数据中心空调系统

为保证服务器等电子设备的全年正常运行，数据中心空调系统通常全年不间断运行，其能耗量占数据中心总能耗的30%～50%，甚至更高。数据中心空调系统由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、风机和冷却塔等设备构成，包括室内末端部分、输配部分和室外冷源部分。

室内末端

形式主要有冷冻水型机房空调、列间空调、热管末端和液冷柜门等。其中冷冻水型机房空调属于机房级冷却设备，列间空调和热管末端属于列间级冷却设备，通常会进行冷热通道封闭，系统采用大风量、小焓差、高显热比的运行模式。液冷柜门属于机柜级冷却设备，一般安装于服务器机架的前柜门或前后柜门，由于液冷柜门直接对机柜进行冷却，可针对单机柜的需求调节制冷量，不会出现机柜热岛和某些区域温度过低现象。

输配环节

利用空气、冷水、制冷剂等介质的流动将机房散发的热量从机柜传递到冷源，从而完成热量从机房室内到室外的搬运。一般采用风机和泵提供介质循环动力，少数系统采用重力式热管实现自驱动。其中室内气流组织是输配过程中至关重要的一环，它直接影响数据中心机房的热环境，受机房布局、空调送风参数、机房建筑结构等多种因素影响。良好的气流组织应做到先冷设备，再冷环境，且尽可能减少冷热气流掺混。典型的机房送回风方式有硬地板上送风形式和架空地板下送风形式。其中架空地板下送风形式气流掺混较少，是使用较多的送风形式。机架布局多采用面对面背对背的布局方式，形成冷热通道，可有效降低气流掺混。对于发热密度较高的数据中心，可采取措施改善机房气流组织，如封闭冷热通道或采用精确送风等。

室外冷源

实现将高温载热介质（如空调回风、冷机回水等）冷却到需求的低温（如空调送风、冷机供水等）状态，可使用压缩机做功或利用自然冷源完成这一过程。早期的数据中心全年采用压缩机做功提供冷源，能耗大。随着能源问题的日益突出，采用自然冷源以降低数据中心空调系统能耗逐渐成为发展趋势。

根据自然冷源的利用形式不同，可分为直接自然冷源利用技术和间接自然冷源利用技术。①直接自然冷源利用技术，将室外冷空气直接引入数据机房实现制冷的方法。由于机房对空气洁净度有较高的要求，一般只在空气环境较好的区域采用直接自然冷源利用技术，通常需要安装过滤和湿度处理设施。②间接自然冷源利用技术，将室外冷气流与室内热空气通过热交换设备进行冷量交换实现制冷的方法。可在保证室内气流湿度和洁净度的同时实现热量的排放。以空空换热器、热管换热器和冷却塔为主实现间接自然冷源利用，其中热管换热器以其极强的传热能力和较小的安装体积更具优势。