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文檔簡(jiǎn)介
目 錄一、綠色數(shù)據(jù)中心發(fā)展概述 1(一)綠色數(shù)據(jù)中心概念及其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 1(二)信息技術(shù)發(fā)展帶動(dòng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)提速 3(三)行業(yè)政策引導(dǎo)綠色可持續(xù)發(fā)展 5二、數(shù)據(jù)中心節(jié)能與散熱 14(一)數(shù)據(jù)中心計(jì)算密度提升帶來散熱挑戰(zhàn) 14(二)數(shù)據(jù)中心能耗水平分析 16(三)散熱和能耗問題驅(qū)動(dòng)冷卻技術(shù)進(jìn)步 17三、綠色冷卻技術(shù)研究 20(一)冷卻技術(shù)分類 21(二)冷板式液冷技術(shù) 24(三)相變浸沒式液冷技術(shù) 37(四)單相浸沒式液冷技術(shù) 46(五)間接蒸發(fā)冷卻技術(shù) 51(六)制冷劑自然冷卻技術(shù) 59(七)全新風(fēng)直接冷卻技術(shù) 71(八)自然水冷源(海水、湖水、江河水)直接冷卻技術(shù) 74(九)冷卻塔技術(shù) 81(十)干冷器技術(shù) 86四、綠色低碳技術(shù) 92(一)AI能源管控技術(shù) 92(二)余熱利用 93(三)綠電應(yīng)用 101五、綠色冷卻技術(shù)未來展望 105(一)跨季節(jié)冰蓄冷數(shù)據(jù)中心冷卻技術(shù) 105(二)遠(yuǎn)岸海上風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)中心平臺(tái) 106(三)兩相冷板式液冷技術(shù) 109(四)高熱流密度芯片級(jí)冷卻技術(shù) (五)探索散熱與再發(fā)電結(jié)合 參考文獻(xiàn) 一、綠色數(shù)據(jù)中心發(fā)展概述(一)綠色數(shù)據(jù)中心概念及其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中心是指在數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)過程中,采用了一和安全可靠的特點(diǎn)。綠色數(shù)據(jù)中心的實(shí)現(xiàn)主要包含以下六個(gè)方面:氣候適應(yīng)型、高效IT設(shè)備、可持續(xù)建筑、綠色能源、高效冷卻方IT的制冷解決方案如下:充分利用自然冷源,減少機(jī)械制冷的應(yīng)用;采用精密空調(diào)、經(jīng)濟(jì)器以及通道封閉技術(shù),提升冷卻效率;采用液冷等相關(guān)的創(chuàng)新制冷技術(shù);IT容量,提升設(shè)備效率;采用節(jié)水的冷卻方式,以節(jié)約水資源利用。綠色數(shù)據(jù)中心是未來必然發(fā)展趨勢(shì)。自2017年以來,工信部等6部門組織開展了四批國家綠色數(shù)據(jù)中心推薦評(píng)價(jià)工作,前后認(rèn)定共計(jì)196家國家綠色數(shù)據(jù)中心。國家綠色數(shù)據(jù)中心的評(píng)定,不僅為數(shù)據(jù)中心行業(yè)綠色發(fā)展確定了標(biāo)桿,也為實(shí)現(xiàn)“2030年前碳達(dá)峰”“2060年前碳中和”的國家“雙碳”戰(zhàn)略起到了強(qiáng)大的助推作用。相繼制定了一系列綠色數(shù)據(jù)中心評(píng)價(jià)指標(biāo)相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范,以此來引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)健康有序地發(fā)展。通過表5可以看PUE家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《GB40879-2021數(shù)據(jù)中心能效限定值及能效等級(jí)》PUE綠色數(shù)據(jù)中心的評(píng)價(jià)工作尚缺乏國家權(quán)威標(biāo)準(zhǔn),國家標(biāo)準(zhǔn)《綠色數(shù)據(jù)中心評(píng)價(jià)規(guī)范》目前正在制定中。表1現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)類型標(biāo)準(zhǔn)名稱國家標(biāo)準(zhǔn)GB40879-2021《數(shù)據(jù)中心能效限定值及能效等級(jí)》GB/T《數(shù)據(jù)中心資源利用第234用率》GB/TXXXXX《綠色數(shù)據(jù)中心評(píng)價(jià)規(guī)范》(制定中)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T2442-2013《互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心資源占用、能效及排放技術(shù)要求和評(píng)測(cè)方法》YD/T2543-2013《電信互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC)的能耗測(cè)評(píng)方法》YD/T3983-2021《數(shù)據(jù)中心液冷服務(wù)器系統(tǒng)能源使用效率技術(shù)要求和測(cè)試方法》YD/T4023-2022(PUE)測(cè)試規(guī)范》地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/T1139-2019《數(shù)據(jù)中心能源效率限額》(北京)1∕T32《數(shù)據(jù)中心能效監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則(京)DB11/T1282-2015《數(shù)據(jù)中心節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范》(北京)DB11/T(北京)DB31/T1216-2020《數(shù)據(jù)中心節(jié)能評(píng)價(jià)方法》(上海)DB31/T1217-2020《數(shù)據(jù)中心節(jié)能運(yùn)行管理規(guī)范》(上海)DB31/T1302-2021《數(shù)據(jù)中心能耗在線監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(上海)DB31/()B31/T1309-2021《數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范》(上海)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/ASC05-2019《綠色數(shù)據(jù)中心評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》T/DZJN93—2022《數(shù)據(jù)中心碳排放評(píng)價(jià)規(guī)范》T/BIE001-2017《數(shù)據(jù)中心用水技術(shù)導(dǎo)則》T/CIE049A-2020《綠色數(shù)據(jù)中心評(píng)估準(zhǔn)則》T/ZGTXXH006-2021《綠色數(shù)據(jù)中心評(píng)估指標(biāo)及評(píng)估方法》(二)信息技術(shù)發(fā)展帶動(dòng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)提速隨著5G、云計(jì)算、人工智能等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展,信息技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)加速融合,數(shù)據(jù)資源存儲(chǔ)、計(jì)算和應(yīng)用需求大幅提升。作為海量數(shù)據(jù)和算力的載體,近幾年數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2006Google首席執(zhí)行官埃里克·施密特(EricSchmidt)在搜索引擎(SESSanJose首次提出“云計(jì)算”Computing)的概念,推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和IT服務(wù)演進(jìn)出新的模式。云計(jì)算是繼互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代之后信息技術(shù)的又一次飛躍。云計(jì)算通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(多指因特網(wǎng)形成的計(jì)算能力極強(qiáng)的系統(tǒng),可存儲(chǔ)、集應(yīng)用需求大幅提升,數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)入擴(kuò)張期。《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出到20255G265G用戶普及率達(dá)56%。中國信通院公布數(shù)據(jù)顯示截至202355G284.4個(gè)。中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示,目前主要運(yùn)營(yíng)商的5G主設(shè)備空載功耗約2.2-2.3kW3.7-3.9kW。作為國內(nèi)5G5G耗電數(shù)據(jù),結(jié)果都是4G3倍左右。實(shí)現(xiàn)相同面積的覆5G4G35G4G35G4G6-125G速率的成倍提升、5G業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展,5G基站的能耗問題也給運(yùn)營(yíng)商帶來壓力。生成式AI表現(xiàn)出來的智慧能力,給未來的場(chǎng)景應(yīng)用乃至社會(huì)生產(chǎn)方式的變革都帶來了巨大的想象空間。雖然目前生成式AI的技術(shù)應(yīng)用仍處于初級(jí)階段,但用于訓(xùn)練的大模型的訓(xùn)練參數(shù)規(guī)模增長(zhǎng)速度已超過摩爾定律,海量數(shù)據(jù)增長(zhǎng)的背后離不開底層算力基礎(chǔ)設(shè)施的支撐。未來新一代人工智能技術(shù)必將深度賦能千行百業(yè),同時(shí)為硬件服務(wù)器、算力基礎(chǔ)設(shè)施尤其是高密度數(shù)據(jù)中心的增長(zhǎng)帶來新機(jī)遇,數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)需求潛力巨大。據(jù)中國信通院發(fā)布的《數(shù)據(jù)中心白皮書(2022)》統(tǒng)計(jì)結(jié)30(見圖,且大型以上數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模增長(zhǎng)更為迅速。預(yù)計(jì)到2030體在用機(jī)架規(guī)模達(dá)到13002.5kW30000MW。據(jù)CDCC的調(diào)研結(jié)果顯示,國內(nèi)全行業(yè)數(shù)據(jù)中8kW202111202225%,高功率機(jī)柜占比提升明顯。未來,隨著人工智能模型訓(xùn)練推理等應(yīng)用增加,多樣化算力協(xié)同成為常態(tài),單IT6-8kW/rack12-15kW/rack,先進(jìn)計(jì)算、智算中心30kW圖12017—2022年我國數(shù)據(jù)中心總體在用機(jī)架規(guī)模[1](三)行業(yè)政策引導(dǎo)綠色可持續(xù)發(fā)展近年來,國家出臺(tái)了一系列文件支持?jǐn)?shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展壯大,同時(shí)鼓勵(lì)引導(dǎo)綠色、可持續(xù)數(shù)據(jù)中心建設(shè)。2021年3月,我國在“十催生新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式,壯大經(jīng)濟(jì)發(fā)展新引擎。20222貴州、甘肅、寧夏等8地啟動(dòng)建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點(diǎn),并規(guī)劃了10個(gè)國家數(shù)據(jù)中心集群,標(biāo)志著我國“東數(shù)西算”工程正式全面啟動(dòng)。“東數(shù)西算”工程是從國家戰(zhàn)略、技術(shù)發(fā)展、能源政策等多方面出發(fā),在“新基建”的大背景下,統(tǒng)籌布局建設(shè)全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點(diǎn),助力我國全面推進(jìn)算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量規(guī)劃建設(shè)。伴隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,數(shù)據(jù)中心所帶來的巨大能耗和碳排放問題越發(fā)引起社會(huì)關(guān)注。政府層面從現(xiàn)代化、數(shù)字化、綠色化方面對(duì)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了方針指引,同時(shí)從碳達(dá)峰、碳中和的戰(zhàn)略出發(fā)對(duì)信息通信業(yè)綠色低碳水平提出了更高要求。目前,數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展已成為社會(huì)共識(shí),粗放、低能效的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心正在向集約、高技術(shù)、高能效的新型數(shù)據(jù)中心變革。工業(yè)和信息化部在《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2021—2023年)》(以下簡(jiǎn)稱《行動(dòng)計(jì)劃》)中提出了“新型數(shù)據(jù)中心”的概念,指出“新型數(shù)據(jù)中心是以支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)、融合創(chuàng)新為導(dǎo)向,以5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等應(yīng)用靠能力、提供高效算力服務(wù)、賦能千行百業(yè)應(yīng)用的新型基礎(chǔ)設(shè)施,2023PUE1.3IT設(shè)備、液冷等高效制冷系統(tǒng)、高壓直流等高效供配以數(shù)據(jù)中心、5G基站為代表的新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展,發(fā)揮其“一業(yè)帶百業(yè)”作用,助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo),2021月,國家發(fā)改委等四部門聯(lián)合發(fā)布《貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方2025年全國新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心平均電能利用效率降到1.3以下,國家樞紐節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步降到1.25以下,綠色低碳等級(jí)達(dá)到4A級(jí)以上”的發(fā)展目標(biāo)。政府和地方連續(xù)出臺(tái)詳細(xì)的綠色節(jié)能發(fā)展要求,涵蓋數(shù)據(jù)中心PUE、上架率、WUE、可再生能源使用率等指標(biāo),有效引導(dǎo)了新建、改擴(kuò)建和“老舊”改造等數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能建設(shè)工作。表2 PUE指標(biāo)相關(guān)政策地區(qū)發(fā)布單位政策PUE要求國工業(yè)和信新型數(shù)據(jù)中到2023年底,新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降家息化部行動(dòng)計(jì)劃(2021—2023年)低到1.3以下,嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)力爭(zhēng)降低到1.25以下國家財(cái)政部、生態(tài)環(huán)境部、工業(yè)和信息化部(試行)》3年6.425年起數(shù)據(jù)中心電能比不高于1.3上海上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)《上海市數(shù)據(jù)中心建設(shè)導(dǎo)則》PUE1.3據(jù)中心不應(yīng)高于1.5;運(yùn)行第一年P(guān)UE綜合不高于1.4,第二年不高于1.3上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)、上海市發(fā)展和改革委員會(huì)《關(guān)于推進(jìn)本市數(shù)據(jù)中心健康有序發(fā)展的實(shí)施意見》集聚區(qū)新建大型數(shù)據(jù)中心綜合PUE降至1.25左右。北京北京市發(fā)展和改革委員會(huì)《關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目節(jié)能審查若干規(guī)定的通知》新建、擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心,年能源消費(fèi)量小于1萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤(電力按等價(jià)值計(jì)算,下同)的項(xiàng)目PUE值不應(yīng)高于1.3;年能源消費(fèi)量大于等于1萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤且小于2萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的項(xiàng)目,PUE值不應(yīng)高于1.25;年能源消費(fèi)量大于等于2萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤且小于3萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的項(xiàng)目,PUE值不應(yīng)高于1.2;年能源消費(fèi)量大于等于3萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的項(xiàng)目,PUE值不應(yīng)高于1.15。深圳深圳市人民政府辦《關(guān)于加快推進(jìn)新型基對(duì)超大型數(shù)據(jù)中心提出集中布局建設(shè)要求,未提及PUE指標(biāo)值,對(duì)中小型數(shù)據(jù)中心提出分布布局公廳礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的實(shí)施意見(2020—2025年)》要求,并規(guī)定PUE值小于1.25貴州省貴州省人民政府辦公廳《關(guān)于加快推進(jìn)“東數(shù)西算”工程建設(shè)全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家(貴州)樞紐節(jié)點(diǎn)的實(shí)施意見》貴安數(shù)據(jù)中心集群新建大型以上數(shù)據(jù)中心PUE低于1.2內(nèi)蒙古自治區(qū)內(nèi)蒙古和林格爾新區(qū)管理委員會(huì)《關(guān)于內(nèi)蒙古和林格爾新區(qū)推進(jìn)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目綠色化建設(shè)的意見》100001.4,第三年度及以后年度1.25表3上架率指標(biāo)相關(guān)政策地區(qū)發(fā)布單位政策上架率要求國家工業(yè)和信息化部《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2021—2023年)》到2023年底,全國數(shù)據(jù)中心平均利用率力爭(zhēng)提升到60%以上上海上海市經(jīng)濟(jì)和信息《上海市數(shù)據(jù)中心建設(shè)上架率半年內(nèi)不應(yīng)低于50%(僅針對(duì)自用的數(shù)據(jù)中心),一年內(nèi)不應(yīng)低于70%,第二年及以后不化委員會(huì)導(dǎo)則》低于ack80%北京北京市發(fā)展和改革委員會(huì)《關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目節(jié)能審查若干規(guī)定的通知》項(xiàng)目獲得節(jié)能審查意見后,兩年內(nèi)上架率(實(shí)際上架的機(jī)柜總功率/節(jié)能報(bào)告中的機(jī)柜設(shè)計(jì)總功率)未達(dá)到80%的,建設(shè)單位應(yīng)向原節(jié)能審查機(jī)關(guān)提出變更申請(qǐng)深圳--未提及貴州省貴州省人民政府辦公廳《關(guān)于加快推進(jìn)“東數(shù)西算”工程建設(shè)全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家(貴州)樞紐節(jié)點(diǎn)的實(shí)施意見》貴安集群數(shù)據(jù)中心到2025年平均上架率不低于65%內(nèi)蒙古自治區(qū)內(nèi)蒙古和林格爾新區(qū)管理委員會(huì)《關(guān)于內(nèi)蒙古和林格爾新區(qū)推進(jìn)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目綠色化建設(shè)的意見》內(nèi)蒙古和林格爾集群IT設(shè)備上架率三年內(nèi)達(dá)到70%表4 WUE指標(biāo)相關(guān)政策地區(qū)發(fā)布單位政策WUE要求國家工業(yè)和信息化部等七部門(2022—2025年)加大先進(jìn)節(jié)能節(jié)水技術(shù)應(yīng)用。鼓勵(lì)自建余熱、冷卻水回收設(shè)施,加快應(yīng)用先進(jìn)適用的節(jié)水技術(shù)和裝備,提高水資源利用效率。國家財(cái)政部、生態(tài)環(huán)境部、工業(yè)和信息化部《綠色數(shù)據(jù)中心政府采購需求標(biāo)準(zhǔn)(試行)》數(shù)據(jù)中心水資源全年消耗量與信息設(shè)備全年耗電量的比值不高于2.5L/kWh。上海上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)《上海市數(shù)據(jù)中心建設(shè)導(dǎo)則》本市建設(shè)數(shù)據(jù)中心,投入運(yùn)行后,關(guān)鍵指標(biāo)應(yīng)符合以下要求:WUE:第一年不高于1.6,第二年不高于1.4北京北京市發(fā)展和改革委員會(huì)北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局《北京市低效數(shù)據(jù)中心綜合治理工作方案的通知》力爭(zhēng)到2025年基本實(shí)現(xiàn)本市存量數(shù)據(jù)中心能效碳效水效水平全面達(dá)到本市地方標(biāo)準(zhǔn)北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《用水定額第11部分:數(shù)據(jù)中心》(征集意見稿)表3-1規(guī)定了數(shù)據(jù)中心用水定額。表3-1數(shù)據(jù)中心用水定額單位為升每千瓦時(shí)內(nèi)蒙古自治區(qū)內(nèi)蒙古和林格爾新區(qū)管理委員會(huì)《關(guān)于內(nèi)蒙古和林格爾新區(qū)推進(jìn)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目綠色化建設(shè)的意見》對(duì)于規(guī)模超過10000個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜的以自用為主的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目,設(shè)計(jì)水資源利用效率(WUE值)不高于1.6。類型類型單位IT設(shè)備耗電量取水量先進(jìn)值a通用值b數(shù)據(jù)中心1.42.2a先進(jìn)值用于新建(改建、擴(kuò)建)項(xiàng)目的水資源論證、取水許可審批和節(jié)水評(píng)價(jià)。b通用值用于現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的日常用水管理和節(jié)水考核。表5可再生能源使用率指標(biāo)相關(guān)政策地區(qū)發(fā)布單位政策可再生能源使用率國家國家發(fā)改委等四部門貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案到2025年,數(shù)據(jù)中心和5G基本形成綠色集約的一體化運(yùn)行格局。數(shù)據(jù)中心運(yùn)行電能利用效率和可再生能源利用率明顯提升國家工業(yè)和信息化部等六部門工業(yè)能效提升行動(dòng)計(jì)劃加強(qiáng)綠色設(shè)計(jì)、運(yùn)維和能源計(jì)量審查。引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心擴(kuò)大綠色能源利用比例國家財(cái)政部、生態(tài)環(huán)境部、工業(yè)和信息化部《綠色數(shù)據(jù)中心政府采購需(行)》數(shù)據(jù)中心使用的可再生能源使用比例應(yīng)逐年增加。表4-1 數(shù)據(jù)中心可再生能源使用率北京北京市發(fā)展和改革委員會(huì)關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目節(jié)能審查若干規(guī)定的通知項(xiàng)目節(jié)能報(bào)告中應(yīng)當(dāng)包括可再生能源利用方案。新建及改擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心應(yīng)當(dāng)逐步提高可再生能源20212030有可再生能源占比)。建設(shè)單位可以通過自建分布式可再生能源設(shè)施提高可再生能源利用水平。建筑物屋頂可以安裝光伏組件,具備條件的項(xiàng)目可以在外墻安裝光伏組件。自建設(shè)施不能滿足的用電需求,可以通過綠年份年份20232025202720302032可再生能源最低使用率(%)5305075100色電力交易或認(rèn)購可再生能源綠色電力證書、購買節(jié)能量等方式提高可再生能源利用比例。提升綠色能源利用水平。推動(dòng)數(shù)據(jù)中心充分利用上海上海市通信管理局新型數(shù)據(jù)—2024年)市場(chǎng)化交易,支撐可再生能源交易創(chuàng)新,支持?jǐn)?shù)據(jù)中心多元化消納方式。二、數(shù)據(jù)中心節(jié)能與散熱(一)數(shù)據(jù)中心計(jì)算密度提升帶來散熱挑戰(zhàn)在過去,算力性能提升主要通過半導(dǎo)體工藝增加晶體管密度實(shí)10100010CPU200W,最新發(fā)布的CPUGPUA100/A800推出的新一代H100/H800單卡功率接近700W,熱流密度高達(dá)87.5W/cm2。近三十年來,信息量的迅猛增長(zhǎng)對(duì)IT設(shè)備的性能提出越來越高的要求,隨著IT技術(shù)的快速發(fā)展,電子器件及服務(wù)器的功率密度不斷升高,根據(jù)ASHRAE統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè),不同用途數(shù)據(jù)中心的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架功率密度還會(huì)進(jìn)一步上升。以電信/通訊為主要用途的服務(wù)器,單機(jī)架5kW/rack10kW/rack~15kW/rack圖2標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架功率密度統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)[2]IT[3]。1012410℃,平均電子元器件的壽命CPUGPUCPU55-65℃,25CPU(二)數(shù)據(jù)中心能耗水平分析2220億W30%20254000億kWh5.8%。根據(jù)UptimeInstitute2023(PUE平,2023年穩(wěn)定在1.58。自2014年以來年平均PUE值維持在1.55-1.65范圍內(nèi),即IT設(shè)備自身能耗占比約為61%—65%,以制冷為主的其他能耗占比約為35%—39%。AI9PUE1.2ITIT(三)散熱和能耗問題驅(qū)動(dòng)冷卻技術(shù)進(jìn)步數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)能耗占比僅次于IT空氣冷卻技術(shù)演進(jìn)路徑IT數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和簡(jiǎn)單計(jì)算階段。數(shù)據(jù)中心最早出現(xiàn)在2060年代,采用的是以主機(jī)為核心的計(jì)算方式,一臺(tái)大型主機(jī)就是數(shù)據(jù)中心,如IBM360系列計(jì)算機(jī),其主要業(yè)務(wù)是數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)和管理。機(jī)柜功率密度約為1~2kW/rack,主要依靠空調(diào)系統(tǒng)和機(jī)柜內(nèi)部風(fēng)扇即可滿足散熱需求。數(shù)據(jù)處理及業(yè)務(wù)應(yīng)用階段。2070年代以后,隨著計(jì)算需求的不斷增加、計(jì)算機(jī)價(jià)格的下降以及廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)的普算任務(wù)。機(jī)柜功率密度約為1~5kW/rack,主要依靠機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)和機(jī)柜內(nèi)部風(fēng)扇進(jìn)行散熱,冷卻效率較早期有所提升。數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)服務(wù)階段。2090年代,互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展使網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用多樣化,客戶端/服務(wù)器的計(jì)算模式得到廣泛應(yīng)用。數(shù)據(jù)中心具備了核心計(jì)算和核心業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)支撐功能。機(jī)柜功率密度為5~10kW/rack,主要依靠機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)、機(jī)柜內(nèi)部風(fēng)扇,并采用冷熱空氣管理、后門熱交換器等冷卻方式,冷卻效率顯著提升。21速發(fā)展使數(shù)據(jù)中心進(jìn)入了新的發(fā)展階段。機(jī)柜功率密度不斷抬升,10kW/rack~15kW/rack機(jī)柜成為主流,空調(diào)制冷系統(tǒng)結(jié)合自然冷卻技術(shù)的制冷方式成為降低數(shù)據(jù)中心能耗的有效手段;同時(shí),液冷技術(shù)既能解決高熱流密度芯片散熱問題,又可實(shí)現(xiàn)全年全地域自然冷卻,大幅降低制冷能耗,作為新興技術(shù)迅速占據(jù)市場(chǎng)。液冷技術(shù)興起路線氣冷卻成為解決散熱難題的最優(yōu)解。1964年,IBM推出了世界首款冷凍水冷卻計(jì)算機(jī)為安裝部署更為簡(jiǎn)單,液冷技術(shù)并未被重視。21世紀(jì)初,隨著芯片功對(duì)外發(fā)布基于49年l年,美國綠色革命冷卻技術(shù)公司GRC首創(chuàng)為了容納浸沒TPU3.0pod因其如工信部規(guī)定新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心PUE1.32015年推出國內(nèi)首款標(biāo)準(zhǔn)化量產(chǎn)的冷板液冷服務(wù)器,同模使用的第一個(gè)公開案例。2017FusionServer板級(jí)液冷方案,同年浪潮發(fā)布了以冷板液冷服務(wù)器為核心的解決方案;2018年阿里在其自建的張北數(shù)據(jù)中心部署了浸沒式液冷系統(tǒng);2019年中隨著國內(nèi)主流服務(wù)器廠商紛紛加快推出自己的液冷服務(wù)器和液冷系三、綠色冷卻技術(shù)研究在不同的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目上如何選擇合適的冷卻方案也成了人們高度(一)冷卻技術(shù)分類數(shù)據(jù)中心的排熱是將電子設(shè)備產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移到室外環(huán)境的過IT設(shè)備為主的發(fā)熱源的熱量由流動(dòng)的冷卻介質(zhì)(如空氣、液(如圖3所示)。隨著能耗成本的不斷攀升和全球不同國家對(duì)數(shù)據(jù)中心PUE圖3數(shù)據(jù)中心冷卻技術(shù)分類服務(wù)器側(cè)綠色節(jié)能技術(shù)分類見圖1000~3500倍,意味著冷卻液體可以吸收大量熱量而10~40倍,同等圖4空氣冷卻及液體冷卻工作原理(如圖5所示)。圖5液冷技術(shù)分類(自然冷卻技術(shù)分類然冷卻和水側(cè)自然冷卻。這兩類自然冷卻方式又可分為若干不同類型,如表6所示。表6數(shù)據(jù)中心自然冷卻方式[4]分類方式空氣側(cè)直接空氣冷卻全新風(fēng)直接冷卻直接蒸發(fā)冷卻間接空氣冷卻熱管間接蒸發(fā)冷卻帶自然冷卻的風(fēng)冷冷水機(jī)組風(fēng)道換熱系統(tǒng)水側(cè)直接水冷卻海水湖水、江河水直接冷卻冷卻塔水直接冷卻間接水冷卻冷卻塔+板式換熱器干冷器閉式冷卻塔海水+板式換熱器LNG冷能(二)冷板式液冷技術(shù)技術(shù)原理(6圖6冷板式液冷技術(shù)原理圖冷板式液冷基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)工作原理圖如圖7所示,服務(wù)器內(nèi)主(元(又稱“CDU”),與冷量分配單元一側(cè)次常溫冷卻水進(jìn)行換熱,CDU圖7冷板式液冷基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)工作原理圖關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備機(jī)柜和服務(wù)器形態(tài)(manifold)為進(jìn)一步提升生產(chǎn)安裝工作效率,減少安裝過程中因部件匹配度冷板設(shè)計(jì)要求冷板基板應(yīng)選擇導(dǎo)熱性強(qiáng)、不易腐蝕的金屬或合金材料,一般采用銅或鋁合金材質(zhì)。冷板設(shè)計(jì)在滿足發(fā)熱元器件散熱要求的前提下,還要盡可能減少內(nèi)部流阻;還應(yīng)考慮芯片的承重水平,以及芯片對(duì)冷板扣合力的承受度。嵌入/(/、)()圖8冷板冷卻液冷板式液冷二次側(cè)冷卻液的選擇應(yīng)滿足與所有直接接觸的材料互相兼容,并具備長(zhǎng)期可靠性、導(dǎo)熱性、防腐蝕性、抑菌性等功能。20%~30%/冷板式液冷二次側(cè)水基冷卻液水質(zhì)要求如表7所示。表7水基冷卻液水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目單位二次側(cè)水質(zhì)要求/推薦pH(25℃)/8.0~8.7要求電導(dǎo)率μs/cm(25℃)<2000要求濁度NTU<10要求菌落總數(shù)(微生物)cfu/ml<1000推薦硫酸根mg/L<10推薦氯離子mg/L<30推薦總硬度mg/L,asO3<20推薦銅離子mg/L<1.0推薦鐵離子mg/L<1.0推薦鋁離子mg/L<1.0推薦緩蝕劑mg/L必須要求殺菌劑mg/L必須要求冷量分配單元(CDU)(coolantdistributionunit,簡(jiǎn)稱“CDU”),熱,并對(duì)液冷IT(——緩沖裝置用于穩(wěn)定系統(tǒng)壓力,降低補(bǔ)液泵的啟停頻率;——泄壓裝置用于防止系統(tǒng)超壓,保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備。冷板式液冷CDU9所示。在CDUCDUCDU圖9冷板式液冷CDU工作原理示意圖CDU功能如下:提供循環(huán)動(dòng)力:為室內(nèi)系統(tǒng)的冷卻液提供循環(huán)動(dòng)力,保證自動(dòng)監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài):綜合分析系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),自動(dòng)監(jiān)控、負(fù)責(zé)熱交換:CDU其他:解決方案冷板式液冷數(shù)據(jù)中心冷卻方式采用液冷為主、風(fēng)冷為輔的混合冷卻模式。服務(wù)器內(nèi)的主要散熱元器件CPU、GPU、內(nèi)存等產(chǎn)生的熱量通過與冷板內(nèi)的液體進(jìn)行熱交換并帶出服務(wù)器,這一部分的熱量占服務(wù)器總熱量的50%—80%,剩余少部分的熱量采用傳統(tǒng)的空氣冷卻技術(shù),通過空氣與服務(wù)器進(jìn)行熱交換。的水質(zhì),采用開式冷卻塔時(shí)還應(yīng)在CDU和開式冷卻塔之間增加一次板式換熱。冷板式液冷系統(tǒng)二次側(cè)支持35℃以下供液溫度,一次側(cè)支持15℃~33℃進(jìn)水溫度,自然環(huán)境完全滿足液冷系統(tǒng)一次側(cè)散熱需求,無需冷水機(jī)組等高能耗制冷設(shè)備,冷板式液冷數(shù)據(jù)中心PUE可低至1.2以下,相比傳統(tǒng)風(fēng)冷方式節(jié)能20%以上。冷板式液冷解決方案可引用液冷占比LPE這一概念,來衡量數(shù)據(jù)YD/T3980-20213-1LPE=PL/P0 3-1式中:LPE:liquidperformanceefficiency縮寫,液冷性能效率,簡(jiǎn)稱液冷占比;PL技術(shù)特點(diǎn)冷板液冷方案一般具備以下特點(diǎn):1000~3500吸收大量熱量而不會(huì)顯著升高溫度;液體的對(duì)流換熱系數(shù)是空氣的熱量從設(shè)備中快速地帶走,散熱效率得到大幅提升。冷板式液冷技術(shù)散熱效率更高,可滿足芯片熱流密度50W/cm2~60kWCLF0.120%總體低可將風(fēng)冷服務(wù)器改造為冷板液冷服務(wù)器,相比其他液冷技術(shù)更具改造優(yōu)勢(shì)。將冷板替代原服務(wù)器散熱風(fēng)扇部件,簡(jiǎn)單改裝即可適用。服務(wù)器與機(jī)柜的連接采用快速接頭,服務(wù)器上下架可實(shí)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)在線插拔,不影響其他服務(wù)器正常運(yùn)行。另外,保留了原有服務(wù)器的形態(tài)及維護(hù)方式,不影響用戶使用習(xí)慣。CDU設(shè)備具有進(jìn)出液溫度、流量等智能監(jiān)控功能,及漏液故障告警和定位功能,液冷系統(tǒng)可靠性得到保障。適用范圍冷板式液冷技術(shù)解決方案適用范圍如下:適用于全年全地域環(huán)境條件:冷板式液冷系統(tǒng)利用液體作為傳熱介質(zhì)帶走服務(wù)器熱量,利用室外側(cè)常溫冷卻水即可完成熱交適用于中高熱流密度芯片散熱:冷板與服務(wù)器高發(fā)熱元器10-15kN/m2)存在的問題根據(jù)賽迪顧問《20232020年—202290%20102015年中科曙光完成首個(gè)國內(nèi)首個(gè)冷板式液冷服務(wù)器大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用項(xiàng)運(yùn)維要求冷板式液冷系統(tǒng)運(yùn)維要求如下:運(yùn)維人員需定期對(duì)液冷系統(tǒng)進(jìn)行巡檢。日常巡檢主要檢查基礎(chǔ)上增加以下環(huán)節(jié):——檢查CDU電控系統(tǒng)散熱風(fēng)扇運(yùn)行是否正常;——檢查CDU后部管路連接處是否有泄漏;——檢查電動(dòng)調(diào)節(jié)閥手自動(dòng)控制功能;——校驗(yàn)壓差旁通閥和安全閥功能;——循環(huán)泵手自動(dòng)控制和輪切檢查,如異常需及時(shí)維護(hù);——對(duì)CDU本體進(jìn)行除塵去污。需對(duì)二次側(cè)在運(yùn)行的冷卻介質(zhì)進(jìn)行定期質(zhì)量監(jiān)測(cè),若出現(xiàn)超標(biāo)或污垢腐蝕等情況時(shí),需要依據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行補(bǔ)液、更換冷卻介質(zhì)等。在冷卻介質(zhì)的充排液處理時(shí),應(yīng)該參照維護(hù)手冊(cè)進(jìn)行并遵守相關(guān)規(guī)程,最大限度地降低容器或管路的對(duì)外裸露面積;3%—5(三)相變浸沒式液冷技術(shù)技術(shù)原理相變浸沒式液冷技術(shù)原理是指通過發(fā)熱元器件與冷卻液體直接接觸進(jìn)行散熱,即將服務(wù)器的主板、CPU、內(nèi)存等發(fā)熱元器件完全浸見圖10)。圖10相變浸沒式液冷技術(shù)原理圖經(jīng)CDM圖11相變浸沒式液冷技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)工作原理圖關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備機(jī)柜和服務(wù)器形態(tài)中科曙光推出的相變浸沒式液冷服務(wù)器系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)柜和冷量12(見圖12)。在項(xiàng)目圖12“一拖二”液冷計(jì)算單元冷卻液碳氟化合物冷卻液具有以下特點(diǎn):——具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的熱穩(wěn)定性;——具備良好的絕緣性和電氣特性;——具有良好的材料兼容性;——介電常數(shù)低,可保證高頻信號(hào)在冷媒中的可靠傳輸;——安全性高,具有良好的熱穩(wěn)定性,ODP值為零,大氣壽命冷量分配模塊(CDM)模塊(coolantdistributionmoduleIT設(shè)備提供冷量分配和智能管理的模塊。相變浸沒式液冷CDM由冷凝器、循()相變浸沒式液冷CDM工作原理示意圖如圖13所示。在CDM的二次側(cè)循環(huán)中,CDM提供低溫液態(tài)冷卻液至分集液器,再通過分集液器平CDM換熱器中升溫后的圖13相變浸沒式液冷CDM工作原理示意圖CDM功能如下:提供循環(huán)動(dòng)力:為室內(nèi)系統(tǒng)的冷卻液提供循環(huán)動(dòng)力,保證自動(dòng)監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài):綜合分析系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),自動(dòng)監(jiān)控、負(fù)責(zé)熱交換:CDU其他:提供冷卻液凈化、儲(chǔ)液等功能;支持刀片運(yùn)維下架解決方案340kW168kW。相變浸沒式液冷系統(tǒng)二次側(cè)支持38℃~40℃以下供液溫度,一次側(cè)支持15~35℃供水溫度。一次側(cè)可選擇開式冷卻塔或閉式冷卻塔、干冷器,為保證進(jìn)入冷量分配模塊(CDM)的水質(zhì),采用開式冷卻塔時(shí)還應(yīng)在CDMPUE1.130%技術(shù)特點(diǎn)相變浸沒式液冷散熱效率極高,可滿足芯片熱流密度高達(dá)100W/cm2~150W/cm2。滿足計(jì)算節(jié)點(diǎn)緊湊化部署,單機(jī)柜功率高達(dá)168kW,縮短了節(jié)點(diǎn)間的通信距離,突破了大系統(tǒng)高速網(wǎng)絡(luò)通信延時(shí)無需配置任何風(fēng)扇,噪音低至45dB,實(shí)現(xiàn)“靜音機(jī)房”效果。0.0430%以上。總體TCO相變浸沒式液冷服務(wù)器系統(tǒng)具有監(jiān)控刀片服務(wù)器刀殼內(nèi)的氣體壓力、液體溫度、液體液位等功能,與CDM設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制CDM供液溫度、壓力等參數(shù),并具備漏液故障告警和定位功能,服務(wù)器系統(tǒng)可靠性得到保障。適用范圍相變浸沒式液冷技術(shù)解決方案適用范圍如下:適用于全年全地域環(huán)境條件:相變浸沒式液冷系統(tǒng)利用液適用于超高熱流密度芯片散熱:計(jì)算節(jié)點(diǎn)全部發(fā)熱元器件的散熱需求,解決方案低至1.1以下,尤其適用于高密度存在的問題2018密度計(jì)算場(chǎng)景的大型、超大型數(shù)據(jù)中心。隨著生成式AI成本高冷卻液:用于相變浸沒式液冷的進(jìn)口低沸點(diǎn)碳氟化合物冷卻液成本較高,是相變浸沒式液冷解決方案整體成本偏高的主要原因之一。目前國內(nèi)相關(guān)廠家通過大量投入實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)自主可控產(chǎn)品,完成各項(xiàng)參數(shù)的長(zhǎng)周期測(cè)試,產(chǎn)品參數(shù)與進(jìn)口碳氟化合物冷卻液一致,甚至個(gè)別參數(shù)(如溫室效應(yīng)值GWP)優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品,見表8。在國內(nèi)廠家、表8國內(nèi)外主流碳氟化合物冷卻液產(chǎn)品參數(shù)對(duì)比型號(hào)參數(shù)SFM-5016NFC-72Novec7100沸點(diǎn)℃(常壓)505661密度kg/m3161816801510比熱J/kg·K122011001183潛熱kJ/kg9088112運(yùn)動(dòng)粘度cSt0.370.380.38介電常數(shù)1kHz臭氧消耗潛值ODP000溫室效應(yīng)值GWP207400297產(chǎn)業(yè)鏈成熟度不足相變浸沒式液冷系統(tǒng)架構(gòu)及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度不足的問題同冷板式液冷技術(shù),詳見本白皮書冷板式液冷技術(shù)部分相關(guān)內(nèi)容。運(yùn)維要求相變浸沒式液冷系統(tǒng)運(yùn)維要求與冷板式系統(tǒng)要求基本相同,詳見刀片式服務(wù)器需要下架維護(hù)時(shí),應(yīng)按照流程要求正確使用冷卻液泄漏時(shí),對(duì)大量溢出或泄露的冷卻液,用泵抽回到(四)單相浸沒式液冷技術(shù)基本原理單相浸沒式液冷是以液體作為傳熱介質(zhì),將發(fā)熱電子元件直接浸單相浸沒系統(tǒng)原理圖如圖14所示,單相浸沒液冷是將服務(wù)器放浸沒在腔體的冷卻介質(zhì)中,服務(wù)器運(yùn)行時(shí)發(fā)熱器件會(huì)產(chǎn)生大量的熱被收集后送入CDU圖14單相浸沒冷卻原理示意圖關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備(CDU)CDU常見為柜式結(jié)構(gòu),內(nèi)設(shè)有循環(huán)泵、過濾器和換熱器等。CDU的特點(diǎn)包括:14個(gè)——內(nèi)置斷路器,可防止電氣過載;——設(shè)有主用泵和備用泵,因此可實(shí)現(xiàn)冗余運(yùn)行;——主用泵和備用泵采用電氣隔離設(shè)計(jì),可獨(dú)立運(yùn)行;——支持2N冗余。備用泵水系統(tǒng)可以承擔(dān)主泵的全部負(fù)荷;——雙泵系統(tǒng)共用同一換熱器,可實(shí)現(xiàn)主備泵無縫切換;——進(jìn)出口采用軟管寶塔接頭,方便快捷。/回液管采用特殊設(shè)計(jì),確保Coolant單相浸沒式液冷用冷卻液特點(diǎn)如下:——兼容標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器的所有器件;——絕緣性好;——對(duì)人體及環(huán)境無害;——單相換熱無揮發(fā);——安全可靠,閃點(diǎn)237℃,凝點(diǎn)-60℃;——性能穩(wěn)定,不吸水。解決方案系統(tǒng)主要由CDU、若干TankCDUTankTankCDUCDU1個(gè)、24個(gè)15系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)圖15系統(tǒng)示意圖技術(shù)特點(diǎn)單相浸沒式液冷具有以下特點(diǎn):——沒有空調(diào)、加濕的控制,沒有壓縮機(jī),無需冷凍水機(jī)組;——無需架空地板;——服務(wù)器無需風(fēng)扇,減載10%~20%;——接受不同形式水源;——運(yùn)行環(huán)境要求低;——冷卻液不揮發(fā),并兼容標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器所有硬件;適用范圍單相浸沒式液冷適用范圍廣,基本不受地域的限制。存在的問題目前,單相浸沒式液冷存在的主要問題是冷卻液的成本較高,但隨著應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大,冷卻液的成本有望逐步下降。運(yùn)維要求濾芯更換應(yīng)每6~12個(gè)月更換冷卻液的濾芯。換熱器鋅陽極檢查鋅陽極625%,70%。CDU漏液維護(hù)——所有密封墊;——所有管道配件;——所有軟管夾;——泵頭到泵電動(dòng)機(jī)的連接。(3)Tank定期巡檢濾網(wǎng)維護(hù)要求:——應(yīng)定期檢查所有濾網(wǎng)是否存在阻塞和顆粒積累。——需要時(shí)卸下清洗并重新安裝任何積聚或被雜物堵塞的冷卻劑濾網(wǎng)。——濾網(wǎng)如果損壞需及時(shí)更換。液位檢查要求:——冷卻液泵運(yùn)行時(shí),檢查機(jī)架是否存在氣泡。這是不平衡、冷卻液不足或出現(xiàn)泄漏的跡象。——檢查況,如果防溢板中存在過量冷卻劑,則需要使用通用清洗技術(shù)進(jìn)——檢查系統(tǒng)Tank內(nèi)的液位是否足夠。液面應(yīng)在回液濾網(wǎng)固定螺栓頂部以上25mm處。(五)間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)基本原理間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)基本原理是通過水蒸發(fā)吸熱降低空氣溫度來冷制冷劑側(cè)間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)和水側(cè)間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)。圖16間接蒸發(fā)冷卻原理示意圖關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備-間接蒸發(fā)冷卻空-空換熱機(jī)組為風(fēng)側(cè)間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)應(yīng)用的一種形式,在空-空換熱器位置設(shè)置噴淋裝置,同時(shí)需要設(shè)置補(bǔ)冷盤管,可以送出滿足要求的風(fēng)量。3100%,干工況模式 濕工況模式 混合工況模式圖17風(fēng)側(cè)間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)應(yīng)用方式帶有間接蒸發(fā)冷卻功能的智能熱管全變頻氟泵空調(diào)為制冷劑側(cè)間變頻壓縮機(jī)模式 混合制冷模式 全自然冷模式 間接蒸發(fā)模式圖18制冷劑側(cè)間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)應(yīng)用方式間接蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組為水側(cè)間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)應(yīng)用的一種形圖19水側(cè)間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)應(yīng)用方式解決方案- 側(cè)面安裝 b)頂層安裝圖20安裝示意圖智能熱管空調(diào)是一套由高效風(fēng)冷變頻壓縮機(jī)+變頻室外機(jī)+氟泵+AI自我優(yōu)化技術(shù)降圖21圖22空調(diào)水系統(tǒng)架構(gòu)圖技術(shù)特點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻機(jī)組的技術(shù)特點(diǎn)主要有:具有較高的全年能效比。水汽化潛熱大,蒸發(fā)冷卻效果比需要耗水。間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)需要消耗水資源,一般是采適用范圍-8kW/智能熱管氟泵空調(diào)是在風(fēng)冷直膨式系統(tǒng)的室外冷凝器上增加間接9表9部分城市智能熱管全變頻氟泵機(jī)組pPUE與AEER[5]空調(diào)負(fù)載率100%空調(diào)負(fù)載率75%空調(diào)負(fù)載率50%北京pPUE0.1470.1070.085AEER6.809.3511.76天津pPUE8AEER6.679.0912.50上海pPUE0AEER5.888.3310.00廣州pPUE3AEER5.006.257.69重慶pPUE0AEER5.267.1410.00深圳pPUE4AEER4.765.887.14哈爾濱pPUE0.110.080.06AEER9.0912.5016.67長(zhǎng)春pPUE0.120.080.06AEER8.3312.5016.67石家莊pPUE9AEER6.679.0911.11南京pPUE9AEER5.888.3311.11杭州pPUE0AEER5.887.6910.00合肥pPUE9AEER5.888.3311.11濟(jì)南pPUE9AEER6.258.3311.11成都pPUE9AEER5.888.3311.11武漢pPUE0AEER5.567.6910.00南寧pPUE3AEER5.006.257.69海口pPUE0.1930.1640.138AEER5.186.097.25貴陽pPUE0.1610.120.096AEER6.218.3310.42懷來pPUE0.140.1060.083AEER7.149.4312.05烏蘭察布pPUE0.1040.0840.063AEER9.6111.9015.87中衛(wèi)pPUE0.1330.1010.078AEER7.529.9012.82河源pPUE0.1870.1570.131AEER5.356.377.63清遠(yuǎn)pPUE0.1840.1550.129AEER5.436.457.75廊坊pPUE0.1490.1140.090AEER6.718.7711.11張家口pPUE0.1140.0840.063AEER8.7711.9015.87表格數(shù)據(jù)來源:ODCC《數(shù)據(jù)中心智能熱管全變頻氟泵技術(shù)白皮書》,參數(shù)基于室內(nèi)回3520℃工況條件下計(jì)算得出間接蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組適用于水資源充沛區(qū)域,通常作為水冷冷水系統(tǒng)的冷卻塔使用,也可以在全年氣候適宜區(qū)域直接提供冷水。存在的問題間接蒸發(fā)冷卻機(jī)組存在的問題主要有:-對(duì)水質(zhì)的要求特別嚴(yán)格,水處理技術(shù)的應(yīng)用特別關(guān)鍵。換組同時(shí)應(yīng)有水流量、水壓、水電導(dǎo)率、水pH運(yùn)維要求運(yùn)維方面的要求主要有以下幾點(diǎn):定期檢查設(shè)備各部件是否運(yùn)行正常,如有異常,進(jìn)行相應(yīng)定期檢查程序控制是否運(yùn)行正常,如有異常,進(jìn)行相應(yīng)故定期檢查水系統(tǒng)水質(zhì),集水盤定期清洗排污,噴嘴是否臟堵。對(duì)制冷劑側(cè)間接蒸發(fā)冷卻機(jī)組,室外冷凝器定期清洗換熱(如)對(duì)制冷劑側(cè)間接蒸發(fā)冷卻機(jī)組,室外冷凝器噴淋水系統(tǒng)定空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)要根據(jù)過濾網(wǎng)的臟堵情況檢查更換,在使用期間過濾網(wǎng)必須每月檢查一次并按要求更換。更換過濾網(wǎng)之前關(guān)閉電(六)制冷劑自然冷卻技術(shù)技術(shù)原理氟泵技術(shù)氟泵技術(shù)是在原直膨式空調(diào)系統(tǒng)中增加制冷劑泵及配套,制冷劑(、( a)單元式 b)多聯(lián)式圖23氟泵制冷循環(huán)示意圖根據(jù)室外環(huán)境溫度,氟泵空調(diào)一般具備以下三種運(yùn)行模式:過渡季節(jié)制冷模式,泵循環(huán)提供的冷量無法滿足機(jī)房換熱量的需求,此時(shí)需啟動(dòng)壓縮機(jī)進(jìn)行冷量補(bǔ)充。壓縮機(jī)制冷模式,無法利用室外自然冷源,機(jī)組運(yùn)行在完全壓縮機(jī)工作模式下。熱管技術(shù)熱管是一種具有極高導(dǎo)熱性能的傳熱元件,通過在全封閉真空管空調(diào)系統(tǒng)中冷媒管路及內(nèi)部的冷媒組合類似熱管,能夠不通過壓)。技術(shù)分類、適用范圍及存在的問題制冷劑自然冷卻技術(shù)可以有多種劃分方式,具體見下表所示。表10制冷劑自然冷卻技術(shù)分類序號(hào)類別二級(jí)適用范圍存在的問題分體式氟泵空調(diào)就是通常說的氟泵DX空氟泵技術(shù)單元式氟泵空(一)分體式氟泵空調(diào)單臺(tái)制冷量改造大、中小數(shù)據(jù)中心場(chǎng)景,可以適應(yīng)不同分體氟泵空調(diào)技術(shù)比冷凝器占地面積較小。機(jī)柜密度機(jī)房,可根據(jù)機(jī)房分期靈活部署。可以配置冷凝器水噴淋來實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能效果,在北方冬季氟泵可發(fā)揮明顯節(jié)能作熱回收。整體式氟泵空調(diào)100~400kW,整體式結(jié)構(gòu)可以支持熱回收。整體式氟泵空調(diào)一般室外面積或者屋面面管散熱,阻力較大。多聯(lián)式氟泵空(多)渦旋壓縮機(jī)相變多聯(lián)系統(tǒng)渦旋壓縮機(jī)相變多聯(lián)系統(tǒng)采用渦旋壓縮機(jī),可以實(shí)現(xiàn)熱回收。分體氟泵空調(diào)技術(shù)比較成熟,維護(hù)簡(jiǎn)單,投資成本較低。新型室外冷凝器占地面積較小。單臺(tái)壓縮機(jī)故障的影響面較小。磁懸浮相變多聯(lián)系統(tǒng)臺(tái)室外機(jī)拖多個(gè)室內(nèi)機(jī),室內(nèi)機(jī)有房間空形式。單臺(tái)壓縮機(jī)制冷量100~1000kW,磁懸浮壓縮機(jī)屬于離用風(fēng)冷冷凝器占地面器間接蒸發(fā)冷卻方式凝器間接蒸發(fā)冷卻。增加熱回收模塊或水氟換熱器可以實(shí)現(xiàn)熱回收。縮機(jī)故障影響面較大。氣懸浮相變多聯(lián)系統(tǒng)臺(tái)室外機(jī)拖多個(gè)室內(nèi)機(jī),室內(nèi)機(jī)有房間空150~300kW,適器可以實(shí)現(xiàn)熱回收。氣懸浮壓縮機(jī)屬于離用風(fēng)冷冷凝器占地面器間接蒸發(fā)冷卻方式壓縮機(jī)故障影響面較大。熱管技術(shù)運(yùn)行模式氣動(dòng)熱管氟泵空調(diào)具備的功能,需要壓縮機(jī)運(yùn)行需要較大動(dòng)力,能耗較大重力熱管氟泵空調(diào)具備的功能,冷凝段與蒸發(fā)段需有高度差冷媒重力驅(qū)動(dòng),無需能耗液動(dòng)熱管氟泵空調(diào)具備的功能,需要氟泵運(yùn)行需要一般動(dòng)力,能耗較小氟泵空調(diào)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備分體式氟泵空調(diào)整體式氟泵機(jī)組除了分體氟泵空調(diào)以外,近幾年又興起了整體式氟泵機(jī)組方案,針對(duì)大型數(shù)據(jù)中心場(chǎng)景的制冷解決方案。整體式氟泵空調(diào)機(jī)組是通過氟泵多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)ECECEEV氣懸浮、磁懸浮壓縮機(jī)系統(tǒng)屬于無油系統(tǒng),因運(yùn)行壓力較小,銅重力熱管空調(diào)室外側(cè)用水冷冷卻的水冷重力熱管空調(diào)是采用水冷換熱器進(jìn)行水氟熱交換,應(yīng)用于熱管背板。動(dòng)力熱管空調(diào)技術(shù)特點(diǎn)分體式氟泵空調(diào)技術(shù)特點(diǎn)分體式氟泵空調(diào)最為常見,氟泵空調(diào)的制冷系統(tǒng)可以在室外環(huán)境溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)接入氟泵運(yùn)行模式,并停止壓縮機(jī)運(yùn)行,通過氟泵的動(dòng)力帶動(dòng)整個(gè)制冷循環(huán)。氟泵的運(yùn)行功率非常小,所以可以實(shí)現(xiàn)很大的節(jié)能效果。技術(shù)特點(diǎn)如下:全變頻設(shè)計(jì),節(jié)能效果顯著壓縮機(jī)、室內(nèi)風(fēng)機(jī)、室外風(fēng)機(jī)、電子膨脹閥、氟泵等關(guān)鍵器件采用全變頻設(shè)計(jì),可根據(jù)機(jī)柜熱負(fù)載自動(dòng)調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)10%—110%冷量輸出。三種運(yùn)行模式、自動(dòng)調(diào)節(jié),適用各種工況環(huán)境當(dāng)提高機(jī)房?jī)?nèi)回風(fēng)溫度,或者制冷設(shè)備處于部分負(fù)荷的情況下,氟泵循環(huán)工作時(shí)長(zhǎng)增加,可以更多地利用自然冷。同時(shí)氟泵技術(shù)結(jié)合采用間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)及重力熱管技術(shù),可以高壓噴霧的形式,一部分通過等焓的過程降低冷凝器周邊的空氣溫整體式氟泵機(jī)組技術(shù)特點(diǎn)整體式氟泵空調(diào)機(jī)組通過低功率氟泵充分利用大氣自然冷源實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)機(jī)房制冷的一體化設(shè)備,通常大型數(shù)據(jù)中心采用單機(jī)組冷量100kW~400kW100kW~200kW。整體式氟泵空調(diào)機(jī)組具備如下特點(diǎn):集成壓縮機(jī)、氟泵制冷雙循環(huán)全變頻設(shè)計(jì)10%—110整體式設(shè)計(jì)(5h)。模塊化設(shè)計(jì)氟泵多聯(lián)系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)50kW~400k渦旋壓縮機(jī)氟泵多聯(lián)空調(diào)的技術(shù)特點(diǎn)如下:新一代變頻渦旋壓縮機(jī)可靠與節(jié)能大幅提升新一代變頻渦旋壓縮機(jī)采用CoreSenseTM優(yōu)化變頻技術(shù):該變頻壓縮機(jī)技術(shù)可安全運(yùn)行在1000-7200RPM的寬頻率范圍內(nèi),并能夠提高部分負(fù)荷和除濕工況能效。永磁同步電機(jī):永磁同步電機(jī)具有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)效率和功率因數(shù),3%~12%;而且在體積和最高運(yùn)作轉(zhuǎn)速與異步電動(dòng)機(jī)一樣的條件下輸出功率也高出10%~模塊化多聯(lián)式設(shè)計(jì)1組可投入運(yùn)行或加載補(bǔ)冷,系統(tǒng)安全性更高。30%~40%。雙循環(huán)三模式設(shè)計(jì)2PID高適應(yīng)性和高可靠性氣懸浮或磁懸浮相變系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)如下:1)氣懸浮或磁懸浮無油離心壓縮機(jī)技術(shù)應(yīng)用無油潤(rùn)滑磁懸浮技術(shù)可消除油系統(tǒng)維護(hù)、可消除摩擦損耗。98%。變頻技術(shù)可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速,啟動(dòng)電流低至2A、極高的部分負(fù)荷性能。620%系統(tǒng)控制高度集成化,方便運(yùn)維管理多末端自由配置運(yùn)維要求運(yùn)維要求如下:(2)室外冷凝器定期清洗換熱器翅片,每年至少清洗兩次,當(dāng)處理。地面或設(shè)備框架振動(dòng)而晃動(dòng),否則應(yīng)采用緊固物件對(duì)制冷管道進(jìn)行加固。(七)全新風(fēng)直接冷卻技術(shù)全新風(fēng)直接冷卻基本原理新風(fēng)直接自然冷卻系統(tǒng)主要由室內(nèi)機(jī)組,含新風(fēng)閥、回風(fēng)閥及防(24)。圖24新風(fēng)直接自然冷卻系統(tǒng)工作原理示意圖24℃時(shí),機(jī)組在壓縮機(jī)模式運(yùn)行,機(jī)組運(yùn)行方式為:壓縮機(jī)運(yùn)行+室內(nèi)側(cè)風(fēng)循環(huán)。室內(nèi)回風(fēng)閥完全打開,排風(fēng)18℃~24℃范圍內(nèi)時(shí),機(jī)組在混合運(yùn)行,機(jī)+18℃時(shí),機(jī)組運(yùn)行新風(fēng)自然冷卻模式,全新風(fēng)直接冷卻技術(shù)特點(diǎn)全新風(fēng)直接冷卻產(chǎn)品設(shè)備25),大部分以客戶實(shí)際機(jī)房定外低溫低濕空氣給機(jī)房降溫,節(jié)能60%以上,低壓頭風(fēng)機(jī)矩陣采用EC圖25不同產(chǎn)品形式全新風(fēng)直接冷卻應(yīng)用領(lǐng)域新風(fēng)自然冷卻系統(tǒng)應(yīng)該在數(shù)據(jù)中心建設(shè)之前就考慮該方案,并圍應(yīng)用規(guī)模方面,新風(fēng)自然冷卻系統(tǒng)適用于中國大部分區(qū)域,且適圖26新風(fēng)自然冷卻數(shù)據(jù)中心示意圖(八)自然水冷源(海水、湖水、江河水)直接冷卻技術(shù)基本原理自然水冷源是一種利用自然水體(如海水、湖水、江河水)作為關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備解決方案圖27提供了一種湖水作為自然水冷源的解決方案,該解決方案))。這樣的循環(huán)系統(tǒng)降低機(jī)械制冷設(shè)備的投入和電力消耗,使得直接水側(cè)自然冷卻系統(tǒng)成為一種相對(duì)節(jié)能、環(huán)保的數(shù)據(jù)中心冷卻解決方案。圖27自然水冷源直接冷卻系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械制冷系統(tǒng)來說,能夠顯著減少對(duì)電力的依賴,直接水側(cè)自然冷卻系統(tǒng)通常不依賴于復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備,因此在設(shè)數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定性和可用性。冷卻系統(tǒng)通常在運(yùn)行成本上更為經(jīng)濟(jì)。尤其是在氣溫相對(duì)較低的地冷卻水是通過熱交換過程循環(huán)使用的,而不是直接消耗。與傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)相比,直接水側(cè)自然冷卻系統(tǒng)通常可以實(shí)現(xiàn)較低的水耗。適用范圍在規(guī)劃新建數(shù)據(jù)中心時(shí),可以在設(shè)計(jì)階段考慮直接水側(cè)自然冷卻系統(tǒng),以更好地利用周圍環(huán)境的冷卻能力。存在的問題水質(zhì)和水源穩(wěn)定性。直接水側(cè)自然冷卻系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)和水源環(huán)境影響。數(shù)據(jù)中心排放的熱水可能對(duì)周圍的水生態(tài)系統(tǒng)冬季問題。在極寒的冬季,自然水源可能會(huì)結(jié)冰,導(dǎo)致冷微生物和生物污染。冷卻水中的微生物和生物污染可能會(huì)安全性。在設(shè)計(jì)中需要考慮水源的安全性,以防止外部因運(yùn)維要求水質(zhì)監(jiān)測(cè)和處理。定期對(duì)冷卻水的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè),以檢測(cè)處理措施,如添加防腐劑、抗菌劑等。管道系統(tǒng)檢查。定期檢查冷卻水的管道系統(tǒng),確保沒有泄自動(dòng)化控制系統(tǒng)。使用自動(dòng)化控制系統(tǒng)來調(diào)整冷卻系統(tǒng)的備用設(shè)備和應(yīng)急計(jì)劃。部署備用設(shè)備,如備用水泵或備用。培訓(xùn)人員技能。確保運(yùn)維人員具有必要的培訓(xùn)和技能,能記錄和報(bào)告。記錄系統(tǒng)的性能數(shù)據(jù),包括溫度、水質(zhì)、維綜合考慮這些要求,可以幫助確保直接水側(cè)自然冷卻系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行,并最大程度地減少可能的故障風(fēng)險(xiǎn)。(九)冷卻塔技術(shù)基本原理P’vPaPvPa圖28關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備數(shù)據(jù)中心常用的是機(jī)械通風(fēng)閉式塔、開式塔,其中機(jī)械通風(fēng)開式塔有常規(guī)開式冷卻塔及間接蒸發(fā)冷卻塔。從而很好地保護(hù)主設(shè)備的高效運(yùn)行,提高了設(shè)備的使用壽命。這個(gè)有一個(gè)前提條件就是需要無限的換熱時(shí)間和無限大的閉式冷卻圖29閉式冷卻塔示意圖3℃~5℃。圖30開式冷卻塔示意圖()圖31間接蒸發(fā)冷卻塔示意圖解決方案圖32空調(diào)冷卻水系統(tǒng)示意圖圖33空調(diào)冷凍水系統(tǒng)示意圖技術(shù)特點(diǎn)冷卻塔作為一種重要的冷卻設(shè)備,具有以下幾個(gè)主要特點(diǎn):(冷卻塔的設(shè)計(jì)可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行定制。尺寸、形狀、材料和附件等方面可以根據(jù)項(xiàng)目要求進(jìn)行調(diào)整。這使得冷卻塔能夠滿足不同場(chǎng)景和要求的冷卻需求。適用范圍存在的問題冬季溫度較低的地區(qū)會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)危險(xiǎn),需采取防凍措施。運(yùn)維要求1()(十)干冷器技術(shù)基本原理(DRY(圖34干冷器基本原理示意圖關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備CFD換熱盤管設(shè)計(jì)承壓能力不小于1.6MPa,具備優(yōu)秀耐壓能力。換熱器采用防腐涂層鋁翅片,保證換熱性能,最大程度地減緩換熱器的腐蝕問題。高效軸流風(fēng)機(jī),采用EC風(fēng)機(jī),實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。其可靠性高,使用壽命長(zhǎng),EC風(fēng)機(jī)比普通風(fēng)機(jī)節(jié)能超過30%。通過顯示屏可實(shí)時(shí)查看風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)行狀態(tài),可實(shí)時(shí)讀取故障信息,有利于狀態(tài)查看和狀態(tài)定位。////()采用DC電機(jī)離心式霧化器,微霧蒸發(fā)技術(shù),水霧化效率更高,更加節(jié)水。霧化器進(jìn)水通道尺寸大于機(jī)械噴嘴水流通道尺寸,不容易被堵塞。解決方案圖35干冷器取代冷卻塔FreeCooling自由冷卻36在夏季提供壓縮機(jī)運(yùn)行所需要的冷卻水;在冬季提供自由冷卻所需要的冷凍水。圖36干冷器用于自然冷源系統(tǒng)示意圖三種運(yùn)行模式的原理圖如下: a)機(jī)械制冷模式 b)混合制冷模式 c)自然冷源制冷模式圖37三種運(yùn)行模式原理圖技術(shù)特點(diǎn)采用霧化離心技術(shù),無需單獨(dú)配置增壓水泵,水霧為平行水霧,霧化顆粒更小,換熱效果更好。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,故障率低,減少了維護(hù)和維修的工作量和成本。可實(shí)現(xiàn)365天×24小時(shí)不間斷運(yùn)行;采用高效EC風(fēng)機(jī),實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)節(jié),啟動(dòng)無電流沖擊;強(qiáng)大的智能控制系統(tǒng),采用PID調(diào)節(jié)技術(shù),同時(shí)具備完備的告警保護(hù)和專家級(jí)的自診斷功能。適用范圍干冷器用于空調(diào)的水冷系統(tǒng)和自由冷卻系統(tǒng)時(shí),適用于各存在的問題相對(duì)于冷卻塔而言,干冷器的占地面積較大。同等換熱能換熱器采用銅管鋁翅片形式,換熱器表面容易覆蓋污垢、0℃時(shí),需要添加防凍液運(yùn)維要求設(shè)備不需要特殊檢修。然而,常規(guī)檢查和保養(yǎng)可以保證設(shè)定期檢查設(shè)備各部件是否運(yùn)行正常,如有異常,進(jìn)行相應(yīng)定期檢查電氣系統(tǒng),建議每半年對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)維護(hù)定期水質(zhì)檢測(cè),水質(zhì)檢測(cè)是水處理的重要環(huán)節(jié)之一,水質(zhì)1四、綠色低碳技術(shù)(一)AI能源管控技術(shù)當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)大多采用制冷設(shè)備自帶的基本控制方“設(shè)備的基本控制方式,AI采用的智能采集器除采集大量溫度數(shù)據(jù)之外,還可以采集制冷設(shè)備、供配電設(shè)備、IT信息設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)供數(shù)據(jù)中心的AI智慧節(jié)能控制系統(tǒng),通常具備AI典型的AI能源管控系統(tǒng)架構(gòu)示意圖如下:圖38典型AI能源管控系統(tǒng)架構(gòu)示意圖從上圖可見,業(yè)務(wù)區(qū)、電力區(qū)和室外區(qū)的設(shè)備、溫濕度傳感器通過采集器、交換機(jī)接入AIAIAI智慧節(jié)能探索,采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)和回歸預(yù)測(cè),使機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)(二)余熱利用2℃1.52020922752030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。45%表11余熱回收利用相關(guān)政策序號(hào)政策/標(biāo)準(zhǔn)文件內(nèi)容1《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)(GB50189—2015)有可利用的廢熱或工業(yè)余熱的區(qū)域,熱源宜采用廢熱或工業(yè)余熱2《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50174—2017)數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)分別計(jì)算自然冷卻和余熱回收的經(jīng)濟(jì)效益,并應(yīng)采用經(jīng)濟(jì)效益最大的節(jié)能設(shè)計(jì)方案3住房城鄉(xiāng)建設(shè)部《綠色數(shù)據(jù)中心建筑評(píng)價(jià)技術(shù)細(xì)則》數(shù)據(jù)中心輔助區(qū)和周邊區(qū)域有供暖或生活熱水需求時(shí),宜設(shè)計(jì)能量綜合利用方案,回收主機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的排熱作為熱源,宜采用熱泵機(jī)組回收排熱。4心建設(shè)的指導(dǎo)意見》鼓勵(lì)在自有場(chǎng)所建設(shè)自然冷源、自有系統(tǒng)余熱回收利用或可再生能源發(fā)電等清潔能源利用系統(tǒng)工業(yè)和信息化部《關(guān)于加5強(qiáng)“十三五”信息通信業(yè)節(jié)能減排工作的指導(dǎo)意分布式供能等先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用見》6國家發(fā)展改革委《全國一推動(dòng)數(shù)據(jù)中心采用高密度集成高效電子信息體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》設(shè)備、新型機(jī)房精密空調(diào)、液冷、機(jī)柜模塊化、余熱回收利用等節(jié)能技術(shù)模式余熱回收利用技術(shù)方案冷凍水型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的余熱利用圖39)。余熱回收利用主要發(fā)生圖39機(jī)房冷凍水側(cè)余熱回收供暖原理AHU
圖片來源:網(wǎng)絡(luò)AHUPUE。3826~28℃,此處熱AHUAHUa)AHU空調(diào)系統(tǒng)機(jī)房回風(fēng)余熱回收原理b)AHU空調(diào)系統(tǒng)機(jī)房回風(fēng)余熱回收能流圖圖40AHU空調(diào)系統(tǒng)機(jī)房回風(fēng)余熱回收?qǐng)D片來源:網(wǎng)絡(luò)經(jīng)結(jié)合AHU38℃,出蒸發(fā)器26~2810℃以上,而翅片風(fēng)阻最高僅增40PaAHU泵在此工況下的運(yùn)行COP6
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