1、數(shù)據(jù)中心液/氣雙通道散熱與環(huán)控系統(tǒng)關鍵技術(shù)及應用1、基本情況(1) 申報獎勵種類: 廣東省科學技術(shù)獎科學技術(shù)進步獎(2) 項目名稱：數(shù)據(jù)中心液/氣雙通道散熱與環(huán)控系統(tǒng)關鍵技術(shù)及應用(3) 完成單位：廣東申菱環(huán)境系統(tǒng)股份有限公司；中國移動通信集團廣東有限公司；廣東新創(chuàng)意科技有限公司；廣東盈嘉科技工程發(fā)展股份有限公司；浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司；華南理工大學(4)主要完成人林湧雙，張學偉，李勇，潘展華，朱坤元，丘文博，梁潔平，張存勇，肖雪，何其振，陳創(chuàng)新，李春曉，謝春輝，王旭，汪東2、項目簡介本項目針對當前數(shù)據(jù)中心存在的高能耗高浪費、熱島現(xiàn)象突出、資源利用效率低等“三大難題”，經(jīng)過多年研究，取得

2、以下創(chuàng)新成果及應用效益：1、首創(chuàng)數(shù)據(jù)中心液/氣雙通道散熱與環(huán)控系統(tǒng)架構(gòu)。根據(jù)服務器的熱場特征，突破單一氣冷散熱模式限制，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心“接觸式”精準液冷散熱通道和“非接觸式”高效氣冷環(huán)控通道，解決了大數(shù)據(jù)中心高能耗高浪費、熱島現(xiàn)象突出、資源利用效率低“三大難題”，實現(xiàn)了在高熱高濕地區(qū)數(shù)據(jù)中心PUE低于1.2、滿負載CPU內(nèi)核工作溫度低至54。2、研制針對高熱流密度元件的液冷散熱系統(tǒng)。一是發(fā)明高可靠、低熱阻液冷型熱管散熱器，實現(xiàn)熱量從高熱流密度元件直接、高效導出至循環(huán)液體中。二是開發(fā)了并聯(lián)同程液冷分配單元，實現(xiàn)機柜內(nèi)各服務器供冷動態(tài)平衡。三是開發(fā)了雙環(huán)路雙級液循環(huán)供冷系統(tǒng)，確保內(nèi)循環(huán)無污染、安全運

3、行，且實現(xiàn)架間可靠供液、壓力均衡、流量匹配。3、研制針對低熱流密度元件的氣冷環(huán)控系統(tǒng)。一是開發(fā)了整機柜型風扇墻，實現(xiàn)散熱能力與業(yè)務類型的精確匹配、且大大提高風扇效率。二是開發(fā)了水冷背板/熱管背板，一對一精確解決機架級熱島問題，并采用高溫冷水機組、精確匹配數(shù)據(jù)中心高顯熱比特征。三是開發(fā)了帶Free Cooling的冷源主機，應用雙模高溫冷水機組，進一步提高能效比。4、開發(fā)雙通道散熱與環(huán)控智能管控平臺。開發(fā)了智能網(wǎng)關海量數(shù)據(jù)采集技術(shù)、構(gòu)建多參數(shù)多維度能耗相關性模型、探索基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的供冷平衡控制方法，并建立集預測仿真及智能調(diào)節(jié)能力的數(shù)據(jù)中心能耗智能管控平臺。平臺實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心全系統(tǒng)的分布式海量

4、數(shù)據(jù)采集與存儲、在線監(jiān)測和狀態(tài)告警，通過PID機制適時控制執(zhí)行單元，確保內(nèi)循環(huán)供冷與服務器散熱需求匹配、供水溫度控制精度高，確保服務器安全穩(wěn)定運行。5、本項目知識產(chǎn)權(quán)成果顯著。申請專利共73項（其中發(fā)明專利申請41項、已授權(quán)20項），發(fā)表論文7篇，獲得軟件著作權(quán)1項，技術(shù)標準1項。6、本項目應用效益明顯。本項目“液/氣雙通道散熱與環(huán)控系統(tǒng)”相繼在威創(chuàng)視訊、曙光信息、浪潮軟件等公司的產(chǎn)品上實現(xiàn)了測試和推廣應用，取得了節(jié)能30%甚至40%以上的良好效果。本項目技術(shù)成果效益顯著，充分助力我國的節(jié)能減排工作落地，相比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心（PUE大于2.2），采用本項目成果的數(shù)據(jù)中心可實現(xiàn)節(jié)能45%以上（以10

5、00kW的IT總功率的數(shù)據(jù)中心為例，PUE為1.2的數(shù)據(jù)中心比PUE為2.2的數(shù)據(jù)中心年耗電量節(jié)省876萬kWh），全面推廣后相當于我國每年可減少燃燒標準煤1500萬噸、減少排放二氧化碳3700萬噸。本項目技術(shù)復雜、研制難度很大，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，在液/氣雙通道散熱與環(huán)控、高熱流密度器件精準高效導熱、雙環(huán)路雙級液循環(huán)供冷等方面有重大創(chuàng)新，經(jīng)工業(yè)和信息化部組織專家鑒定為達到國際領先水平。項目成果已在國內(nèi)相關領域廣泛應用，取得了重大的社會、經(jīng)濟效益，具有廣闊的推廣應用前景。3、主要知識產(chǎn)權(quán)證明目錄知識產(chǎn)權(quán)類別知識產(chǎn)權(quán)具體名稱授權(quán)國家（地區(qū)）授權(quán)號授權(quán)日期權(quán)利人有效狀態(tài)發(fā)明液冷裝置和輔助散熱裝置結(jié)合

6、的服務器機柜散熱系統(tǒng)中國ZL201510144650.82016-02-03廣東申菱環(huán)境系統(tǒng)股份有限公司有權(quán)發(fā)明一種二次水環(huán)路服務器機柜散熱系統(tǒng)的控制方法中國ZL201410480206.92016-08-17廣東申菱環(huán)境系統(tǒng)股份有限公司有權(quán)發(fā)明門式熱管空調(diào)和液冷裝置結(jié)合的服務器機柜散熱系統(tǒng)中國ZL201510144775.02016-05-18廣東申菱環(huán)境系統(tǒng)股份有限公司有權(quán)發(fā)明一種熱管外循環(huán)式二次冷媒環(huán)路服務器機柜散熱系統(tǒng)中國ZL201410511772.12017-2-15中國移動通信集團廣東有限公司有權(quán)發(fā)明一種熱管循環(huán)式一次冷媒環(huán)路服務器機柜散熱系統(tǒng)中國ZL 201410473601.

7、42017-2-15中國移動通信集團廣東有限公司有權(quán)發(fā)明一種二次水環(huán)路服務器機柜散熱系統(tǒng)中國ZL201410480437.X2017-2-22中國移動通信集團廣東有限公司有權(quán)發(fā)明一種多路復用串口協(xié)議轉(zhuǎn)換方法中國ZL201310085437.52016-05-11廣東盈嘉科技工程發(fā)展股份有限公司有權(quán)發(fā)明一種半導體制冷空調(diào)裝置中國ZL201010291142.X2012-06-27廣東新創(chuàng)意科技有限公司有權(quán)發(fā)明一種優(yōu)化計算機系統(tǒng)散熱節(jié)能的設計方法中國ZL201210328922.62016.08.17浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司有權(quán)實用新型一種制冷系統(tǒng)、制冷機組中國ZL201620530071.7

8、2016-11-23廣東申菱環(huán)境系統(tǒng)股份有限公司有權(quán)4.代表性論文專著目錄序號論文專著名稱/刊名影響因子年卷頁碼(xx年xx卷xx頁)發(fā)表時間年月日通訊作者第一作者國內(nèi)作者SCI他引次數(shù)他引總次數(shù)知識產(chǎn)權(quán)是否歸國內(nèi)所有1Evaporation and condensation heat transfer in a heat pipe with a sintered-grooved composite wick/ Applied Thermal Engineering/ Li Yong3.0432013, 50(1): 342-3512013-1-10李勇,李勇,何衡飛， 曾志新1212是2An

9、alysis of collapse in flattening a micro-grooved heat pipe by lateral compression/ Chinese Journal of Mechanical Engineering/ Li Yong0.5312012, 25(6): 1210-12172012-6-12李勇,李勇,何衡飛， 曾志新22是3加工微小型軸向溝槽銅管的多齒芯頭齒形優(yōu)化/華南理工大學學報：自然科學版0.4862011, 39(8):1-62011-08-15李勇李勇,王修坤, 曾志新02是4薄壁軸向微溝槽銅管高速旋壓成形的數(shù)值模擬/華南理工大學學報：自

10、然科學版0.4862010, 38(1):128-1332010-01-15李勇李勇許澤川, 湯勇, 曾志新011是5數(shù)據(jù)中心節(jié)能致冷技術(shù)研究與試驗/電信科學0.6122014年30卷106頁2014-08-20林湧雙林湧雙丘文博01是6基于熱傳導技術(shù)的數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的研究與應用/電信工程技術(shù)與標準化0.2972016年6期21-25頁2016-06-15何其振何其振劉鈞、王旭、葉菲菲00是7新型數(shù)據(jù)中心動力系統(tǒng)的研究和應用/通信電源技術(shù)0.1142015年2期55-59頁2015-03-25王旭王旭李志鋒、劉文飛、何其振01是5、主要完成人情況林湧雙：中國移動通信集團廣東有限公司南方基地總

11、經(jīng)理，教授級高級工程師。本項目的總發(fā)起人、總負責人、總架構(gòu)師，提出數(shù)據(jù)中心致冷的“雙通道”概念、提出將“熱管水冷模塊”應用于服務器CPU致冷的技術(shù)理念，組織完成相關技術(shù)實驗。張學偉：廣東申菱環(huán)境系統(tǒng)股份有限公司總設計師，博士。擔任雙循環(huán)雙環(huán)路系統(tǒng)總設計，解決了液/氣雙通道散熱與環(huán)控系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)難點。李勇：華南理工大學，教授。負責數(shù)據(jù)中心液/汽雙通道散熱與環(huán)控系統(tǒng)關鍵技術(shù)及應用中液通道關鍵核心部件液冷型熱管散熱器的研發(fā)及提供該系統(tǒng)的理論支撐潘展華：廣東申菱環(huán)境系統(tǒng)股份有限公司總設計師總經(jīng)理，擔任雙循環(huán)雙環(huán)路系統(tǒng)設計負責人，解決了液/氣雙通道散熱與環(huán)控系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)難點。朱坤元：中國移動通信集團廣東

12、有限公司南方基地網(wǎng)管支撐中心總經(jīng)理，高級工程師。負責總體組織熱管水冷服務器樣機系統(tǒng)搭建和測試、數(shù)據(jù)中心雙通道致冷實驗局搭建和測試。丘文博：中國移動通信集團廣東有限公司，負責完成對服務器組件能耗分析、總體組織服務器定制化改造；數(shù)據(jù)中心雙通道散熱與環(huán)控系統(tǒng)試商用局建設和測試。梁潔平：廣東申菱環(huán)境系統(tǒng)股份有限公司技術(shù)管理與基礎研究所所長，擔任雙循環(huán)雙環(huán)路系統(tǒng)研發(fā)設計，解決了低熱流密度元件的氣冷環(huán)控系統(tǒng)技術(shù)難點。張存勇：廣東盈嘉科技工程發(fā)展股份有限公司董事長，負責數(shù)據(jù)中心液/氣雙通道智能管控平臺的統(tǒng)籌規(guī)劃。肖雪：浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司副總裁，負責高密度整機柜服務器中部署液/氣雙通道高效致冷技術(shù)的

13、整體應用。何其振：中國移動通信集團廣東有限公司，組織完成雙通道致冷實驗局致冷系統(tǒng)搭建和測試工作，參與雙通道散熱與環(huán)控試商用局的前期設計、中期測試和長期運維工作。陳創(chuàng)新：廣東新創(chuàng)意科技有限公司董事長，負責數(shù)據(jù)中心液/汽雙通道散熱與環(huán)控系統(tǒng)關鍵技術(shù)及應用中寬溫區(qū)高導熱性能銅水熱管的研發(fā)。李春曉：浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司副總經(jīng)理，負責高密度整機柜服務器中部署液/氣雙通道高效致冷技術(shù)的整體應用。謝春輝：廣東申菱環(huán)境系統(tǒng)股份有限公司，負責液氣雙通道致冷設備研制及安裝調(diào)試，包括溫控單元，分配單元，維護單元，列間空調(diào)，自然散熱裝置等。王旭：中國移動通信集團廣東有限公司，組織完成雙通道致冷實驗局供電系統(tǒng)搭建和測試工作，參與雙通道散熱與環(huán)控試商用局的前期設計、中期測試和長期運維工作。汪東：廣東盈嘉科技工程發(fā)展股份有限公司副總經(jīng)理，數(shù)據(jù)中心液/氣雙通道智能管控平臺能源監(jiān)測及節(jié)能評估工作。5. 推廣應用情況2010年起陸續(xù)研制了數(shù)據(jù)中心液/氣雙通道散熱與環(huán)控系統(tǒng)的關鍵技術(shù)及產(chǎn)品，包括：高效水冷型熱管新型散熱裝置、雙環(huán)路雙級水循環(huán)供冷系統(tǒng)、雙通道致冷系統(tǒng)智能管控平臺等；本項目產(chǎn)品目前已經(jīng)批量化生產(chǎn)。2013年起，“液/氣雙通道精準高效致冷系統(tǒng)”關鍵技術(shù)及產(chǎn)品相繼在浪潮軟件、正康電子、威創(chuàng)視訊、曙光信息等公司的產(chǎn)品上實現(xiàn)了推廣應用和運行測試，取得了良好效果。該項目大幅提高數(shù)據(jù)中心熱流密度、提高