IDC机房空调制冷系统规划设计
IDC机房对空调系统的要求
IDC机房对空调系统的要求空气调节是对空气进行一定的处理，便环境达到一定的标准。
空气调节的对象为人或设备。
IDC机房的空调对象主要为设备(计算机、服务器、磁盘阵列等)，同时需要兼顾人员进出机房进行操作，因此IDC 对机房内的参数指标有严格的要求。
在2005年12月颁布的《中国电信数据中心机房电源、空调环境设计规范(暂行)》对机房环境作了如下规定。
·以通信行业标准规定的通信设备(交换设备、传输设备、数据网络设备)的正常使用环境要求为基础，确定数据中心机房的环境要求。
·机房环境温湿度要求：AA级、A级机房温度为21-25˚C，相对湿度40%-70%；B级、C级机房温度为18-28˚C，相对湿度40%-70%，温度变化率小于5˚C/h，且不结露。
·机房洁净度要求。
机房内灰尘粒子应为非导电、非导磁及无腐蚀的粒子。
灰尘粒子浓度应满足：(1)直径大于等于0.5μm的灰尘粒子浓度≤18000粒/升。
(2)直径大于等于5μm的灰尘粒子浓度≤300粒/升。
《电子计算机机房设计规范》国家标准对电子计算机机房的温湿度要求如下：·保持温度恒定[温度波动控制在24士(1~2˚C之内]。
·保持湿度恒定[相对湿度波动控制在(50%士5%)RH之内]。
·空气洁净度为：在每升空气中，大于等于0·5μm的颗粒应小于18000个。
·换气次数>30次/小时。
即给定的机房内，空调的风量和机房容积的比值大于30。
·机房与室外正压>9.8Pa：对无外窗的机房，相对相邻房间保持正压>4.9Pa。
·空调设备具备远程监控及来电自启动功能。
其他各公司所颁布的维护规程等文件所规范的标准也基本与上述相似，这里不逐一列举。
从上述的规范中可以看出，IDC机房对空调的要求还是相当严格的，主要是从服务器等设备的工作环境需求出发来确定的，具体分类解释探讨如下。
IDC数据中心空调制冷
IDC数据中心组成
IDC数据中心主要由服务器、存储设备、网络设备、备份设 备等硬件设施和相关软件组成。
同时，IDC数据中心还需要具备高可靠性、高可用性、高 扩展性和高安全性等特点，以满足客户的需求。
变频调节
通过改变压缩机的转速来调节制冷 量，实现按需制冷，降低能耗。
能量回收
利用热回收技术将排出的热能转化 为其他能源，如电能或热水，实现 能源的循环利用。
环保措施
使用环保制冷剂
提高能效
选择对环境影响较小的制冷剂，减少对环境 的污染。
通过优化数据中心设计和运营，提高制冷系 统的能效比，减少能源浪费。
该技术的主要优点是简单、维护方便、成本较低等，但制冷效率较低，且容易受 到室外温度的影响。
液冷制冷技术
01
液冷制冷技术是一种利用液体作为冷却介质的制冷方式，通常 使用水或乙二醇等作为冷却液。
02
该技术的主要优点是冷却效率高、节能效果好，同时可以降低
噪音和振动等。
但液冷制冷技术需要使用特殊的冷却设备和管道系统，安装和
IDC数据中心作用
1
IDC数据中心的作用是为企业和个人提供稳定可 靠的网络服务和数据处理能力，保障数据安全 。
2
IDC数据中心能够降低企业和个人的IT成本，提 高信息化的效率和效益，推动信息化建设的发 展。
3
IDC数据中心也是云计算和大数据等新兴技术的 重要支撑，推动着信息技术的发展和应用。
02
冷冻水循环系统
冷冻水循环泵
将冷冻水循环到IDC数据中心各个设备中，吸收设备产生的热量。
膨胀水箱
2024版IDC数据中心空调制冷PPT课件
04
05
熟悉设备安装图纸和技术要 求，了解安装流程和注意事
项。
调试过程检查项目清单
检查空调设备电源接线是 否正确，电压是否符合要 求。
检查制冷系统压力、温度 等参数是否在正常范围内。
开启空调设备，检查压缩 机、风机等运转是否正常， 有无异常声响。
测试空调设备各项功能， 如制冷、除湿、送风等， 确保正常运行。
余热回收技术
利用余热回收技术，将数 据中心产生的余热回收利 用，提高能源利用效率。
01
设备选型与配置建 议
压缩机类型选择及性能评估
压缩机类型
01
根据数据中心冷却需求和预算，选择合适的压缩机类型，如离
心式、螺杆式、活塞式等。
性能评估
02
评估压缩机的制冷量、功率、效率等性能指标，确保满足数据
中心冷却需求。
02 新兴技术对空调制冷领域的影响和机遇分 析
03
空调制冷技术创新与产业升级的路径选择
04
空调制冷行业未来发展趋势预测和展望
感谢观看
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
01
空调制冷技术基础
制冷原理与分类
制冷原理
利用制冷剂在蒸发器内蒸发吸热， 使空气降温；制冷剂在冷凝器内冷 凝放热，将热量排出室外。
制冷方式分类
根据制冷剂的不同，可分为气体压 缩式制冷、吸收式制冷等；根据冷 却方式的不同，可分为风冷、水冷 等。
空调系统组成及功能
空调系统组成
主要包括制冷主机、冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、风机盘管、空气处理机组 等。
IDC数据中心空调制 冷PPT课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
IDC机房对空调系统及要求
IDC机房对空调系统的要求空气调节是对空气进行一定的处理，便环境达到一定的标准。
空气调节的对象为人或设备。
IDC机房的空调对象主要为设备(计算机、服务器、磁盘阵列等)，同时需要兼顾人员进出机房进行操作，因此IDC 对机房内的参数指标有严格的要求。
在2005年12月颁布的《中国电信数据中心机房电源、空调环境设计规X(暂行)》对机房环境作了如下规定。
·以通信行业标准规定的通信设备(交换设备、传输设备、数据网络设备)的正常使用环境要求为基础，确定数据中心机房的环境要求。
·机房环境温湿度要求：AA级、A级机房温度为21-25˚C，相对湿度40%-70%；B级、C级机房温度为18-28˚C，相对湿度40%-70%，温度变化率小于5˚C/h，且不结露。
·机房洁净度要求。
机房内灰尘粒子应为非导电、非导磁及无腐蚀的粒子。
灰尘粒子浓度应满足：(1)直径大于等于0.5μm的灰尘粒子浓度≤18000粒/升。
(2)直径大于等于5μm的灰尘粒子浓度≤300粒/升。
《电子计算机机房设计规X》国家标准对电子计算机机房的温湿度要求如下：·保持温度恒定[温度波动控制在24士(1~2˚C之内]。
·保持湿度恒定[相对湿度波动控制在(50%士5%)RH之内]。
·空气洁净度为：在每升空气中，大于等于0·5μm的颗粒应小于18000个。
·换气次数>30次/小时。
即给定的机房内，空调的风量和机房容积的比值大于30。
·机房与室外正压>9.8Pa：对无外窗的机房，相对相邻房间保持正压>4.9Pa。
·空调设备具备远程监控及来电自启动功能。
其他各公司所颁布的维护规程等文件所规X的标准也基本与上述相似，这里不逐一列举。
从上述的规X中可以看出，IDC机房对空调的要求还是相当严格的，主要是从服务器等设备的工作环境需求出发来确定的，具体分类解释探讨如下。
2024年IDC数据中心空调制冷
IDC数据中心空调制冷1.引言随着互联网和大数据技术的飞速发展，数据中心作为信息处理和存储的核心设施，其规模和数量日益扩大。
数据中心运行过程中，服务器等设备的能耗巨大，其中空调制冷系统是保证数据中心稳定运行的关键。
因此，对IDC数据中心空调制冷技术的研究具有重要的现实意义。
2.IDC数据中心空调制冷需求2.1温湿度控制数据中心内部设备对温湿度要求严格，过高或过低的温湿度都会影响设备的正常运行。
空调制冷系统需确保数据中心内部温度控制在一定范围内，同时湿度也要满足设备运行需求。
2.2高效节能数据中心能耗巨大，空调制冷系统作为能耗大户，其能效比直接关系到数据中心的整体能耗。
因此，提高空调制冷系统的能效比，降低能耗，是IDC数据中心空调制冷技术的关键需求。
2.3可靠性与安全性数据中心作为关键信息基础设施，其运行稳定性至关重要。
空调制冷系统需具备高可靠性和安全性，以确保数据中心稳定运行，避免因制冷系统故障导致的数据丢失或业务中断。
3.IDC数据中心空调制冷技术3.1直接膨胀式制冷技术直接膨胀式制冷技术是利用制冷剂在蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀等部件组成的封闭循环系统中，通过相变实现热量传递的一种制冷方式。
该技术具有结构简单、能效比高、可靠性好等特点，广泛应用于IDC数据中心空调制冷。
3.2水冷式制冷技术水冷式制冷技术是利用水作为冷却介质，通过冷却塔、水泵、冷却盘管等设备将热量传递到外部环境中。
该技术具有制冷效果好、能效比高、适用范围广等优点，但占地面积较大，对水源有一定依赖。
3.3风冷式制冷技术风冷式制冷技术是利用空气作为冷却介质，通过风机、散热器等设备将热量传递到外部环境中。
该技术具有结构简单、安装方便、适用范围广等优点，但能效比较低，适用于小型或中小型数据中心。
3.4冷冻水式制冷技术冷冻水式制冷技术是利用冷冻水作为冷却介质，通过冷水机组、冷却塔、水泵等设备将热量传递到外部环境中。
该技术具有制冷效果好、能效比高、适用范围广等优点，但系统复杂，初投资较高。
机房空调制冷系统设计方案
当代数据中心空调制冷系统负载的特点 传统空调制冷系统设计理念面临的挑战 当代数据中心制冷系统设计理念的变化
（二） 数据中心空调制冷系统规划
数据中心规划设计对空调制冷系统的要求 系统设备发热量的组成 数据中心总热负荷的估算 制冷系统的节能规划 IT设备散热特点和对制冷的要求 数据中心机架气流状况与存在的问题 机架布局和设备分布问题 CRAC冷却性能的设置 空气送远 程 深 级 别 的操控 管理： 通过该 平台建 设，我 局的IT基 础管 理人员 无论在 何时何 地能够 以最短 的时间 内及时 的管理 到任何 IT设备 ，即是 可以远 程最深 级别的 操作到 我局涉 及范围 内的所 有IT设 备，以 最少的 人力和 物力最 大限度 的发挥 我局管 理中心 的作用 。相比 之下， 原先在 下班时 间或管 理人员 外出等 非正常 工作期 间出现 故障不 能及时 处理的 情况下 是有效 得多。 提 高 安 全 管 理：通 过该平 台建设 ，我局 的IT基 础设备 可以达 到非常 高安全 级别的 运行； 首先， 从管理 员权限 来讲有 了非常 明确的 划分， 管理员 的具体 功能也 在系统 中做出 非常明 确精细 的划分 ，整个 机房可 以完全 不允许 任何人 进行物 理接触 ，大大 提高安 全效应 ；其次 ，所有 的管理 在操作 设备时 会有日 志的记 录，如 果设备 出现掉 电等情 况系统 还会提 供邮件 报警， 让管理 不在单 位就可 以第一 时间发 现设备 出现故 障；再 次，系 统的连 接全部 采用网 线连接 ，网线 传输的 数字信 号全部 通过128位 的 SSL方 式加密 ，相比 模拟直 观传输 信号在 安全上 有了更 进一步 管理。 多 人 并 发 ： 通过该 平台建 设，可 以多人 同时在 远程操 作局内 的多台 设备， 其余人 员可能 通过共 享方式 监督或 学习管 理员的 每个工 作步骤 ，相比 之下， 与原先 单人单 台设备 处理方 式显得 高明许 多； 三 十 分 屏 ： 管理的 领导者 也可以 通过三 十分屏 的方式 一目了 然的监 控到系 统内的 所有设 备，管 理员也 可以同 时操作 多台设 备，非 常有效 的提高 工作效 率。 通 过 该 平 台 建设， 机房内 所有设 备可以 减少大 量的多 余配件 ，统一 网线的 品种进 行布置 ，使用 机房内 设备布 置有序 ，整齐 划一（ 节省设 备、提 供绿化 平台） ；目前 该平台 在业内 多个行 业已经 成为机 房规范 的标志 之一， 在机房 需要评 级定位 时视为 极为重 要的一 套系统 （机房 标准） ；相比 之下， 原先需 要投入 大量显 示器、 鼠标、 键盘、 这些设 备年耗 电、人 力、物 力及各 种资源 都可节 省80%， 通过 有效计 算，一 年内即 可看到 节省资 金的效 应（节 省资金 ）。
大型数据中心制冷系统设计
大型数据中心制冷系统设计大型数据中心制冷系统设计随着数字化时代的到来，数据中心的规模和需求量在不断增长。
大型数据中心作为海量数据存储和处理的重要场所，对于社会的信息化和数字化进程起到了关键的推动作用。
然而，大型数据中心的运行过程中会产生大量的热量，如果不能有效地排出这些热量，将会严重影响设备的运行效率和稳定性，甚至导致系统故障和宕机。
因此，大型数据中心的制冷系统设计显得尤为重要。
一、制冷系统基本原理制冷系统是通过一系列物理和化学过程，将物体保持在一定的低温状态，从而达到排除热量的目的。
根据实现方式的不同，制冷系统可以分为机械制冷、液体制冷和气体制冷等几种类型。
机械制冷通过制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀等部件的协同工作，将制冷剂压缩、冷却和扩大，从而吸收并排除热量。
液体制冷通过液体的蒸发和冷凝来达到制冷效果，而气体制冷则是利用气体的压缩和膨胀来实现制冷。
二、大型数据中心制冷需求大型数据中心的特点是设备密集、发热量大、散热需求高。
为了保证数据中心的稳定运行，需要采用高效的制冷系统来排除设备运行过程中产生的热量。
同时，考虑到数据中心的特殊环境，制冷系统应当具有高可靠性、高可维护性和高节能性等特点。
三、制冷系统设计方案根据大型数据中心的特殊需求，可以采取以下几种制冷系统设计方案：1、直接冷却方案：直接冷却方案通过将冷凝器放置在服务器机架上方，利用冷凝器散热片直接接触服务器机架进行散热。
该方案具有结构简单、冷却效率高等优点，但需要定期对散热片进行清洗和维护。
2、间接冷却方案：间接冷却方案通过将冷凝器放置在服务器机架侧面或下方，利用冷却管道或冷却通道将冷气输送到服务器机架内部进行散热。
该方案具有对环境影响小、冷却效率较高等优点，但需要精细的冷却管道设计和布置。
3、液体冷却方案：液体冷却方案通过将液体冷却系统与服务器机架相结合，利用液体的导热性和比热容大等特性进行散热。
该方案具有冷却效率高、节能效果好等优点，但需要保证液体的密封性和安全性。
2024版IDC数据中心空调制冷
IDC数据中心空调制冷•空调制冷系统概述•空调设备选型与设计•空调系统安装与调试•空调系统运行维护与保养•空调系统性能评估与优化•空调制冷新技术发展趋势空调制冷系统概述数据中心内温度需保持稳定，通常要求在22-24℃之间，以确保设备正常运行和延长使用寿命。
温度湿度洁净度相对湿度应控制在40%-60%之间，以防止静电和腐蚀等问题。
数据中心内应保持洁净，减少灰尘对设备的影响，通常要求空气洁净度在0.5微米以下。
030201IDC 数据中心环境要求通过制冷剂循环，将室内热量转移至室外，达到降温的目的。
制冷主机用于冷却制冷主机产生的热量，通过水循环将热量带走。
冷却塔/冷却水系统将冷却后的空气通过送风管道送入室内，同时处理室内空气湿度和洁净度。
风机盘管/空气处理机组监测室内环境参数和制冷系统运行状态，实现自动调节和远程控制。
控制系统空调制冷系统组成及原理自然冷却技术利用自然冷源（如室外低温空气或地下水）进行制冷，降低能耗和运营成本。
适用于特定气候条件下的数据中心。
风冷式制冷通过空气冷却制冷主机，适用于小型数据中心或室外环境。
具有结构简单、维护方便等优点，但制冷效率相对较低。
水冷式制冷通过水冷却制冷主机，适用于中大型数据中心。
具有制冷效率高、噪音低等优点，但需要配备冷却塔或冷却水系统。
双冷源制冷结合风冷和水冷方式，根据室内外环境条件自动切换制冷方式。
具有灵活性和高效性等优点，但系统复杂度和成本相对较高。
制冷方式分类与特点空调设备选型与设计制冷量送风温度与湿度能效比（EER ）噪音等级设备参数与性能指标01020304根据数据中心热负荷确定所需制冷量，确保空调设备能够提供足够的冷却能力。
设定合理的送风温度和湿度，以满足数据中心设备运行环境要求。
选择高能效比的空调设备，以降低运行能耗和成本。
确保空调设备运行噪音在可接受范围内，避免对数据中心环境造成干扰。
根据数据中心空间布局，合理规划空调设备的排列方式，确保气流组织顺畅。
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（二） 数据中心空调制冷系统规划
7、机架布局和设备分布问题
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（二） 数据中心空调制冷系统规划
7、机架布局和设备分布问题
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（二） 数据中心空调制冷系统规划
8、CRAC冷却性能的设置
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（二） 数据中心空调制冷系统规划
8、CRAC冷却性能的设置
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（二） 数据中心空调制冷系统规划
8、CRAC冷却性能的设置
7
（一 ）传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
2、传统空调制冷系统设计理念面临的挑战 (1945 1985 2015)
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8
（一 ）传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
2、传统空调制冷系统设计理念面临的挑战 (1994 2005 2025)
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9
（一 ）传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
3、当代数据中心制冷系统设计理念的变化
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33
（四） 提高制冷效果的一般性措施
1、防止和消除机架中冷热气流循环
34
（四） 提高制冷效果的一般性措施
2、减少和消除机房内冷热气流混合改善冷却效果
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（四） 提高制冷效果的一般性措施
2、减少和消除机房内冷热气流混合改善冷却效果
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（五） 高密度机架和机架群的制冷措施
1、功率密度的定义
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（二） 数据中心空调制冷系统规划
5、IT设备散热特点和对制冷的要求
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20
（二） 数据中心空调制冷系统规划
5、IT设备散热特点和对制冷的要求
21
（二） 数据中心空调制冷系统规划
6、数据中心机架气流状况与存在的问题
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（二） 数据中心空调制冷系统规划
7、机架布局和设备分布问题
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当代数据中心空调制冷系统负载的特点 传统空调制冷系统设计理念面临的挑战 当代数据中心制冷系统设计理念的变化
（二） 数据中心空调制冷系统规划
数据中心规划设计对空调制冷系统的要求 系统设备发热量的组成 数据中心总热负荷的估算 制冷系统的节能规划 IT设备散热特点和对制冷的要求 数据中心机架气流状况与存在的问题 机架布局和设备分布问题 CRAC冷却性能的设置 空气送风口与回风口设计
数据中心制冷系统设计对空调设备的要求 机房专用精密空调与普通舒适空调的区别 机房专用精密空调系统冷源的分类 机房空调系统 机房除尘
（七） 案例分析与经验交流
5
（一 ）传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
1、当代数据中心空调制冷系统负载的特点
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6
（一 ）传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
1、当代数据中心空调制冷系统负载的特点
1、数据中心规划设计对空调制冷系统的要求
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第161号 关于发布国家标准《电子信息系统机房设计规范》的公告现批准 《电子信息系统机房设计规范》为国家标准，编号为 GB501742008, 自 2009 年 6 月 1 日其实施。
13
（二） 数据中心空调制冷系统规划
2、系统设备发热量的组成
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（二） 数据中心空调制冷系统规划
9、空气送风口与回风口设计
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（二） 数据中心空调制冷系统规划
9、空气送风口与回风口设计
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（二） 数据中心空调制冷系统规划
9、空气送风口与回风口设计
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（三） 制冷方案的类型及功能
1、制冷系统设计方案的一般类型及功能
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（三） 制冷方案的类型及功能
2、活动地板环境中冷却系统的类型
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（一 ）传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
3、当代数据中心制冷系统设计理念的变化(中央空调冷冻水CRAH系统，干冷器式水侧自然冷源液冷背板系统)
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（一 ）传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
3、当代数据中心制冷系统设计理念的变化(蒸发式冷却系统，风侧自然冷全空气系统)
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（二） 数据中心空调制冷系统规划
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（五） 高密度机架和机架群的制冷措施
2、高密度机架和机架群的制冷措施
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（五） 高密度机架和机架群的制冷措施
2、高密度机架和机架群的制冷措施
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（六） 空调制冷设备
1、数据中心制冷系统设计对空调设备的要求
可 靠 性 换 气 次 数
温 度 湿 度 洁 净 度
40
（六） 空调制冷设备
（三） 制冷方案的类型及功能
制冷系统设计方案的一般类型及功能 活动地板环境中冷却系统的类型
4
三.题目大纲
（四） 提高制冷效果的一般性措施
防止和消除机架中冷热气流循环 减少和消除机房内冷热气流混合改善冷却效果
广告广告 （五） 高密度机架和机架群的制冷措施
功率密度的定冷设备
7. 舒适性空调维护量大
8. 舒适性空调综合成本高
5、 机房正压>10Pa。
6、 空调设备具备远程监控及来电自启动功能。 41
（六） 空调制冷设备
3、机房专用精密空调系统冷源的分类
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（六） 空调制冷设备
4、机房空调系统
IDC机房空调制冷系统规划设计
1
一.课程简介 二.题目大纲
三.问题与讨论
2
二.课程简介
从基本原理，系统规划，负荷计算，设备选型，自 动控制，运行维护，节能方案等多视角，参照行业 国际规范，辅以最新国内外成熟案例，详尽阐述数 据中心空调系统规划设计。
3
三.题目大纲
（一） 传统数据中心制冷系统状态及发展趋势
2、机房专用精密空调与普通舒适空调的区别
1. 舒适性空调风量小，出风温度过低 2. 舒适性空调在－5℃以下即无法正常运行 3. 舒适性空调温度调节精度过低 4. 舒适性空调没有湿度控制功能 5. 舒适性空调设计寿命短 6. 舒适性空调只有简单的空气过滤能力
CRAC 1、 保持温度恒定(温度波动控制在24±1～2℃之内)。 2、 保持湿度恒定(相对湿度波动控制在50％±5% RH之内)。 3、 空气洁净度0.5微米/升<18,000。即在每升的空气中，大 于等于0.5微米的颗粒应小于 18,000个。℃ 4、 换气次数/小时>30。即在给定的机房内，空调的风量和机 房容积的比值大于30。
14
（二） 数据中心空调制冷系统规划
3、数据中心总热负荷的估算
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（二） 数据中心空调制冷系统规划
4、制冷系统的节能规划
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（二） 数据中心空调制冷系统规划
4、制冷系统的节能规划
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（二） 数据中心空调制冷系统规划
4、制冷系统的节能规划
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（二） 数据中心空调制冷系统规划
4、制冷系统的节能规划