数据中心挑战（一）| “新基建”下的全配置冷源方案

　　根据“数据中心节能技术委员会”的发布：“2020年国务院首次常务会议上提出要‘出台信息网络等新型基础设施投资支持政策，促进绿色、智能制造’。疫情爆发以来，中央对新基建的重视程度显着提升，2月21日中央政治局会议强调要推动5G、工业互联网等产业的发展，3月4日政治局常委会再次提到加快5G网络、数据中心的建设进度。”可以预见，3到5年内，更加庞大数据中心网络将乘着市场需求大势如雨后春笋般遍地构建。

　　

　　而对于数据中心建设至关重要的制冷系统来说，我们将面临哪些新的挑战？

　　

　　PUE是Power Usage Effectiveness（电源使用效率）的简写，是评价数据中心能源效率的指标，是数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源的比值。PUE值越接近于1，表示一个数据中心的绿色化程度越高。但无限接近1是一个理想化的要求。当前，全球大型数据中心平均PUE：1.67。而国家工信部，国家机关事务管理局和国家能源局要求，到2022年，中国新建大型、超大型数据中心PUE要低于1.4。（数据来源：2018全球电力报告，Forbes，UPTIME）

　　

　　据不完全统计，在传统数据中心的非IT负载消耗能源中，制冷设备的能耗占比32%。因此，降低制冷系统的能源消耗成为实现PUE值优化的首要挑战。

　　

　　提升制冷系统的能效有诸多方法。除去最直接的自然冷却系统外（极大依赖于选址的地理气候条件），其中最为有效的方式是提升其核心部件“压缩机“的能效。目前，根据不同数据中心处理能力的需求，所选择的制冷核心部件也不尽相同。

　　

　　丹佛斯为行业推荐的解决方案是

　　

 

　　该两类制冷核心部件的应用，相较于传统的定频涡旋压缩机或离心螺杆压缩机，系统能效的提升可达50%（丹佛斯制冷产品应用数据）。

　　

　　

　　稳定的运行，这十分关键。每个用户都希望能随时随地访问他们的数据，如果数据中心的服务一旦中断，造成的后果不可预料。一个合格的数据中心，一般都会保证99.9%的时间可以不间断运行。基于这一行业特点，安全性、可靠性是数据中心建立时的基本要求。确保稳定的制冷能力，能够有效减少因为“过热“导致的服务器的停机时长和服务中断概率。这也成为数据中心冷却系统的又一大挑战。

　　制冷系统的“不稳定“来源有很多，每一个零部件的故障都可能导致系统性能的不达标或停机。

　　

　　作为能效贡献者的核心零部件压缩机，再一次成为故障率的主要贡献者。

　　

　　常见故障源及应对方案

　　

　　大量的能源消耗和高额维护成本，使得数据中心建设绝非只看一次性投资成本的项目。这要求对于“能耗大户“---制冷系统，进行全寿命周期成本的评估及平衡。这也是越来越多变频涡旋方案及磁悬浮无油方案被选择的原因。

　　

　　尤其是磁悬浮无油解决方案，能为数据中心冷却系统的全寿命周期成本实现极大的优化。高IPLV(综合部分负荷能效)以及零性能衰减，保障制冷系统在更长的生命周期里的稳定的能源节省。而相较于充注油的系统，磁悬浮的无油设计对于维护成本有极大的降低。

　　

　　冷却系统的顺畅运行，有赖于冷源侧和管路侧各零部件的稳定配合。一套系统涉及到的大大小小零部件过百。无论系统集成商还是最终用户，都希望得到售前售后快速的全方位的技术支持与服务，并尽可能减少服务商的数量，方便管理。所以，数据中心对于冷源全配置方案有着更高的需求。

　　

　　综上，基于市场需求的的数据中心建设必将蓬勃，这也将刺激与之相关的制冷应用的发展。能效、可靠性、成本及服务是该应用的核心诉求。这势必驱动制冷企业在技术和服务上的全面升级。谁能迅速带来高效稳定的全方位方案，谁便能成为“新基建”下的数据中心冷却应用赢家。