数据中心冷却系统要比电力系统简单些。一般来说，数据中心的地板会在水泥地的基础上由钢筋网格支撑架高2一4英寸，如图2.8所示，地板以下的区域一般用来布置连接到机架的电缆，其主要用途是为服务器机架输入冷空气。
2.5.1 CRAC 单元
CRAC装置(CRAC是20世纪60年代对机房空调Computer Room Air conditioning的简称)向抬高的地板之下的空间压入冷空气，冷空气经过服务器机架前端的带孔瓷砖吹出，经过机架变成热空气并从后部排出。机架以长通道的方式安排并且交替冷通道和热通道以避免冷热空气混合。因为冷热空气混合将降低制冷效率:一些数据中心甚至用墙来分隔热通道以避免热空气漏返冷通道⑾。最后，服务器产生的热空气再次循环回CRAC装置入口，经过制冷然后再吹入地板下。
CRAC装置由一些泵入制冷液的线圈组成:风扇将空气吹入这些线圈使其制冷。一组额外泵将冷的冷却剂循环到CRAC，然后将变热的制冷剂循环回冷却装置或冷却塔;再通过冷却装置或冷却塔将热最排放到外界环境中。
一般来说，制冷剂的输入温度为12-14℃，离开CARC时空气的温度是16-20℃，到达冷通道服务器入口时温度为18-22℃。服务器入口温度一般比CARC出口温度高，因为空气在通往服务器的途中被稍徽加温，在再循环的过程中这是不可避免的。热的制冷剂回到制冷装置，再次降温到12一14℃。
2.5.2 免费冷却
新式的数据中心经常加入冷却塔以在冷却剂到达冷凝器之前对其进行"免费冷却"(freeCooling)，达到预冷却的效果。免费冷却实际上并不算免费，但相对于使用冷凝器制冷来说，能效更高。基于液态水的免费冷却方法使用冷却塔进行散热。冷却塔使用单独的冷却循环系统，冷却循环中的水在热量交换过程中吸收制冷剂中的热量。冷却塔中的暖水流经一个表面积较大的结构，经过冷却的暖水温度可低于周环境，随着周围环境的空气吹过水流，蒸发效应降低水的温度使其接近"湿泡"空气温度，也就是说温度降至"干泡"空气温度以下。
冷却塔在湿度较低的气候下工作效率最高。相反在非常寒冷的气候下工作效率不是很理想，因为需要防止塔内结冰。
同时，免费冷却系统也可以使用乙二醇基散热片(包围整个结构)来散发一部分热量。这种方式适用于寒冷气候(如芝加哥的冬天)的场合，但是在温暖环境下效率降低。因为通过空气对水流进行热最交换显然没有通过蒸发效率高。有些设计方案不采用CRAC热最交换步骤，而是使用大型风扇，在外界温度允许的条件下，直接向架高地板下的高压层输入外部空气⑿。
大多数制冷装置由发电机(偶尔也由ups装置)供电，因为数据中心没有了冷却装置最多只能运行数分钟。一般来说，制冷装置和各种泵会增加40%(或更多)需要发电机进行供电的关键工作负荷。
2.5.3 气流考虑
大多数数据中心采用上述抬高地板的安装方式，要改变传送到某一特定机柜或机柜列的制冷程度，可以通过将机柜列前的一些有孔瓷砖换为无孔瓷砖或者以相反的方式来实现。为了使制冷的效果更佳，通过瓷砖的冷气流应与机柜内通过服务器的水平气流相匹配。例如，机架内气流为l00(立方英寸/分钟)/服务器，机柜内有10个服务器，那么从有孔瓷砖流出的空气量应为1000(立方英寸/分钟)或更高。如果空气流最过少，则所有冷空气将被机柜底部的服务器完全吸走，上端服务器将收入机架上方的热空气。这种人们不希望看到的效应被称为"茧复环流"。因为热空气从一个服务器被排出后会再次循环到邻近的服务器入口。有些数据中心通过向服务器机架上方多吹入冷空气来解决这个问题。
气流匹配限制了数据中的电力密度。在服务器各部分温度变化曲线固定的情况下，机柜内气流随着耗电量变化而变化，并且通过架高地板的气流应该和耗电量的增加呈线性关系。这使得地板下所需压力总和增加，进而造成CRAC风扇在压入冷气肘的耗电最增加，这在低电力密度时很容易完成。但是当电力密度达到一定规模时，物理定律开始给人们出难题，而且再增加压力和气流从经济上考虑都变得不现实。如果不追加大量的投资，则一般情况下这些限制便电力密度只能达到每方英尺150-200W。
新式数据中心开始用物理手段从机房中将热空气通道隔离开以断绝再次环流的发生，并且将返回CRAC的路径最佳化。在这种配置申，整个机房都充满冷空气 (热空气隔离在单独的隔层或管道内)，机柜内所有服务器将吸收温度相同的空气⑾。
2.5.4 机柜内冷却
机柜内制冷产品源于这样一个想法:将整个机房内充满冷空气，同时增加电力密度和制冷效率，而又不受传统架高地板模式限制。一般来说，机柜内制冷装置于机柜后端增加了一个空气和水的热最交换装置，这样主机产生的热空气一且流过线便立即被水冷却，大大缩短了主机排气装置和CRAC装置间的循环路径。在一些解决方案中，这一附加制冷过程仅带走一部分热量，因此降低了CRAC室内负载(即CRAC感知到的负载密度降低了)
而另一些解决方案则彻底带走所有热量，也就实际上代替了CRAC装置。但这些方法的缺点是要将制冷水输送到机柜以内，这就大大增加了降温成本，也会带来漏水的风险
2.5.5 集装箱数据中心
集装箱数据中心制冷技术比机柜内制冷技术更进一步。它用典型的船用集装箱代替机柜，在集装箱内集成散热和供电装置。和全机柜内制冷相似，集装箱也需要制冷水，使用线圈带走流经集装箱的空气里的热量。空气的处理方式同机柜内制冷相同，结果就是产生比架高地板数据中心更高的电力密度，因此集装箱基数据中心能在更小的空间内提供一般数据中心的所有功能 (机柜、CRAC、PDU、电缆、照明)。和普通的数据中心一样，集装箱基数据中心也需要外部设备 (如制冷装置、发电机、UPS装置等)来辅助运行。
根据报道，Google巳于2005年完成了一个集装箱数拥中心并投入使用(13)。参考文献[13]中描述的集装箱数据中心拥有比当今典型数据中心高得多的能源使用效率，这一点会在接下来的章节里讨论。微软也官布在建设新的数据中心时，将主要使用集装箱的形式⒂。
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