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绿色数据中心难题谁来攻克?——访海尔中央空调数据中心应用技术总监刘闯
  • 2017中国国际大数据产业博览会近日在贵阳落下帷幕。在论坛期间,海尔中央空调数据中心应用技术总监刘闯接受了机房360网的采访,他对数据中心的看法,启示人们深刻认识数据中心制冷及未来发展趋势的新格局。

    2017中国国际大数据产业博览会近日在贵阳落下帷幕。为助力数据中心建设事业健康发展,会议期间“安全与节能”数据中心建设国际论坛同期召开,来自各地的数据中心产业专家和企业代表齐聚一堂,大家畅所欲言,共同探讨数据中心的安全与节能及未来数据中心产业发展趋势。
      
      在论坛期间,海尔中央空调数据中心应用技术总监刘闯接受了机房360网的采访,他对数据中心的看法,启示人们深刻认识数据中心制冷及未来发展趋势的新格局。
      
      节能降耗 数据中心大势所趋
      
      在过去几年里,数据中心建设领域发生了很多的变化,我们见证了过往数据中心建设的繁荣。随着数据日益呈指数级增长,数据中心发展也正在向高密发展,这对于数据中心建设而言是项挑战。机架密度越来越高,热负荷越来越大,数据中心发展何去何从?
      
      刘总认为目前数据中心机房服务器的运算性能基本上每两年就要提高一倍,但同时带来的也就是单机柜热负荷的增加,现在单机柜功率密度高于5kW已经十分普遍。未来,数据中心会朝着机柜内封闭或冷通道封闭的模块化方向发展。
      
      随着数据中心单机柜负载增加,相应的机房热负荷也会增加,但传统螺杆机IPLV低,同时压比固定,很容易产生过欠压缩,同时带来制冷能耗的增加,整个机房的PUE值居高不下,这主要是由于氟系统制冷管路长度受限,能耗大,现在大型数据中心主流采用的仍是以水系统为主。
      
      事实上,水系统比起风系统而言,系统更为复杂,尤其是自控系统这部分规划,是能耗降低的关键,也体现着冷却系统的整个架构的合理性。一般情况下,空调冷源有风冷直接蒸发式空调系统、水冷直接蒸发式空调系统、水冷或风冷冷冻水空调系统、双冷源空调系统等。
      
      从节能的角度来说,使用风冷系统的数据中心,PUE值不可能小于1.8,通常在2.0以上,在规模较大,可以设置集中冷源的情况下,能效比高的水冷冷冻水系统是首选。当电机功率超过500kW的情况下,可采用6kV或者10kV电压供电,可提高运行效率,在选择机组时选用COP值高的机组,同时也要考虑机组的部分负荷综合能效系数(IPLV)。
      
      冷水机组采用变频能取得较好的部分负荷综合能效系数,使得机组的高效区域更大。在非额定工况时,变频式离心冷水机组将导流叶片控制与变频控制有机结合,共同控制压缩机。冷水机组的蒸发温度对于机组效率也有着影响,粗略估计蒸发温度每提高0.6度,效率增加1%~3%,因此采用较高的蒸发温度效率比一般供回水7℃/12℃效率高。
      
      Driverless无人操控磁悬浮机刷新你的认知提及磁悬浮,相信大家最先想到的是铁路运输,其实近年来磁悬浮在数据中心制冷行业的应用也逐渐普遍。海尔中央空调数据中应用技术总监刘闯告诉记者,海尔于2006年最先推出中国首台磁悬浮中央空调,IPLV可达10~13,是传统螺杆机的2倍以上。2017年海尔推出Driveless无人操控磁悬浮机组,Driverless无人操控磁悬浮机组是由节能50%的海尔磁悬浮中央空调搭载智能云服务平台、集控柜以及自清洗系统组合而成,拥有自运行、自节能、自清洁三大核心技术,推动了数据中心节能与智能中央空调的发展。
      
      刘总进一步解释道,海尔中央空调无人操控磁悬浮技术可根据用户的制冷、制热需求以及建筑结构特点,提供故障预警、远程监测、节能分析等24h的管家式服务,进一步降低人工及运维成本。此外,海尔无人操控磁悬浮机组高达30年免维护机房、无衰减机房的亮眼“承诺”也让现场体验者称赞不已。
      
      无人操控磁悬浮机组是大型工业设备与人工智能结合的产物,实现了人与机器、机器与机器的互联互通,进一步扩大海尔中央空调在智能、节能领域的领先优势。
      
      通常情况下空调的机组中齿轮传动,运动部件多的可靠性差,寿命低;机组系统有油系统的IPLV低,且油系统制冷效率逐年下降,还需要每年对油系统进行维护的问题。而海尔磁悬浮中央空调能够做到零摩擦,机组无油免维护,相对常规机组节能50%、同时可靠设计寿命为30年、2A超低启动电流、70分贝超低运行噪音、相对传统空调优势明显。
      
      海尔攻克绿色数据中心棘手需求和问题的野心
      
      在云计算、大数据飞速发展的今天,越来越多的企业开始拥有自己的数据中心。随着各项业务量的迅速增长、服务器数量的增加、机房的面积及规模也在不断扩大,数据中心的能耗成本也迅速增加,降低PUE值,打造绿色数据中心成为最为棘手的需求和问题。
      
      刘总说,事实上海尔一直在为数据中心绿色节能而努力着。首先,海尔关于数据中心的产品提供从冷水机组到末端空调的整体解决方案。该解决方案主要是针对大型数据中心提供冷却的风冷/水冷磁悬浮中央空调机组+冷冻水机房空调/冷冻水列间空调,针对常规的中小型数据中心也可以提供风冷/水冷机房空调或者风冷/水冷列间空调。海尔的产品可以满足各类用户的需要,通过完善的的售后服务系统,可以令用户完全没有后顾之忧。
      
      刘总坦言,对于降低能耗数据,海尔有着多年的经验,并且一直通过以下几种方式提高冷却系统的能效:
      
      •尽量减少运行新风系统,在机房无人时关闭相应区域的新风系统。
      
      •控制冷通道的温度不低于25℃,定期检查冷通道的温度以免过度制冷造成能源浪费。
      
      •利用数据中心研究和评估报告来创建可操作的解决方案。当对数据中心冷却系统进行研究时,直观的了解最关键的组件,从而保障数据中心正常运行。将这种方法作为一门科学,控制和优化进行中的各种的指标与变量。例如,通过对数据中心生态系统进行评估,显示出系统如何降低旁路气流。
      
      •封闭冷通道。在机架上没有安装其它设备的位置上,安装盲板,对于没有负荷的机架,不安装通风地板。每次机架设备有增减,都要对此进行检查。
      
      •在能够满足制冷的条件下尽可能提高冷冻水的温度,最高为12~18℃。
      
      •在气象环境满足的条件下,尽量使用全自然或半自然免费制冷。
      
      •定期检修和清洗冷冻机组内的铜管和冷却塔,确保其工作在最佳状态。
      
      •对于低负荷的机房,如果精密空调没有EC风机,就要关闭相应的空调,如果是EC风机,要通过实践摸索出更节能空调运行方式。
      
      刘总表示,这些都是根据多年实践经验总结,随后又向记着介绍了海尔冷却系统产品在“北京三信时代数据中心”使用的情况。他说,根据调研,三信时代数据中心空调主机每年的开机运行时间为5193小时,其中,环境湿球温度低于6℃的时间有3567小时,而低于6℃时空调主机会增加不必要的能耗。
      
      为此,海尔建议用户采用磁悬浮主机模式与冷却塔自由冷双模式,根据不同月份提供不同的冷源解决方案:在冬季环境湿球温度6℃以下不开主机,而是采用冷却塔免费模式制冷,最终平均COP值达到15.82,节能效果超过50%,使该数据中心的PUE值达到1.6。
      
      结语:
      
      在人工智能、无人机技术飞速发展的今天,海尔中央空调Driverless无人操控磁悬浮机组,以“用户需求”为导向,将节能技术、产品与人工智能有机结合。同时海尔无人操控磁悬浮中央空调在海内外打造了诸多样板工程,从无到有,通过精工品质与前沿技术海尔磁悬浮中央空调已在国内打造超500个样板工程,赢得国内磁悬浮市场81%份额,为行业最高。海尔磁悬浮中央空调海外市场也覆盖欧洲、北美、澳大利亚、中东、东南亚等区域。
      
      在坚持创新驱动理念转型下的海尔中央空调正在引领行业进入磁悬浮时代。而无人操控磁悬浮机组的发布将加速行业进入智慧、节能磁悬浮时代。相信未来通过磁悬浮设备的规模应用将带领数据中心走向一个新时代。
      
      编辑:Harris