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IT 设备空调系统的 基本原理 第57 号白皮书 版本5 作者Tony Evans 摘要 每位负责计算机设备运营的IT 专业人员都需要了解数 据中心或网络机房内的空调功能。在本白皮书中，主要 会介绍计算机房空调系统的基本组件及其作用。掌握本 文所述的知识将为IT 专业人员选型、安装和运营关键 设施奠定基础。 施耐德电气旗下 的白皮书现收录于施耐德电气白皮书资料库 由施耐德电气数据中心科研中心发表 DCSC@Schneider-E IT 设备空调系统的基本原理 简介 IT 机房或数据中心在用电的同时会产生热量，而这些热量必须从这些空间里排走。数据中心和 IT 机房排热是理解关键 IT 环境工作流程最基本也是最起码的要点之一。制冷不当或不足将严重 损害 IT 设备的使用寿命和可用性。了解空调基本原理和精确制冷系统的基本布置方法可以促进 IT 专业人员和制冷专业人员之间的有效沟通，以便更好地选择、操作及维护制冷解决方案。 本白皮书将从 IT 的角度介绍精确制冷系统的基本工作原理和主要组件，为数据中心或网络机房 的技术规格和设计提供基本的概念。本文是施耐德电气推出的关于高级制冷技术知识的系列白皮 书之一，旨在为对这方面知识有兴趣的读者提供参考。 IT 环境内 热量是能量的一种。当数据中心内的 IT 设备用电时，便会产生热量。除极少数的情况之外，IT 设备用电量的99%以上被转换成了热量。如果不将这些多余的热量排出，室内温度就会不断升 热量的本质 高，并最终导致IT 设备发生故障。服务器所产生的热量中约有50%来自于微处理器本身，故而 可以使用风机将冷风对准芯片组件直吹进行制冷。含有微处理器的服务器或机架式刀片服务器通 常从机箱的正面进风，然后从机箱背面出风，请参见图 1。目前，服务器产生的热量呈上升趋势。 一台刀片式服务器机箱可向IT 机房或数据中心释放4 千瓦（kW ）的热量。这一热量输出相当于 40 支 100 瓦 （W ）灯泡释放的热量，并且高于许多家用电烤箱所产生的热量。 微处理器的风冷 机架式刀片服务器机 制冷 箱正面进风，背面出 风 图1 微处理器和服务器 制冷气流 热量具有一种独特的特性，即它只能从高温向低温朝着这一个方向转移流动。比如，将一个温度 较低的物体放到一个温度较高的房间内，这个物体的温度不但不会下降，反而只会升高，因为热 量是从高温的房间转移至低温的物体。由此，人们发明了空调和冰箱。它们利用电能或机械能将 热量从一个位置转移到另一个位置，甚至可以将热量从低温空间逆势转移到高温空间。利用这些 装置，即使室外的温度高于数据中心内的温度时，我们也可以将热量排到室外，这种功能为高功 耗计算机设备在密闭空间内正常运行给予了重要保证。了解这种功能的工作原理是理解 IT 制冷 系统的设计和运行的基础。 制冷循环 热量从 IT 机房被转移到室外环境实际上是通过制冷循环来完成的。这种方式已经被使用了上百 年。制冷循环是一