捷联郝凤云:数据中心空调系统节能解决方案行业资讯
各位领导、各位专家,大家上午好!我今天想跟大家演讲和交流的题目就是“数据中心空调系统的节能解决方案”。现在的数据中心跟传统的数据中心越来越不一样,现在的数据中心越来越大,都是十几万,二十几万,甚至三十几万的大型数据中心及随着用户的不确定性通常这种大型数据中心都会采用模块化建设。在能效上应该比以往的要求越来越高,我们集团会提供一些比较高效的空调系统,包括配电系统。
捷联克莱门特集团IDC事业部经理郝凤云
这是一个能耗分析,表示着整个数据中心系统能耗的分类,我今天主要讲因为是空调系统,我们主要从几点:第一、改变传统的DX系统,我们向大家提供的是充分利用使用冷源的技术,如果是在一个园区近来,同时有冷热需求的时候我们也要提供一种能够免费取热的冷热联动的系统。
简单说一下捷联克莱门特集团,我们集团旗下有很多公司,包含了数据中心领域当中用到的几乎是全部的设备。意大利捷联克莱门特我们在上海有工厂,冷机,包括机房空调都是在上海,包括集装箱的数据中心,包括系统工程,还有一个品牌叫沃勒夫,通常用在像医院这种精密场所,主要是用在北方地区。
这是捷联克莱门特集团,今天主要讲空调系统,整个空调系统我们是由捷联克莱门特这个品牌支撑。这个其实标志着捷联克莱门特40年的一个发展历程,其是也是它节能产品投入运行的一个时间点。可以看到目前市场上比较流行的所有的节能产品,包括水电热泵,包括自然冷却,包括水去冷,冰去冷,还有包括变频的这种机组,捷联克莱门特应该说是都比较有成熟的运营经验。
还有模块化建设,其实我们推出的方案也是模块化建设,或者说是仓储的建设,对于大型的数据中心,我们可以一次性完成设计,在建设的时候不需要再做设计了。模块化建设其实我们推出的方案,尤其在北方地区,或者华北、西北地区采用的风热式冷水机组,可以提高数据中心的出柜率,因为我们观念是把流水机组放在机房内,按照我们这种方案,大概可以在一个项目的出柜需达到50%左右,与传统的3:3:3的原则会明显的提高出柜率。
还有设计机房内部的一个精密空调,我们有六大类的产品,包含了分冷、水冷式的空调,分冷、水冷双冷源,还有自然冷却和冷冻水型。最后一个就是跟常规的冷风水风搭配的。
还有我们也提供冷通道,刚刚施耐德的金东先生也提到了这一点,关于节能型商来说,除了在冷源,其实在分机上也是可以下下功夫的,因为风机的特点就是它在百分之百复活的时候,它的能耗百分之百,如果降低它的风速以后,如果降到80%,它的能耗可能只有60%,在一个数据中心可能有几十台,或者几百台空调,如果把这个降下来,在整体上影响比较大。捷联克莱门特我们会根据实际机柜的温度调整空调风机的转速,或者送风量,如果你实际需求没有那么大,我们可以把它降低降低下来。这种是小型一点的数据中心,用的全部由集装箱式的全部包含的。捷联克莱门特还为高密的提供高密的空调。
下面我主要想说一点,就是在冷源上的不同的解决方案。刚刚也提到过,我们所提倡的方案是采用风冷和自然冷却形式的机组,因为它最大的好处就是可以不占用室内的机房面积。目前市场上的冷风水型分水冷式和风冷式的冷冻水型,水冷的冷冻水型,我下面也有方案介绍,我们都有这一类的方案。还有一种就是热回收。
先说一下磁悬浮,因为机器的造价比较贵,而且它的单体冷量相对比较小,在北方地区可以充分利用室外冷源的环境下应该不太适用,比较适合用在长江流域。它的综合修复值可以到9左右,比常规的离心机的修复值高很多。它跟传统的离开机相比,振动效,可以实现10%-100%的一个无缝调节。这个产品我们目前在国内有三个实例用户,一个是在北京清华大学,这在东北、华北,包括北京、山西这一代应该是比较好的节能沉淀,它的原理就是一个压缩机制冷,它可以随着室外环境温度的降低,自然冷却就开始。我们提供的是风冷、自然冷却的一体机,可能很多人都会提到,自然冷却可以不采用一体机,可以采用常规的风冷+干冷器,它的优势就是适当的放大干冷器的面积,但是在压缩机制冷的时间应该加干冷器这种方案时间也会明显加强。综合下来,从面上看加干冷却的自然冷却时间更长,但是实际上它的总体的效果不好了。
捷联克莱门特还提供一款解决方案叫水质载冷剂,通常都是乙二醇,不同地方乙二醇的浓度不一样,我们整个是以水作为载冷剂。另外,涉及到自然冷却,大家都会问到室外环境温度的问题,我们也是根据不同地区划分了机器的界限,不同地区选择适合不同环境温度的机组,我们分-20度、-25度、-40度。-20度我们通过Freecooling机组进行调节。涉及到一个-40度的时候,可能在纯技术上要克服的东西很多,机组的制冷机要发生改变。另外在-40度的时候,我们的风扇、电缆,都要选择一些可以抗低温的材料。
另外就是涉及到自然冷却,因为它主要是用在北方地区,首先可以想到内蒙、甘肃地区,因为这两个地区风沙比较大,什么解决方案可以同时耐低温和风沙,我们针对风沙或者半沙漠的地区设计了机组,首先在这个机组专门根据不区域选择换热器的时候,翅片间距也不一样,所有这些手段都要加上,系统可以实现在风沙地区不会由于风沙大挡住我机器的换热效率有明显的降低。这基本上就是自然冷却,我们也是根据不同地域,不同环境的情况分了这么几种解决方案。还有常规的现在做的比较多的,就是水冷冷水机组+冬季自然冷却换热器,我们做过一个测试,基本上每千瓦的服务器日耗水量40-50公斤左右,如果我们有用户,或者我们有技术员可以核算一下,根据服务器的大小可以算出我们要建的数据中心的日耗水量,如果是大型数据中心可能比较庞大。当然,它最大的好处就是无论是冬天,还是夏天确实都比较节能。冬季的时候应该跟常规的风冷自然冷却一样的节能,在夏季比常规的空气冷却效能要高。还有就是冷热联供。
最做的热回收的功能其实不是用在数据中心,是用在宾馆、酒店,因为宾馆、酒店在早高峰和晚高峰有大的需求量,通常情况下,大概是一万平米的数据中心中心可以供差不多3万平米办公区的供暖,这是它的一个基本原理。如果你的多余热量很大,热需求又不大,可以采用部分热回收,投入的成本太多,通常它的回收量在整个的量的10%-20%之间。还有一种是全部热回收,它可以回收100%的制冷量+制冷功率。我们采用机组的一个核心技术,换热器制冷的时候和制热的时候都可以达到100%。
另外,还有在北京地区用不到,就是南方供室内外区的时候,其实都是为了给运维增加简便性,我们有一款方案叫冷热自动平衡,就是当冷热补平衡的时候,我的机组可以自动调整它的输出,根据用户的需求来调整它的输出。当然它的时间原理需要有一个时间换热器。我们所有上述的这些,我说到的这几个方案,我们在国内都有一些成熟的用户了。这是我们所说的风冷式的室外的结构。这个是关于我们对系统里的蓄水灌大概要加几分钟,也是我们的一个用户做的测试结果,如果你突然断电以后,如果风机还在继续转,一般来说,它的温升会比较慢,如果整个系统的冷机停了水泵没有停,它的温升比较慢。所以,整个系统做配电应该把风机用UPS供电,水泵其实供电不供电,对整个系统影响不是很大。如果大家想了解更细致的解决方案,可以给我们大电话,谢谢大家!