原标题：“这么热这么热，谁给我升级空调！！！”

炎炎夏日，一边吃着西瓜，一边吹着空调上网，是一件非常惬意的事情。 你有没有想过，在网络的另一边，大量的服务器正在不间断地为我们服务。 他们一天24小时工作，一刻也离不开空调。

今天先生就带大家了解一下数据中心的几种典型冷却技术。

1、机械风冷制冷

2005年之前，在网络业务发展初期，数据中心的算力规模较小，数据中心主要采用机械风冷空调进行制冷。 此类空调的基本工作原理与家用空调相同。 它主要是利用压缩机的机械功来改变制冷剂的状态来进行冷却。 制冷原理如下图所示。

1、压缩机将气态制冷剂压缩成高温高压状态。

2、高温高压的气态制冷剂通过冷凝器时，由于环境温度低于制冷剂的沸点，因此冷凝成液态，同时向环境释放热量。

3、从冷凝器出来的液态制冷剂经过膨胀阀节流减压，然后进入蒸发器。

4、进入蒸发器后，由于环境温度高于制冷剂的沸点，液态制冷剂蒸发成气态，同时从环境中吸收热量达到制冷目的。

上述过程是循环的，利用了制冷剂气态和液态转换过程中冷凝放热和蒸发吸热的原理。

机械式风冷空调实际安装部署时，通常将冷凝器部署在室外进行散热，将蒸发器、膨胀阀、压缩机部署在室内对设备进行冷却。 如下所示。

机械风冷空调的每台机组相对独立控制和运行，安装和维护也比较简单。 同时，制冷效率比较低，室外机会占用较大的空间。

2.冷冻水制冷

2005年至2015年，随着互联网和移动互联网业务的爆发，数据中心的计算能力不断增强，冷冻水系统开始逐步应用。 冷冻水系统以机械风冷式制冷循环为基础，冷却水循环与冷冻水循环叠加实现制冷。 原理如下图所示。

1、制冷剂循环：与机械风冷制冷相同，在蒸发器处制冷产生冷量，在冷凝器处加热产生热量。

2、冷冻水循环：水泵中的水带动管道与蒸发器进行热交换，得到冷冻水，将冷量输送到空气处理机组。

3、空气循环：空气处理机组与冷冻水进行热量交换，得到冷空气，然后送入房间，达到制冷的目的。

4、冷却水循环：泵内的水带动管道与冷凝器进行热交换，得到冷却水，将热量带到冷却塔，通过冷却塔释放热量。

冷冻水空调系统实际安装部署时，通常将压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等集成部署在建筑物内进行制冷，冷却塔部署在屋顶进行散热。 如下所示。

冷冻水系统制冷量更大、能效更高、稳定性更高，为多个终端提供集中制冷。 同时，由于水管数量较多，在安装和部署过程中需要进行大量的焊接作业。

3、间接蒸发冷却

2005年至2015年，随着互联网和移动互联网业务的爆发，数据中心的算力规模进一步提升，间接蒸发制冷系统开始逐步应用。 间接蒸发冷却采用非直接接触式热交换器，在外部自然冷空气与数据中心热回风之间进行热量交换。 原理如下图所示。

1、外部自然空气（二次空气）从底部进入，经过热交换器，从顶部排出。

2、数据中心内的空气（一次风）从水平方向进入空气，通过热交换器与二次风进行热量交换，达到制冷的目的。

间接蒸发冷却空调集成了多种工作模式并提供不同的制冷级别。

干燥模式

当二次风温度较低时，可直接与一次风进行热交换，实现制冷。

湿模式

当二次空气温度较高时，通过喷水对二次空气进行加湿，使二次空气蒸发并冷却，然后与一次空气进行热交换，实现制冷。

混合模式

在干式和湿式的基础上，增加了传统的机械风冷系统作为辅助冷却方式。

间接蒸发冷却空调在实际安装部署时，通常部署在数据中心的侧面或顶部。 如下所示。

间接蒸发制冷将自然冷源制冷与蒸发制冷技术相结合，增加自然冷却时间，进一步提高制冷效率。 同时，基于间接蒸发制冷的产品逐渐预制化、模块化，安装部署更加便捷。

4、液冷制冷

说到液冷，你是否会想到谷歌、微软等公司直接将数据中心放置在海里或者山洞里，或者DIY酷炫的液冷机箱。 2020年后，数据中心算力的持续增长，使得传统风冷方式的散热逼近瓶颈，散热效率更高的液冷技术逐渐出现。 原理如下图所示。

液冷通常有以下三种方式：

冷板液冷

加百思特网热装置的热量通过液冷板间接传递给循环管道中的冷却液体，将热量带走。

浸没式液体冷却

直接采用冷却液作为传热介质，加热元件完全“冒泡”在冷却液中，通过直接接触进行热量交换。

喷雾液体冷却

通过喷射冷却液来散发发热部件的热量。

液冷制冷系统实际安装部署时，冷却塔通常部署在室外，机柜内的CDU（Unit，冷却分配单元）和液冷装置部署在室内，由空气补充冷量- 冷却空调。 原理如下图所示。

液冷技术得益于液体比气体具有更高的比热容，具有更高的散热效率。 液冷制冷采用液体代替传统空气散热，直接高效冷却CP百思特网U等高发热部件。 液冷系统仅需要水百思特网泵等少量耗能部件，节能效果显着。

总结

这就是今天的全部内容。 文件君和大家简单总结一下四种制冷技术。

制冷技术

应用场景

冷却效率

部署和运营

机械风冷制冷

小型数据中心

降低

更轻松

冷冻水制冷

中型和大型数据中心

高的

相当复杂

间接蒸发冷却

微模块/集装箱数据中心

更高

更轻松

液体冷却

大型数据中心

很高

相当复杂

数据中心节能降耗的基本需求没有改变，制冷技术一直朝着更加绿色的方向发展。 未来的制冷技术会是什么样子？ 感兴趣的粉丝可以给Docs先生留言，谈谈你眼中的制冷技术的发展方向。