今年，數(shù)據(jù)中心在國內(nèi)變得愈發(fā)“炙手可熱”。一方面，5G逐步走向大規(guī)模商用，數(shù)據(jù)中心作為數(shù)據(jù)處理設(shè)備的載體，承接了巨量的業(yè)務(wù)需求。另一方面，數(shù)據(jù)中心被列入國家“新基建”戰(zhàn)略范疇，成為國家信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要一環(huán)，也是構(gòu)建“經(jīng)濟(jì)雙循環(huán)”格局的關(guān)鍵支撐。
近年來，數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜功耗正快速提高，新建數(shù)據(jù)中心主流機(jī)柜功耗已提升至5~8KW。未來數(shù)年，主流新建數(shù)據(jù)中心單柜功率密度可能會進(jìn)一步提升至10~15KW。此外，數(shù)據(jù)中心作為能耗大戶，電力成本越來越成為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營成本的重要組成部分，極大侵蝕數(shù)據(jù)中心運(yùn)營者的業(yè)務(wù)盈利能力。機(jī)柜高功率密度趨勢給數(shù)據(jù)中心運(yùn)營者帶來了高節(jié)能需求。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，制冷系統(tǒng)占據(jù)了數(shù)據(jù)中心能耗的25%-45%。對制冷系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，降低制冷系統(tǒng)能耗，提高能源利用效率，構(gòu)建綠色低碳的數(shù)據(jù)中心溫控系統(tǒng)成為行業(yè)的主流建設(shè)思路。適應(yīng)未來高功率密度的溫控產(chǎn)品是保障數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)穩(wěn)定、可靠和可持續(xù)發(fā)展的基石。
針對這一現(xiàn)狀，中國信科集團(tuán)旗下的烽火提出了三點(diǎn)“冷思考”，基于這些思考而形成的烽火FitNeo高效溫控解決方案已在多個(gè)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目取得了顯著成效。
高熱密度溫控產(chǎn)品及解決方案
為解決數(shù)據(jù)中心超高功率密度機(jī)柜散熱需求，烽火開發(fā)了FitNeo HP系列熱管背板空調(diào)產(chǎn)品，目前最大能滿足單機(jī)柜15KW的制冷需求。熱管背板空調(diào)作為超近端制冷系統(tǒng)，制冷效率較傳統(tǒng)房間空調(diào)有較大幅度的提升。特別是重力熱管背板空調(diào)方案較房間空調(diào)或列間空調(diào)方案可提升20%~30%的機(jī)柜數(shù)。熱管背板空調(diào)方案使得單位面積的機(jī)房能夠承載更多的業(yè)務(wù)量，目前能有效提高投資回報(bào)率，具備明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
高回風(fēng)溫度溫控產(chǎn)品及解決方案
根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理，提高制冷系統(tǒng)蒸發(fā)溫度可以提高制冷系統(tǒng)效率，粗略估計(jì)蒸發(fā)溫度每升高1℃，EER能提高2%~3%。當(dāng)前，大型數(shù)據(jù)中心新建制冷系統(tǒng)的主流供回水溫度設(shè)計(jì)已由7/12℃逐步提高至14/20℃，末端空調(diào)設(shè)備的顯熱比也有了較明顯的提升。
主流服務(wù)器的工作溫度已經(jīng)逐步提升至35~40℃乃至更高，設(shè)備對環(huán)境的適應(yīng)性更加寬泛。GB50174對于機(jī)房溫度的控制要求已經(jīng)變更為控制送風(fēng)通道的溫度。所以在不影響服務(wù)器設(shè)備正常工作的前提下，拋開舊思維，提高機(jī)房回風(fēng)溫度，是非常有效的節(jié)能措施。
高水溫工況對末端空調(diào)設(shè)備的換熱效率和設(shè)備體積有了更高要求。烽火FitNeo CW系列冷凍水精密空調(diào)在不改變設(shè)備外部體積的情況下，優(yōu)化內(nèi)部換熱設(shè)計(jì)，改善控制邏輯，提高換熱效率，能提供業(yè)界領(lǐng)先的超高能效。
另外，應(yīng)用于中小型數(shù)據(jù)中心的烽火FitNeo DX系列風(fēng)冷直膨式空調(diào)系統(tǒng)，提高其回風(fēng)溫度（蒸發(fā)溫度）同樣能提高制冷能效。
自然冷卻產(chǎn)品及解決方案
壓縮機(jī)機(jī)械制冷系統(tǒng)可通過優(yōu)異的產(chǎn)品性能、優(yōu)秀的工程設(shè)計(jì)以及完善運(yùn)維方案來降低系統(tǒng)能耗，但機(jī)械制冷到達(dá)一定程度后就幾乎無下降空間，對應(yīng)的數(shù)據(jù)中心PUE極限大致在1.3~1.4左右（與氣候條件有關(guān)）。若想進(jìn)一步降低PUE，則需要考慮壓縮機(jī)機(jī)械制冷之外的其他自然冷卻方式，如風(fēng)冷氟泵、新風(fēng)設(shè)備、水冷冷水機(jī)組的節(jié)能板換器、風(fēng)冷冷水機(jī)組的自然冷卻盤管等。
烽火針對不同地理氣候情況提供了不同的自然冷卻產(chǎn)品及解決方案。在自然冷源富裕的地區(qū)，烽火為客戶提供帶自然冷系統(tǒng)的冷水系統(tǒng)解決方案，或者一站式間接蒸發(fā)冷卻產(chǎn)品方案。
在自然冷源相對不富裕的區(qū)域，烽火為客戶提供蒸發(fā)冷凝產(chǎn)品及解決方案，有效降低客戶的運(yùn)營成本。
在新基建的熱潮中，政府對于數(shù)據(jù)中心的節(jié)能要求審批并未放寬，反而有進(jìn)一步加緊的趨勢。如各地密集出臺了相關(guān)能耗限制措施，北京和上海新建數(shù)據(jù)中心PUE不高于1.3，而深圳則進(jìn)一步要求新建數(shù)據(jù)中心PUE不高于1.25。從人類的可持續(xù)發(fā)展要求層面到數(shù)據(jù)中心運(yùn)營者的運(yùn)維成本層面，建設(shè)綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心已成為越來越多相關(guān)方的共識。
基于對數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)節(jié)能降耗的冷思考，烽火提出了多種數(shù)據(jù)中心溫控解決方案，具備安全、可靠、節(jié)能、靈活等特點(diǎn)，并為未來的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行了技術(shù)儲備。如在已有滿足單機(jī)柜功耗15KW制冷需求的熱管背板產(chǎn)品之外，烽火已著手研究滿足單機(jī)柜功耗20~25KW的空調(diào)產(chǎn)品。
處在政策風(fēng)口之中的數(shù)據(jù)中心行業(yè)，如何進(jìn)一步挖掘降低能耗的潛力，進(jìn)一步發(fā)掘前瞻性的技術(shù)方向，是業(yè)內(nèi)共同關(guān)注的焦點(diǎn)，也是需要大家進(jìn)一步探討的問題。
