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观点 | 互联网数据中心制冷如何“智”冷?间接蒸发冷却有助于碳中和。

发布时间:2021-07-19 17:02:13

自1996年提出互联网Data、Center的概念以来,中国IDC行业从无到有,经过PC门户、移动互联网、云计算阶段,互联网数据中心(以下简称数据中心)的特性也不断发展,简单机房粗糙运营不再存在,专业设备规范运营的传统数据中心也不能满足当前的需求。

间接冷却。


目前,数据中心已经成为经济社会不可或缺的重要基础设施,互联网新兴技术和创新业务日新月异,云计算应用落地过程加快,数据资源存储、计算和应用需求大幅提高,同时,各地陆续出台能源消耗限制政策,国家提出了2030年碳达峰、2060年碳中和的目标……受很多因素的影响,数据中心的承载和需求已经不是过去的比较。

新的需求是新的。

数据中心是数字社会的基础,L1层是数据中心整体的基础,从能源、环境、设施、安全等水平为数据中心提供基础支持,也接受数据中心提出的新需求。

/需求1:快速支付/

数据中心投资高,成本回收周期长,一天前运输一天就能获利。传统数据中心建设模式TTM近两年,周期过长,同时基础设施难以与IT设备三年一次的反复发展趋势相匹配。因此,L1层需要满足快速交付和高效扩展的需求。

/需求2:绿色节能/

在数据中心OPEX(运营支出)中,电费占一半以上,为了降低成本,数据中心不断探索节能消耗的新措施。近年来,地方能源消耗审查严格,国家双碳目标和未来监督制度逐渐完善,成为数据中心进一步降低PUE、减少能源消耗的新动力。

/需求3:智能运输/

数据中心人才需求持续大于供应,运输人才短缺。随着数据中心规模越来越大,运输管理越来越复杂,人工运输难度高,效率低,带来更多安全危险——UptimeInstitute统计显示,70%的数据中心故障都是人为的。因此,数据中心需要更简单、更智能的运输手段。

/需求4:安全可靠/

数据中心服务器单机柜的功率和密度不断提高,产生的热量急剧增加,制冷系统发生故障时,机房在更短的时间内超过极限温度,停机或损坏,造成巨大损失。不断变化的是功率密度,不变的是数据中心的核心要求-安全。

需求驱动进步。数据中心发展至今,L1层一直在发展。

以冷冻系统为例,面对数据中心更高功率、更高密度的发展趋势,设备制造商们在冷冻方式、冷冻效率方面进行了探索创新,成果显着:以房间为单位的空调冷冻进化为近端冷冻,间接蒸发冷却、液冷等新的冷却技术出现,冷冻效率越来越高,PUE值越来越低。

数据中心新宠之间蒸发降温。

制造商们的创新成果应用于数据中心时,综合成本、适用度、运输难度是重要的影响因素。例如,液冷技术冷却快,能源消耗低,但顾客对可靠性和能源消耗成本的节约抱有疑问,给应用推进带来了挑战。

相比之下,间接蒸发冷却技术采用空气-空气间接换热,利用外部环境的低温空气带走数据中心内部产生的热量,气象适当时也可利用水蒸发帮助散热。在隔绝室内外空气的前提下,降低机房温度,大大增加利用自然冷却的时间。

由于安全高效、显着节能的特性,间接蒸发冷却的接受度更高,成为数据中心冷冻方式的新选择。

在间接蒸发冷却领域,先后有多个企业投入生产研发,华为可谓其中的佼佼者。近日,ICTresearch发布的《2020-2021年中国数据中心蒸发冷却空调产品市场报告》显示,华为间接蒸发冷却解决方案以34.5%的市场份额稳居中国市场第一。赛迪顾问《2020-2021年中国机房空调市场研究年度报告》也指出,2020年,华为间接蒸发冷却解决方案赢得了中国市场。

华为于2019年首次发布FusionCol间接蒸发冷却解决方案,2020年发布优化升级2.0方案,在极短时间内获得数据中心等客户的广泛应用和认可,为什么?

/原因1:极简构造/

华为间接蒸发冷却解决方案采用模块结构一体化产品设计,集装箱整体结构内置DX补充冷却系统,各部件可在工厂预制整合,现场快速安装,与传统冷冻水系统相比,大量管道施工和调整减少,数据中心

/原因2:绿色节能/

解决方案充分发挥间接蒸发冷却的特点,根据一年中的外界温度不同,按需切换干模式、喷淋模式和混合制冷模式,最大化的利用自然冷源,减少压缩机的工作时间,将4次换热过程简化为1次,减少热量损失,有效降低制冷能耗,进而降低数据中心OPEX。同时采用iCooling智能调整技术,收集和清洗冷冻系统的各种数据,应用神经元网络深度学习算法,进行数据建模和推理,实时提出最佳调整方案,实现PUE最佳。

/原因3:智能运输/

由于采用了非常简单的设计,华为间接蒸发冷却解决方案不需要专业的暖通工程师进行维护,通过导向式调整,支持故障自我检查,运输简单。在数据中心运营时,传统冷却系统优化,参数优化对运输人员能力水平要求极高。华为的iCooling智能优化技术通过收集和清洗冷冻系统的各种数据,应用神经元网络深入学习算法,进行数据建模和推理,实时提出最佳优化方案,使普通运输人员达到老师水平。

/原因4:展望安全/

人工运输维只能亡羊补牢故障,看不到微知,找不到潜在问题。华为间接蒸发冷却解决方案利用各种图像、声音、振动等智能传感器,配合AI智能算法,实现间接蒸发冷却系统的全自动巡逻和故障预测。

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可以看出,华为的间接蒸发冷却解决方案凭借技术创新和产品表现,满足了当前数据中心诸多新需求,实现极简、绿色、智能、安全。通过这种创新技术的反复,华为不断帮助构建面向未来的互联网数据中心的基础设施。

价值和潜力,帮助力量。

由于占有面积大,远端制冷效果差,一些数据中心间接蒸发冷却产品望而却步。华为间接蒸发冷却解决方案解决了这些忧虑:采用高效高分子热交换芯、自我研究高效EC风扇、高效直流变频涡流压缩机等部件的应用,通过在控制上协调部件水平,最大限度地提高冷却密度,间接蒸发冷却产品的占地面积

必须指出,间接蒸发冷却并不适合所有数据中心,在高温高湿区域,可获得的自然冷源较少,因此间接蒸发冷却解决方案的节能效果受到限制。

所处区域年平均温度低于25℃、海拔低于4000m的数据中心,才是间接蒸发冷却的适用对象。例如,山东临沂经济技术开发区大数据中心采用华为间接蒸发冷却方案,该项目从土建工程到试运营仅4个月以上,工期比传统水冷系统节约50%以上,完成后数据中心有效冷却,PUE从1.41降至1.25(该地区数据中心平均PUE为1.45),年节约电费400万人以上。

面对碳达峰、碳中和这个国家的长期目标,已经有网络企业行动,腾讯、百度相继发表了集团碳中和计划,绿色环境保护、节能消耗的数据中心在计划中占有重要的篇幅。

可以预见,在我国双碳进程中,绿色节能的数据中心将受到更多互联网公司的青睐,极简、绿色、智能、安全的间接蒸发冷却产品将迎来更大的市场。


百纵科技转载


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