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水冷冷凍機(jī)組的工作原理如下：
說(shuō)明：由于大型數(shù)據(jù)中心的水冷空調(diào)系統(tǒng)的電力負(fù)荷很大，一般需要為水冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)獨(dú)立的配電室。
1.水冷機(jī)房空調(diào)機(jī)。其實(shí)就是一個(gè)溫差小風(fēng)量大的大型風(fēng)機(jī)盤(pán)管，一般推薦采用地板下送風(fēng)和天花板上回風(fēng)。為了保證IT設(shè)備的絕對(duì)安全和便于設(shè)備檢修，推薦設(shè)置物理上獨(dú)立的空調(diào)設(shè)備間，四周做攔水壩，地面做防水處理和設(shè)置排水管道，安裝漏水報(bào)警設(shè)備。推薦采用N+1或N+2的冗余配置方案。
2.水泵。冷凍水和冷卻水的循環(huán)都是通過(guò)水泵進(jìn)行的。水泵的節(jié)能除采用變頻裝置外，應(yīng)采用較大直徑的管道、盡量減少管道長(zhǎng)度和彎頭、采用大半徑彎頭、減少換熱器的壓降等。冷凍機(jī)房、水泵、冷卻塔、板式換熱器和機(jī)房空調(diào)盡量設(shè)計(jì)安裝在相近的高度以減少水泵揚(yáng)程。
3.冷凍水側(cè)：一般冷凍水回水溫度為12℃，進(jìn)入冷凍器與冷媒做熱交換后，出水溫度為7℃。冷凍水一般通過(guò)風(fēng)機(jī)盤(pán)管、組合式空調(diào)機(jī)組或水冷機(jī)房空調(diào)機(jī)向IT設(shè)備提供冷氣。由于數(shù)據(jù)中心的制冷量大，要求溫差小風(fēng)量大且濕度需要控制，一般采用水冷機(jī)房空調(diào)機(jī)。
4.冷卻水側(cè)：一般冷卻水進(jìn)水溫度為30℃，進(jìn)入冷凝器與冷媒做熱交換后，出水溫度為35℃。冷卻水一般使用蒸發(fā)式冷卻塔通過(guò)水蒸發(fā)來(lái)散熱降溫。
5.冷媒側(cè)：冷媒以低溫低壓過(guò)熱狀態(tài)進(jìn)入壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮后成為高溫高壓過(guò)熱狀態(tài)冷媒。高溫高壓過(guò)熱狀態(tài)冷媒進(jìn)入冷凝器后，將熱傳給冷卻水而凝結(jié)成高壓中溫液態(tài)冷媒。高壓中溫液態(tài)冷媒經(jīng)膨脹裝置，成為低壓低溫液氣混合狀態(tài)冷媒。低溫低壓液氣混合狀態(tài)冷媒進(jìn)入蒸發(fā)器后，與冷凍水進(jìn)行熱交換，冷凍水在此處被冷卻，而冷媒則因吸收熱量而蒸發(fā)，之后以低溫低壓過(guò)熱蒸氣狀態(tài)進(jìn)入壓縮機(jī)。
6.單機(jī)制冷量大（350到35000KW之間），在制冷量相同時(shí)它的體積小，占地面積少，重量較活塞式輕5～8倍。
7.設(shè)備的汽閥活塞環(huán)等易損部件，又沒(méi)有曲柄連桿機(jī)構(gòu)，因而工作可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)費(fèi)用低。
8.工作輪和機(jī)殼之間沒(méi)有摩擦，無(wú)需潤(rùn)滑。故制冷劑蒸汽與潤(rùn)滑油不接觸，從而提高了蒸發(fā)器和冷凝器的傳熱性能。
9.能經(jīng)濟(jì)方便的調(diào)節(jié)制冷量且調(diào)節(jié)的范圍較大。由于熱量是通過(guò)水的蒸發(fā)（在冷卻塔中）來(lái)散發(fā)的，因此夏天室外的高溫對(duì)其冷卻能力影響很小。
10.離心式冷凍機(jī)組在小負(fù)荷時(shí)（一般為滿負(fù)荷的20%以下）容易發(fā)生喘振，不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，在數(shù)據(jù)中心水冷空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中一般先安裝一臺(tái)小型的螺桿式水冷機(jī)組或風(fēng)冷水冷機(jī)組作為過(guò)渡。
11.離心式機(jī)房空調(diào)制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造和工作原理與離心式鼓風(fēng)機(jī)極為相似。但它的工作原理與活塞式壓縮機(jī)有根本的區(qū)別，它不是利用汽缸容積減小的方式來(lái)提高氣體的壓力，而是依靠動(dòng)能的變化來(lái)提高氣體壓力。離心式壓縮機(jī)具有帶葉片的工作輪，當(dāng)工作輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片就帶動(dòng)氣體運(yùn)動(dòng)或者使氣體得到動(dòng)能，然后使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能從而提高氣體的壓力。這種壓縮機(jī)由于它工作時(shí)不斷地將制冷劑蒸汽吸入，又不斷地沿半徑方向被甩出去，所以稱這種型式的壓縮機(jī)為離心式壓縮機(jī)。壓縮機(jī)工作時(shí)制冷劑蒸汽由吸汽口軸向進(jìn)入吸汽室，并在吸汽室的導(dǎo)流作用引導(dǎo)由蒸發(fā)器（或中間冷卻器）來(lái)的制冷劑蒸汽均勻地進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的工作輪（工作輪也稱葉輪，它是離心式制冷壓縮機(jī)的重要部件，因?yàn)橹挥型ㄟ^(guò)工作輪才能將能量傳給氣體)。氣體在葉片作用下，一邊跟著工作輪作高速旋轉(zhuǎn)，一邊由于受離心力的作用，在葉片槽道中作擴(kuò)壓流動(dòng)，從而使氣體的壓力和速度都得到提高。由工作輪出來(lái)的氣體再進(jìn)入截面積逐漸擴(kuò)大的擴(kuò)壓器（因?yàn)闅怏w從工作輪流出時(shí)具有較高的流速，擴(kuò)壓器便把動(dòng)能部分地轉(zhuǎn)化為壓力能，從而提高氣體的壓力）。氣體流過(guò)擴(kuò)壓器時(shí)速度減小，而壓力則進(jìn)一步提高。經(jīng)擴(kuò)壓器后氣體匯集到蝸殼中，再經(jīng)排氣口引導(dǎo)至中間冷卻器或冷凝器中。
風(fēng)冷機(jī)房空調(diào)的工作原理與安裝方式：
風(fēng)冷機(jī)房空調(diào)一般采用渦旋壓縮機(jī)制冷（一般安裝在機(jī)房空調(diào)內(nèi)），能效比相對(duì)比較低，在北京地區(qū)一般在1.5到3之間（夏天低，冬天高）。風(fēng)冷機(jī)房空調(diào)在大型數(shù)據(jù)中心中使用存在以下不足：
1.安裝困難。大量的室外冷凝器安裝需要非常大的場(chǎng)地，銅管過(guò)長(zhǎng)不僅影響制冷效率，成本高，安裝難度大，而且影響建筑物外觀。室外冷凝器的安裝位置受空間限制，極可能出現(xiàn)熱島效應(yīng)，大大降低制冷效率。
2.在夏天室外溫度很高時(shí)，制冷能力嚴(yán)重下降甚至保護(hù)停機(jī)。目前國(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心一般采用對(duì)室外冷凝器噴水霧或增加涼棚來(lái)改善其在夏天的制冷效果。因此數(shù)據(jù)中心在設(shè)計(jì)時(shí)不能按其額定的制冷量計(jì)算，需要留有足夠的冗余。
3.對(duì)于傳統(tǒng)多層電信機(jī)房，一般把室外冷凝器安裝在每層的四周，下層冷凝器的熱量將不斷向上散發(fā)，上層的冷凝器效率將大大降低，熱量散不出去，形成嚴(yán)重的熱島效應(yīng)。據(jù)了解，北方某聯(lián)通數(shù)據(jù)中心因?yàn)闊釐u效應(yīng)夏天機(jī)房的溫度高達(dá)35℃以上，大約10%的服務(wù)器停機(jī)，用戶只好運(yùn)來(lái)冰塊降溫。
4.機(jī)房空調(diào)內(nèi)部風(fēng)機(jī)盤(pán)管的工作溫度大大低于露點(diǎn)溫度，大量產(chǎn)生冷凝水，為了維持?jǐn)?shù)據(jù)中心的濕度，需要啟動(dòng)加濕功能。除濕和加濕都要消耗大量的能源。為了加濕，需要將自來(lái)水進(jìn)行軟化，即便如此，還需要經(jīng)常清洗加濕罐中的水垢。
機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng)介紹
服務(wù)器機(jī)房的發(fā)熱量很大且要求基本恒溫恒濕永遠(yuǎn)連續(xù)運(yùn)行，因此能適合其使用的空調(diào)系統(tǒng)要求可靠性高（一般設(shè)計(jì)都有冗余備機(jī)）、制冷量大、小溫差和大風(fēng)量，機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)的制冷能效比（COP）是指空調(diào)器在額定工況下制冷運(yùn)行時(shí)，制冷量與有效輸入功率之比。該數(shù)值的大小反映出不同空調(diào)產(chǎn)品的節(jié)能情況?？照{(diào)系統(tǒng)的制冷能效比數(shù)值越大，表明該產(chǎn)品使用時(shí)產(chǎn)生相同制冷量時(shí)所需要消耗的電功率就越小，則在單位時(shí)間內(nèi)，該空調(diào)產(chǎn)品的耗電量也就相對(duì)越少。
來(lái)源：機(jī)房空調(diào) http://preweds.com/