尽管今年是北京有史以来最冷的一年，但我们的铁道部可以说是冬日里的一把火，为什么这么说呢，因为这几天12306网站又瘫痪了，而导致瘫痪的原因是数据中心机房空调故障，导致系统过热产生了问题，如此重金打造的数据中心，问题频繁很多网友纷纷表示不解。究竟空调故障会引起多大的问题呢?我们来详细的说一说。
数据中心的IT硬件会产生大量集中的热量，尤其是像12306这样超高负荷的网站，他必须配备相当规模的服务器才可以应付庞大的订票业务。所以机房的热量也可想而知，如果散发不出去，就可能导致系统发生严重问题，轻则系统产生无用信息，重则停机。那么数据中心机房空调应该如何建设呢?今天就来说说这个话题，也算是为春节提前预热了。
数据中心机房空调介绍
数据中心机房空调可以分为两类：一类是风冷精密空调，另一类是离心式水冷空调。我们先来说一说最传统的风冷精密空调。
风冷精密空调
这是数据中心最传统的制冷解决方案，单机制冷能力一般都在50到200KW之间，一个数据机房一般都是安装多台才能满足需求不知道铁道部搞了几台。风冷精密空调一般采用涡旋压缩机制冷(一般安装在精密空调内)，能效比相对比较低，在北京地区一般在1.5到3之间(夏天低，冬天高)。但风冷精密空调在大型数据中心中使用存在以下不足：
1、安装困难。大量的室外冷凝器安装需要非常大的场地，铜管过长不仅影响制冷效率，成本高，安装难度大，而且影响建筑物外观。室外冷凝器的安装位置受空间限制，极可能出现热岛效应，大大降低制冷效率。
2、在夏天室外温度很高时，制冷能力严重下降甚至保护停机。目前国内的数据中心一般采用对室外冷凝器喷水雾或增加凉棚来改善其在夏天的制冷效果。因此数据中心在设计时不能按其额定的制冷量计算，需要留有足够的冗余。
3、对于传统多层电信机房，一般把室外冷凝器安装在每层的四周，下层冷凝器的热量将不断向上散发，上层的冷凝器效率将大大降低，热量散不出去，形成严重的热岛效应。据了解，北方某联通数据中心因为热岛效应夏天机房的温度高达35℃以上，大约10%的服务器停机，用户只好运来冰块降温。
4、精密空调内部风机盘管的工作温度大大低于露点温度，大量产生冷凝水，为了维持数据中心的湿度，需要启动加湿功能。除湿和加湿都要消耗大量的能源。为了加湿，需要将自来水进行软化，即便如此，还需要经常清洗加湿罐中的水垢。
离心式水冷空调系统
这是目前新一代大型数据中心的首选方案，其特点是制冷量大并且整个系统的能效比高(一般能效比在3到6之间)。
离心式制冷压缩机与活塞式制冷压缩机相比较，具有下列优点：
1、单机制冷量大(350到35000KW之间)，在制冷量相同时它的体积小，占地面积少，重量较活塞式轻5～8倍。
2、由于它没有汽阀活塞环等易损部件，又没有曲柄连杆机构，因而工作可靠、运转平稳、噪音小、操作简单、维护费用低。
3、工作轮和机壳之间没有摩擦，无需润滑。故制冷剂蒸汽与润滑油不接触，从而提高了蒸发器和冷凝器的传热性能。
4、能经济方便的调节制冷量且调节的范围较大。由于热量是通过水的蒸发(在冷却塔中)来散发的，因此夏天室外的高温对其冷却能力影响很小。
虽然水冷拥有诸多优点，但由于组成水冷的部件较多，所以水冷空调也存在着结构复杂，成本较高，维护难度高等缺点。
机房空调如何部署
介绍了数据中心主要的两大冷却系统之后，我们再看看我们如何才能有效地利用制冷系统。防止花大钱办小事的结果。其实在北方完全可以采用自然环境来冷却数据中心机房。这也是现在非常提倡的免费冷却技术。数据中心在环境温度较低的季节，将室外空气经过过滤后直接送入机房作为冷源。但此种方法也有他的缺点，像湿度不好控制，温度过低等。
所以对于大型数据中心，一般还是采取水冷空调系统。当室外环境温度较低时，可以关闭制冷机组，采用板式换热器进行换热，称为水冷自然冷却。这样减少了开启冷机的时间，减少大量能源消耗。湿球温度在4℃以下时可以满足完全自然冷却，在湿球温度4到10℃之间可是实现部分自然冷却。在北京，一年内平均有5个月左右可以实现完全自然冷却，有2个月左右可以实现部分自然冷却。节能效果将是非常明显的。
上述带自然冷却水冷空调系统中具有以下三种工作方式：
1、 夏天完全靠冷冻机制冷，通过阀门控制使得板式换热器不工作。
2、 冬天完全自然冷却，冷冻机关闭，通过阀门控制冷冻水和冷却水只通过板式换热器。
3、春秋季节部分自然冷却。这时冷却水和冷冻水要首先经过板式换热器，然后再经过冷冻机组，阻力要大一些，水泵的扬程在设计时相应要大一些。
由于天气在不断的变化，上述三种工作方式也将不断进行转化。为了减轻运维人员的工作和精确控制，所有阀门建议采用电动阀，在空调系统管道若干位置加装可以自动采集数据的温度计、流量计和压力表等，通过一套自动化控制系统全年按最佳参数自动运行。
对于大型数据中心，由于制冷量特别的大，同时考虑到降低N+1备机的成本，一般采用 2+1、3+1或4+1系统，为了便于检修和提高整个系统的可靠性，推荐蒸发式冷却塔、水泵、板式换热器和冷冻机组一对一配置。介绍了这么多机房空调的制冷方法铁道部你学会了吗?
