1、技术原理

机房智能直冷优化应用技术利用制冷剂自然相变循环原理，以温差的形式产生压差，驱动制冷剂工质的自然相变循环流动，实现室内外无动力热量交换。同时，采用机房能效管理软件及环境维持系统软件，实现按需供冷的自适应冷量调节及机柜级温度场控制。采用该技术的智能冷却终端，可显著降低机房原有制冷系统运行时的耗电量，实现节能。

2、关键技术

(1)、机房内外无动力热量交换技术

安装在机柜背部制冷终端内的液态制冷剂吸热后蒸发为气态，依靠重力作用，沿制冷剂导管自然流动至室外冷量分配单元，冷凝后变为液态，又自然回流至智冷终端内，依此循环，源源不断地将室内机柜产出的热量排放至室外，实现机房室内外的无动力热量交换。

(2)、按需供冷的自适应冷量调节技术

每台机柜内设备的发热量不同，制冷终端内制冷剂蒸发量不同，从而使冷却回流液带回的制冷量不同，通过机房能效管理软件，可自动调节智冷终端及室外冷源的制冷量，实现按需供冷。

(3)、机柜级温度场控制技术

传统机房制冷是利用空调同时面向多个机柜组制冷，从而导致离空调通风口距离不同，制冷效果不同。本技术直接在每个机柜背部安装智冷终端，立面向机柜热源均匀制冷，解决机房温度环境局部过热的问题。

3、工艺流程

机房智能直冷优化应用技术运行流程如图1所示。机房内(图右侧)每个机柜排出的热风，使安装在其背部的智能冷却终端内的制冷剂工质受热后发生相变，由液态蒸发为气态，依靠压差沿制冷剂气体管路将热量带到室外系统(图左侧)的冷量分配单元，在冷量分配单元内与室外冷源进行热交换;制冷剂工质受冷后由气态冷凝为液态，依靠自身重力沿制冷剂液体管路回流到智能冷却终端内，从而完成一个完整的热力循环，机房内产生的热量依此源源不断传递到室外。当室外湿球温度低于14℃时，系统自动启用冷却塔，不启用冷水机组压缩机，充分利用自然冷源，达到节能的目的。

混合制冷方式是传统机房常用的方式(俗称冰柜式制冷方式)，传统的机房空调很少考虑机柜内部的温度，它仅仅能保证机房内温度符合要求。传统混合制冷方式布局以整个房间作为冷却对象，造成冷、热气流混流运行，即前面的机柜排出的热风很容易进入后排机柜的进风口，由于冷、热风气流混合，从而造成精密空调制冷及机柜热交换效率降低。

艾默生精密空调的出现让机房内的情况变得更加稳定，不再出现各种各样的系列故障了。

艾默生空调的特点就是风量大，焓值差距小，并且会比较适合机房那种环境。

它有助于计算机散热，可以为室内提供相对稳定的温度。还有一个特点就是使用寿命长，空调运转也非常稳定，可能不需要过多的去维修。同时，它也配备有一个非常大的显示屏幕，是可以设置密码防盗的，还兼有故障分析的功能。

当然，精密空调也可以选择节能的模式，可以在通电后自动开启或者是根据设定的时间进行开启。艾默生精密空调的使用可以减少占地面积，节省一定的费用。此外它的设计也是很良好的，运行噪音较低，不会对我们机房内的工作产生影响。

艾默生精密空调优点：

选择了艾默生精密空调相当于选择了一件放心可靠的产品，因为它的零部件都是选用的是比较与可靠的材料制作的，同时它的设计也是专为二十四小时待命工作而准备的，每一个零部件，每一件产品都是精心制造，都受到严格质量把关，不管是它的界面还是屏幕都设计的非常人性化也很智能的。

所以，选择艾默生精密空调相当于选择了一份安心的保障，艾默生空调设计合理，质量非常好，也因此受到消费者一众好评。

艾默生精密空调的压缩机、蒸发器、风机、冷凝器、膨胀阀、加热器、电控等关键元器件均采用工业等级高、可靠性好的材料，确保连续稳定运行。

产品按照运行时间长的寿命设计；每一件产品均经过严格的出厂试验；智能化的人机交互界面：全中文大屏幕LCD背光显示，易操作的人性化界面，的微电脑控制系统；多级密码保护，防止误操作；具备运行状态智能显示、故障诊断功能；较好的智能化控制技术，记录各主要部件的运行时间；设置参数自动保护，即使停电后也可以保存运行参数和告警记录；能储存几十条历史告警信息。

大风量

与相同制冷量的舒适性空调机相比，整体机房精密空调机的循环风量约大一倍，相应的焓差只有一半，机房精密空调机运行时通常不需要除湿，循环风量较大将使得机组在空气以上运行，不必要像舒适性空调机那样为应付湿负荷而不得不使空气冷却到以下，故机组可以通过提高制冷剂的蒸发温度提高机组运行的热效率，从而提高运行的经济性。根据经验，显热比为1.0的机组的单位制冷量的能耗仅是显热比为0.6的机组的60%左右。同样，机房要求温湿度指标相对稳定，较大的循环风量将有利于稳定机房的温湿度指标，显然，在制冷量一定的情况下，风量的将导致焓差的减少，因而通常机组只能在显热比相当高的工况下运行，这恰恰与机房的负荷特点相适应。 [1]

并且冬季是需要加湿而不是减湿，即使在冬季机房仍需要消除热负荷，特别是程控机房更是如此。鉴于以上特点，如将一般舒适性空调机组用于机房，则会造成能量浪费。例如一个热负荷为 7056kcal/h的机房，若使用机房空调机组，则总耗电量为2.7kw，而舒适性空调机组则需耗电8.1kw，即多耗电两倍。同样制冷量的空调机其风量各异，舒适性空调机的风量与冷量比为1:5，而恒温恒湿机风量与冷量比为1:3.5，机房精密空调机具有大风量、小焓差、高显热比的特点，通常焓差为2kcal/kg左右。也就是说，机房的热负荷90%～95%是显热负荷，同样的热负荷显热比越高要求送风量越大。这就要求机房的空调系统能够提供较大的送风量，所以一般机房送风量要比通常舒适性空调房间所需的送风量大1.6～2倍。

热负荷变化

通常要在10%～之间变动，对于随着系统规模扩大，空载设备将会动态退出或者设备根据进度并未完全上电造成的。。因此，机房精密空调系统必须能够适应这种负荷的变化，以使电子元器件工作在所要求的环境条件之中，保证电路性能的可靠性。

送风方式

由于要与电子通信设备的冷却方式相适应，机房的空调系统的送风回风方式是多种多样的：有上送风、下送风，有上回风、下回风、侧回风等，生产企业一般是利用标准化手段开发一系列机型，以满足用户的不同需要。

机房精密空调机送风形式多为上送下回和下送上回式。机房中铺设防静电活动地板，机房精密空调采用下送上回式送风，使冷气直接进入活动地板下，这样使地板下形成静压箱，然后通过地板送风口，把冷气均匀地送入机房内，送入设备机柜内。为此，机房精密空调应有足够的风量把机房中的热量带走。采用这种送风形式可大大提高空调效率，同时还可以大幅度节省过去习惯的管道送风的工程费用，降低工程造价，使室内布局美观。这是机房理想的送风方式。当然，机房送风形式要与设备散热形式一致。

过滤

通常标准型机组中，空气过滤器均采用初、中效过滤，而在一些进口的特型机组中，从结构设计上采用预留亚过滤器或过滤器的安装位置，根据用户需求选用（如净化手术室等就选用亚过滤器）。只要用户要求，过滤系统可以很方便地以更换过滤器或者增加过滤器的方式进行升级。一般A级洁净要求使用或亚过滤器，B级洁净要求使用亚或中效过滤器，即使是C级洁净要求也应该使用中效过滤器。然而，舒适性空调机一般只有初效过滤器，如果需要提高过滤效率，也只能是改装，而且往往还需增加风机、加大风压，以免空调机因安装了或亚过滤器而使送风能力大幅度下降。

可靠性

针对机房精密空调系统高可靠性的要求，机房精密空调机在结构与控制系统设计和制造以及空调系统组成等方面都必须相应采取一系列措施，例如设置后备机组或后备控制单元，微机控制系统自动对机组运行状态进行诊断，实时对已经出现或将要出现的故障发出报警，自动用后备机组或后备控制单元切换故障机组或故障单元。众所周知，机房精密空调的控制系统功能比舒适性空调完善得多。

控制系统的性能与空调系统技术经济性能密切相关。不少机房精密空调机生产企业开发一系列的控制器作为空调系统的组成部分。采用电子控制器或微机控制已经十分普遍，有些企业已经把模糊控制技术应用在计算机房空调系统中。

机房精密空调机组均采用可靠的微电脑控制系统。控制系统由两大部件组成，即智能控制器I2-manager和操作显示器组件Tmaster。控制器提供强大的模拟和数字控制能力，可以满足广泛的监测和控制功能，包括实时钟、RS232/RS485通信接口以及标准的网络连接。大屏幕液晶多制式显示器，可显示地道的中文，更加适合中国用户需求。操作人员可通过键盘/显示器组件查询设备运行状态及各种故障记录，调整设定参数，保证高的运行效率。

控制系统可以控制同一机组内各台压缩机分时启动，降低启动电流，均衡同一机组内各台压缩机的工作时间，防止压缩机频繁启动。多台机组可互相串联，互为备份。多台机组可自动分时启动，降低启动电流，均衡不同机组的工作时间。这样，有利于提高空调机组的寿命和运行的可靠性。

全年制冷

无论是大、中型计算机，还是程控交换机，都要求空调机全年制冷运行。而冬季的制冷运行要解决稳定冷凝压力和其它相关的问题。多数机房空调机能在室外气温降至-15℃时仍能制冷运行，而采用乙二醇制冷机组，可在室外气温降至-45℃时仍能制冷运行。与此形成鲜明对比的是舒适性空调机或常规恒温恒湿机，在此种条件下，根本无法工作。

系统设计

如果把舒适性空调机用作机房精密空调系统，由于机房要求其运行点为：冬季：20±2℃，夏季：23±2℃，而舒适性空调机的设计点温度一般为27℃，所以机组的实际供冷能力一般比样本标明的额定值低10%～25%。此外，运行点偏离设计点时，在一定程度上机组的部分机件性能由于偏离了佳运行点，从而影响了机组整体的匹配状态，不利于机组性能的充分发挥和率运行。然而机房精密空调机，由于把运行点作为设计点，因而机组始终处于佳运行点，这就从根本上避免了这些问题。

综上所述，根据机房负荷特性及特点，就需要设计出一种将这些要求综合于一体的空调机，实现以处理干冷却工况为主的空气处理过程。