成液体,并将放出的热量传给了室外空气。
(2)系统特点
风冷直膨系统结构简单,布置灵活方便,由于每台空调之间相互独立,无单点故障,可靠性高,只需要采用N+X方式进行设计和布置,就可以满足A级机房制冷的要求。
采用风冷直膨空调机组时,空调室内机和室外机布置水平距离和垂直距离应尽可能短,防止空调冷量衰减;外机布置要利于散热,可根据室外现场安装要求,适当放大冷凝器散热量,改善散热并降低空调能耗,浙江地区BJIDC典型PUE值在1.71左右。