伴随着5G、云计算、人工智能、物联网等高科技产业的高速发展,我国数据中心建设的速度在空前增加。高速发展的背后是能源的巨大需求,而空调系统能耗是数据中心最主要的耗能部分之一,制冷空调行业需要针对数据中心冷却工作特点提出新方案。本论文所研究的数据中心机房新型蒸发冷却空调系统利用室外环境中的干空气能与低温空气,使空调系统在全年有充分的时间使用自然冷却的方式为数据中心供冷,进而实现数据中心空调系统全年运行节能的目的。目前,此新型蒸发冷却空调系统已经在新疆某数据中心实际应用,并且实现在干燥地区全年完全自然冷却运行。笔者在实际参与研发、测试的基础上,主要对系统在能量传递过程的关系、关键设备的理论探究方面介绍系统在数据中心热量传递过程中的作用,并通过实际测试数据分析对系统运行过程进行深入分析。从系统的各换热环节之间的关系入手,说明数据中心机房新型蒸发冷却空调系统能量传递过程中的参数范围和相互关系,进而探讨水侧蒸发冷却在数据中心冷却工作中所能达到的潜力。其中系统全年运行过程中的主要冷源是间接蒸发冷却冷水机组,间接段和淋水填料段的性能是影响机组出水温度与制冷量的关键因素,本文通过湿空气焓湿学角度,对间接蒸发冷却冷水机组的性能问题进行了理论分析,得出用亚湿球效率和水侧冷却效率来分别评价间接段和淋水填料段。为掌握系统全年运行规律并验证相关理论分析过程,对新疆某数据中心所用此新型蒸发冷却空调系统进行实际测试。通过数据分析进一步验证了关于间接蒸发冷却冷水机组间接段与淋水填料段的性能评价方法,并得出机组出水温度随环境参数变化的规律,间接蒸发冷却冷水机组出水温度均稳定在低于环境湿球温度0.5～2.0℃的水平。得到系统在夏季运行过程中制冷量的变化规律,为系统在数据中心领域的推广应用及日常运行控制提供数据支撑。在乙二醇自然冷却系统运行测试过程中,室外环境干球温度在5℃以下,乙二醇干冷器可以保证16℃以下的出水温度。结合系统运行特点,对城市典型气象参数年气象数据的分析,分析了系统在全国数据中心主要聚集地的适用性,其中沈阳,乌鲁木齐,北京,上海,广州,贵阳全年可以用蒸发冷却或自然冷却的时间分别是80%、99.6%,77.6%,61.2%,39%,72%。并以北京为例,对系统夏季机械制冷补冷量问题,蒸发冷却模式运行过程中的水流量调节问题进行了深入分析。数据中心能耗大、系统复杂,决定了数据中心能效评价课题的复杂性,论文提出数据中心级、系统级、设备级的能耗评价体系。针对数据中心不同冷却系统能耗结构的共性与差异性,提出用数据中心冷却系统水侧综合COP来评价冷却系统中冷源与输配侧的能效水平。对数据中心新型蒸发冷却空调系统全年运行能耗进行计算,得出系统水侧综合COP值为12.4。论文中图54幅,表8个,参考文献85篇。