常用设备：风机和空调的选择

数据中心制冷系统包括控制系统、送风系统、压缩机、冷凝器、热力膨胀阀、蒸发器、空气过滤器、储液罐、干燥过滤器、节流装置和毛细管等。其中，最基本组成部件是压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。

1.控制系统

控制系统通过控制器显示空气的温、湿度，以及空调机组的工作状态，分析各传感器反馈回来的信号，对机组各功能项发出工作指令，达到控制空气温、湿度的目的。当任一功能项出现故障时，控制器会发出报警，直至报警复位。操作员可通过控制器设定控制机房的温度值、湿度值及温、湿度控制范围（控制精度），设定各功能项的起停时间等。目前，市场上大部分机房专用空调厂家采用了大屏幕图文显示控制器，带有事故记录、分级起动等多种功能，并带有计算机通信接口，可直接由计算机控制一台或多台空调机组的运行。模块化的机房专用空调机组控制系统还具备互为备份、自动轮换工作的功能。

2.送风系统

机房专用空调机组均自带一套送风系统。机组内的各项功能（制冷、除湿、加热、加湿等）对机房内空气进行处理时，均需要空气流动来完成热、湿的交换，机房内气体还需保持一定流速，防止尘埃沉积，并及时将悬浮于空气中的尘埃滤除掉。因此，送风机必不可少。一般机房专用空调采用前径向曲线叶轮离心式风机，优点是较小的体积可以产生较大的风量。离心式风机如图5⁃1所示。

图5⁃1 离心式风机

图5⁃2 叶轮风机

2001年前后，有些机房专用空调厂家采用了后径向曲线叶轮风机。此种送风机在较大型的送风系统中有广泛的应用，优点是效率高，噪声低；缺点是受大尺寸叶轮影响，风机的体积大，会占用过多的机组内空间，提高转速并不能显著提高风机的风量，此种风机增大风量、风压的最好方法是增大叶轮或增加风机数量，这将使得压缩机部分放置空间减少，甚至要减少蒸发器放置空间，同时增加了制造成本。风机电动机置于叶轮中间，一旦电动机出现故障需更换整个风机，维修成本高。叶轮风机如图5⁃2所示。

送风机主要有两种驱动方式：一种是采用风机由电动机直接驱动，风机与电动机在同一轮上，此种风机体积较小，但如要改变风压，只能改变风机的电动机转速，调节风压、风量的能力小；另一种是风机与电动机之间采用皮带传动，它的优点是风压和风量可通过改变电动机与风机主、从动带轮轮径比来进行调整，缺点是体积较大，长期运行时传动带会有磨损，需注意及时调整松紧度。

3.蒸发器

蒸发器是一种换热设备。在蒸发器中，由于低压液体制冷剂气化，从需要冷却的物体或空间吸热，从而使被冷却的物体或空间的温度降低，达到制冷的目的。因此，蒸发器是制冷装置中产生和输出冷量的设备。

根据被冷却介质的种类不同，蒸发器可分为两大类。一是冷却液体载冷剂的蒸发器。用于冷却液体载冷剂的有水、盐水或乙二醇水溶液等。这类蒸发器常用的有卧式蒸发器、立管式蒸发器和螺旋管式蒸发器等。二是冷却空气的蒸发器。这类蒸发器有冷却排管和冷风机。

4.冷凝器

冷凝器是将制冷压缩机排出的高温高压制冷剂蒸气的热量传递给冷却介质（空气或水），并使之凝结成液体的热交换设备。

冷凝器的工作过程是：来自压缩机的过热制冷剂蒸气进入冷凝器后先被冷却成饱和蒸气，继而被冷凝成饱和液体。当冷却介质流量大、温度低时，饱和液体还可进一步被冷却成过冷液体。

冷凝器按其冷却介质不同，可分为空气冷却式、水冷式、蒸发式、淋水式4大类。(www.xing528.com)

5.压缩机

压缩机是制冷循环的核心，通常称为制冷装置中的主机，是制冷剂在系统内循环的动力装置。其主要功能为：蒸发器内吸取制冷剂，以保证蒸发器内一定的蒸发压力；将低温、低压的制冷剂蒸汽提高为高温、高压的过热蒸气，以创造在较高温度（如夏季35℃左右的气温）下冷凝；输送并推动制冷剂在系统内流动，完成制冷循环。

压缩机的种类和形式很多，根据其工作原理，可分为容积型和速度型两大类。

容积型压缩机是靠工作腔容积的改变实现吸气、压缩、排气等过程。容积型压缩机根据其工作部件的运动形式，又分为往复式和回旋式，前者活塞在气缸内做往复运动，而后者是工作部件在气缸内做回旋运动，螺杆式、滑片式等压缩机均为回旋式。但目前制冷工业使用最广泛的为活塞式压缩机，且机型有几十种之多。

速度型压缩机是靠高速旋转的工作叶轮对蒸气做功，使压力升高并完成输送蒸气的任务。这类压缩机根据蒸气的流动方向分为离心式和轴流式两种，其中应用较广的是离心式。数据中心制冷系统常用压缩机通常为往复活塞压缩机、涡旋式压缩机、螺杆式压缩机及离心式压缩机等。

6.热力膨胀阀

制冷剂流量的调节装置，它对高压液态制冷剂节流降压，使进入蒸发器的制冷剂在要求的低压下吸热蒸发。同时根据被冷却介质的热负荷变化自动调节进入蒸发器的制冷剂的流量。

热力膨胀阀降低进入蒸发器制冷剂的压力，控制流入蒸发器的制冷剂流量，控制合理的吸气过热度。

7.空气过滤器

为保证机房内的洁净度，机房专用空调单位冷量所配备的风量远大于普通舒适性空调，以保证机房内的空气在整体流动，使得尘埃颗粒随空气一同流动，不会下降到机房的设备内，通常在机房专用空调的回气端设置专用的中高效空气过滤装置。

8.储液罐

储液罐是位于冷凝器与蒸发器之间的制冷剂液体存储装置，自动适应负载的变化，调节冷凝压力使冷凝器工作于最佳工况。可以自动调整系统内循环的制冷剂容量，在进行系统维护的过程中，可以容纳绝大部分制冷剂，避免向大气环境排放制冷剂，降低了调试过程对制冷剂充注量的精度要求。

9.干燥过滤器

吸收制冷系统中可能存在的水蒸气（内部充注有硅胶），水分存在的原因有两方面，一是干燥不严格，二是使用不合格的制冷剂会产生冰堵以及与制冷剂反应产生盐酸等危害。还需要过滤掉制冷系统内部可能存在的金属杂质。当硅胶与分子筛组合使用时，可实现干燥与抗酸性能的双重功能，分子筛的吸附能力比硅胶更强。一般有两种类型：抛弃型和滤芯再充注型。

10.节流装置

节流装置是制冷循环中的降压装置，它能够提供可变的可修阻力，对经过冷凝器冷凝后的高压液体在进入蒸发器之前进行降压。对高压液体制冷进行节流降压，保证冷凝器与蒸发器之间的压力差，一边使蒸发器中的液态制冷剂在要求的低压对应的饱和温度下蒸发吸热，从而达到制冷降温的目的，同时使冷凝器中气态制冷剂在给定的高压对应的饱和温度下放热冷凝。它实现根据热负荷以最佳的方式给蒸发器供液（毛细管除外）。