当您走进一个数据中心时，您不会看到机架随意散落在房间中——而是看到精心排列的一排排设备，它们产生着巨大的热量。如果您正在管理一个服务器机房、一个边缘计算设施或一个中型数据中心，热管理很可能是您最关心的问题之一。这时，CRAC单元（计算机机房空调）就登场了。
数十年来，CRAC 机组一直是数据中心冷却的主力军，对于各种应用而言，它们仍然是实用、可靠的选择。但 CRAC 设备究竟与其他冷却系统有何不同？何时应该考虑使用？它们与 CRAH 系统等现代替代产品相比有何优势？
本指南将向您介绍有关 CRAC 设备的所有知识，从它们的工作原理到何时使用它们对您的设备最有意义。.
什么是 CRAC 设备，它如何工作？
计算机房空调（CRAC）设备是一种专为数据中心、服务器机房和网络设施设计的精密冷却系统。与标准的商用空调不同，CRAC 设备可提供更严格的温度和湿度控制、更好的空气过滤和更高的气流--所有这些对于保护敏感的 IT 设备都至关重要。.
CRAC 设备如何冷却数据中心：
中央空调使用直接膨胀（DX）制冷循环，与家中的空调非常相似，但要复杂得多。下面是具体的操作步骤：
- 服务器机房的暖空气通过回风口进入 CRAC 设备。.
- 空气经过装满冷制冷剂的蒸发器盘管。.
- 这些盘管内的制冷剂会从经过的空气中吸收热量。.
- 压缩机驱动制冷循环，使制冷剂保持低温并不断循环。.
- 冷却后的空气通过 EC（电子换向）风扇吹回数据中心。.
- 制冷剂吸收的热量通过一个排气口排出室外。 冷凝器-通过空气、水或乙二醇混合物。.
CRAC 设备还包括用于捕捉灰尘和碎屑的空气过滤器，以及用于保持适当湿度水平的加湿器/除湿器。这一点至关重要，因为湿度过低会导致静电放电 (ESD)，从而损坏电子设备，而湿度过高则会导致冷凝和腐蚀。.
CRAC 设备的关键部件：
| 组件 | 功能 |
|---|---|
| 压缩机 | 驱动制冷循环；保持制冷剂冷却 |
| 蒸发器线圈 | 制冷剂流经这些盘管，从空气中吸收热量 |
| 欧共体球迷 | 高效输送冷空气，同时将热量降至最低 |
| 空气过滤器 | 清除循环空气中的灰尘和污染物 |
| 制冷剂 | 将热量从室内带到室外的化合物 |
| 加湿器/抽湿机 | 保持最佳湿度（通常约为 50% 相对湿度） |
老式的 CRAC 设备只能根据温度变化开启或关闭。而较新的设备则使用变速 EC 风扇和先进的控制装置，根据实时需求调节制冷输出，从而显著提高能效。.
CRAC 与 CRAH：区别何在？
如果您研究过数据中心冷却，您可能会遇到 CRAC 和 CRAH 这两个术语。虽然这两种系统从外观上看很相似，并且具有相同的目的--为 IT 设备降温，但它们的工作方式却有本质区别。要为您的设备选择正确的解决方案，了解这种区别至关重要。.
冷却方法：核心差异
CRAC 和 CRAH 设备的主要区别在于它们如何产生冷量：
- 计算机房空调器（CRAC） :使用直接膨胀（DX）制冷循环，带有 制冷剂和压缩机 冷却空气，类似于家用空调。.
- CRAH（计算机房空气处理器） :用途 冷却水 由中央冷却设备提供。CRAH 本身没有压缩机或制冷剂；它只是将暖空气吹到充满水的冷却盘管上。.
换句话说：CRAC 机组是一个独立的冷却系统，它可以 生产 而 CRAH 设备实质上是一个大型的风扇盘管箱，它能 接收 外部冷水。.
基础设施要求
CRAC 设备是独立的。它们不需要冷冻水管道、中央冷却设备或任何其他外部冷却基础设施。您可以将它们放置在数据中心的四周，连接到室外冷凝器，然后就可以运行了。.
相比之下，CRAH 设备依赖于中央冷却水设备，这意味着需要水泵、管道、阀门和专用的冷却设备。这是一项重大的基础设施投资。.
能效比较
在比较 CRAC 与 CRAH 的效率时，数字说明了一切：
- 机房空调设备 效率一般，因为每台设备都有自己的压缩机，而压缩机耗电量很大。.
- CRAH 单位 在大规模部署中，CRAH 系统的能效明显更高。与水侧节能器或自由冷却回路搭配使用时，CRAH 系统可以获得更低的 PUE（能源使用效率）分数。.
然而，效率并不是唯一的因素。对于中小型设施来说，效率上的差距可能无法证明建设冷水厂所需的巨额前期成本是合理的。.
CRAC 与 CRAH 对比表
| 特点 | 机房空调设备 | CRAH 股 |
|---|---|---|
| 冷却方式 | 基于制冷剂的直接膨胀（DX） | 来自中央发电厂的冷却水 |
| 包含压缩机？ | 是 | 没有 |
| 是否含有制冷剂？ | 是 | 没有 |
| 所需基础设施 | 室外冷凝器 | 冷却水设备、管道、水泵 |
| 自给自足？ | 是 | 没有 |
| 能源效率 | 中度 | 非常高（特别是使用节电器时） |
| 典型部署 | 中小型数据中心、边缘站点 | 大型企业、超大规模设施 |
| 前期资本成本 | 较低 | 较高（由于中央工厂） |
| 维护的复杂性 | 中度（压缩机、制冷剂处理） | 更低（单位活动部件更少） |
| 气流容量 | 每台高达 ~100 千瓦 | 每台高达 ~250 kW+ |
您应该选择哪一种？
- 选择 CRAC 如果您运行的是中小型数据中心（负载不超过 200 千瓦）、边缘计算站点或没有现有冷水基础设施的设施，那么 CRAC 设备将是您的最佳选择。CRAC 机组具有简单、前期成本低和部署直接的特点。.
- 选择 CRAH 如果您运营的是大型企业或超大规模数据中心，能效和可扩展性是首要考虑因素，并且您已经投资或有能力投资中央冷却水设备。.
CRAC 设备何时适合您？
CRAC 装置并不是万能的解决方案，但它们在特定情况下表现出色。以下是 CRAC 装置最有意义的地方：
1.中小型数据中心
如果您的 IT 负荷在 200 千瓦或以下，CRAC 设备通常是理想的选择。它们可提供可靠的精确冷却，而无需冷冻水基础设施的复杂性和资本支出。北美、欧洲和亚洲的许多中小型数据中心都将 CRAC 机组作为主要的冷却解决方案。.
2.边缘计算网站
边缘计算设施通常规模较小、分布较广，而且位于建造中央冷却水设备不切实际或成本过高的地方。CRAC 设备很容易部署在这些环境中。模块化数据舱、电信机柜和远程服务器机房中经常可以看到它们的身影。.
3.遗留设施改造
如果您的现有数据中心是围绕 CRAC 机组和周边冷却系统建造的，那么过渡到基于 CRAH 的系统可能需要进行重大的结构改造，包括加高地板改造、冷却水管道安装，还可能需要新建冷水机组。使用更多的 CRAC 设备改造传统设施通常是更简单的方法。.
4.无冷却水基础设施的设施
并不是每栋建筑都有中央冷水机组。事实上，大多数商业建筑都没有。对于没有冷水分配系统的主机代管设施、企业服务器机房和电信交换中心，CRAC 机组提供了即插即用的解决方案。.
5.超大规模主机托管舱
即使在超大规模数据中心内，CRAC 设备有时也能发挥作用，特别是在模块化扩展舱或隔离区内，在这些地方运行冷冻水管的效率很低。.
精密空调的下一步是什么？
在机架密度上升、人工智能工作负载和降低能耗压力的推动下，数据中心冷却行业正在迅速发展。那么，CRAC 技术的未来会怎样呢？
市场增长强劲
尽管液体冷却和混合系统的兴起，CRAC 市场仍在继续扩大。2025 年，全球 CRAC 市场价值约为 50.3 亿美元，预计到 2034 年将达到 145.1 亿美元，复合年增长率 (CAGR) 为 12.6%。. 预计到 2030 年，更广泛的数据中心精密空调市场将以 11% 的复合年增长率增长。.
能效创新
制造商通过多项技术进步不断提高 CRAC 的效率：
- 变速 EC 风机 根据实时需求调节气流
- 智能控制 人工智能驱动的冷却优化
- 自由冷却省煤器 在气温允许的情况下使用室外空气
- 高效压缩机 提高了部分负荷性能
与液冷系统集成
对于高密度人工智能和高性能计算工作负载，机架密度可能超过 30 千瓦，仅靠风冷往往是不够的。未来可能采用混合冷却方式：CRAC 或 CRAH 设备处理室内环境冷却，而直接芯片冷却或浸入式液体冷却则处理最热的组件。.
可持续性和制冷剂过渡
环境法规正在逐步淘汰全球升温潜能值（GWP）高的制冷剂。制冷空调机制造商正在开发使用低全球升温潜能值（GWP）制冷剂和天然制冷剂的系统。这一转变将在未来十年继续影响 CRAC 市场。.
CRAC 设备适合您的数据中心吗？
对于中小型数据中心、边缘计算站点和传统设施来说，CRAC 机组仍然是可靠、实用的选择。它们的前期成本更低、安装更简单，而且可靠性久经考验，这些优势在预算紧张或设施没有冷水基础设施的情况下非常重要。.
但是，如果您正在规划一个大型企业或超大规模的数据中心，并制定了雄心勃勃的 PUE 目标，那么配备中央冷却水设备（和节水器）的 CRAH 设备可能是更好的长期投资。.
