数据中心制冷系统局部优化设计方案

气流组织是数据中心冷却的首要问题，如果规划不好，数据中心在实际使用过程中会出现气流组织不均匀、局部热点等问题，从而影响机房的整体排热效果，并带来更多能源消耗。气流组织优化设计是对机房不通畅、不合理的气流组织进行规范、优化，防止气流回流、掺混、紊乱，确保机房内的气流有序、有组织地从服务器带走热量，提高空调系统送风的有效使用效果，从而降低机房空调的运行费用，降低PUE。

作为对数据中心IT 设备冷却的最终环节，气流组织的优良决定了冷却的效果和效率。经过不断的优化和改良，气流组织正从房间级逐步向行间级、机柜级、服务器级的方向推进。目前数据机房空调的送风方式有侧送侧回、上送下回、上送上回、下送上回及顶送顶回等多种方式。

经研究表明：顶送顶回方式是最佳送回风方式，下送风方式比上送风更有利于机房的气流组织和提高送风效率，根据传统机房建设情况，数据机房空调送风大多采用地板下送风方式，但随着对服务器本身认识的逐渐加深，其它气流组织方式会不断催生，既要满足设备本身的需求，也要满足人员参观、操作维护等舒适性要求。气流组织优化的方式之一是冷热通道隔离封闭，近年来大型的数据中心，尤其是中高密度的数据中心优先热通道封闭（如背板、列间、风墙），同时冷通道加装隔离门（如列间）。

在满足机房温度条件的情况下，气流组织优化后，通过合理提高机房内的设定温度，进而提高制冷系统的送风温度，是减小制冷设备能耗的有效方法之一。研究表明，随着蒸发温度的提高，制冷机组性能增大，且蒸发温度每提高1 ℃，机组COP 约提高3.3%。

细化设计的颗粒度，针对不同类型的机房采用不同的制冷方式，可进一步提升数据中心总体能效，如核心网络包间可采用氟泵精密空调解决制冷效率问题等。加装氟泵技术主要应用在风冷直膨式空调机组上，系统由氟泵、蒸发器、冷凝器以及管路阀门等组成，与原专用空调配套使用，组合成两套不同的制冷循环模式：压缩机制冷模式和氟泵制冷模式。

在夏季或室外温度较高的过渡季节，空调机组运行在压缩机制冷模式，制冷剂吸收机房的热量蒸发，在压缩机内加压后排入冷凝器冷凝液化，此时压缩机开启；在冬季或室外温度较低的过渡季节，空调机组运行在氟泵制冷模式，蒸发器中吸收机房热量后的制冷剂，直接进入风冷冷凝器与室外冷源换热，冷凝成液态后，在氟泵的作用下克服管道阻力回到蒸发器，此时压缩机关停，从而达到节能效果。