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行業(yè)新聞

博瑞恒青:美的中央空調(diào)研發(fā)高級工程師駱名文:數(shù)據(jù)中心方案選擇與產(chǎn)品準(zhǔn)備
發(fā)布時間:2021-12-03瀏覽次數(shù):249

各位專家、各位同仁,大家下午好!下面,由我介紹《美的數(shù)據(jù)中心高效系統(tǒng)解決方案》。

我的匯報分為四個方面:第一,數(shù)據(jù)中心制冷技術(shù)發(fā)展趨勢,第二,美的在數(shù)據(jù)中心高效解決方案,第三,我們已有的一些應(yīng)用案例,第四,美的集團(tuán)及樓宇暖通業(yè)務(wù)的簡單介紹。

一、數(shù)據(jù)中心制冷技術(shù)發(fā)展趨勢

當(dāng)前在數(shù)據(jù)中心有這樣幾個趨勢:第一,高密;第二,可信;第三,彈性分期建設(shè);第四,快速;第五,綠色。

針對這幾個趨勢,有技術(shù)幾個趨勢:第一,全模塊化;第二,全數(shù)字化;第三,風(fēng)液結(jié)合;第四,極簡供電;第五,比特瓦特聯(lián)動。

具體到數(shù)據(jù)中心制冷的需求有這樣幾方面:第一,可靠性,需要我們的設(shè)備能夠不間斷的運行,需要我們斷電能夠快速重啟,需要考慮備用設(shè)備和應(yīng)急冷源。第二,預(yù)制化,產(chǎn)品需要預(yù)制化、模塊化設(shè)計,實現(xiàn)并行交付、快速部署、靈活建設(shè)。第三,節(jié)能性,需要采用一些高效的機組或設(shè)備,當(dāng)然也要盡量更多利用自然冷源降低數(shù)據(jù)中心能耗。第四,氣流組織,希望具體到應(yīng)用場景進(jìn)行一些有針對性的模擬和設(shè)置,防止機柜里局部過冷或過熱。第五,智慧能源。我們希望能夠通過一些數(shù)字化的技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù),達(dá)到智慧節(jié)能的目的。

二、美的在數(shù)據(jù)中心高效解決方案

高效數(shù)據(jù)中心方案的必要條件是什么?首先,要具有高效主機,另外,要有高效末端,同時,要把高效的主機和末端能夠聯(lián)系起來,來進(jìn)行運維和節(jié)能的管理,基于復(fù)合預(yù)測的高效節(jié)能管理系統(tǒng),第四,盡可能利用自然冷源。

在這個情況下,美的數(shù)據(jù)中心高效系統(tǒng)解決方案主要有兩個,一個是水系統(tǒng)解決方案,一個是風(fēng)系統(tǒng)解決方案?;谒到y(tǒng)解決方案,我們開發(fā)相應(yīng)的高效主機,包括變頻直驅(qū)的離心機,包括磁懸浮的離心機。另外,我們有相應(yīng)高效末端,有房間級的,還有最近推出陣列式的高效末端。另外,風(fēng)這有AHU間接蒸發(fā)冷方案。所有方案都可以通過美地智慧能源管理系統(tǒng)進(jìn)行運維和管理。

數(shù)據(jù)中心里PUE降低是非常關(guān)鍵的,我們在水系統(tǒng)推出全變頻水冷系統(tǒng)解決方案,我們從這幾方面做了努力:首先,我們高效的主機,另外,我們高效的末端+我們的M-BMS,它可以控制我們的冷源輸配系統(tǒng)和進(jìn)行自適應(yīng)的優(yōu)化。

這里介紹變頻直驅(qū)的雙級離心機,第一,它是COP和IPLV雙一級能效,IPLV到10.7。第二是水平對置壓縮機,它的可靠性非常高,這也是我們在行業(yè)里獨有的。第三,寬頻運行,按工況550/590標(biāo)準(zhǔn),最低負(fù)荷可以達(dá)到15%。第四,我們的噪音在行業(yè)里也是做到比較低的。

另外,給大家介紹“司南”系列高效磁懸浮離心機,這是我們美的完全自主的技術(shù),這一塊無油的磁懸浮的離心機功耗相對來說比較低,特別是全生命周期的功耗是比較低的,它的能耗基本沒有衰減,它也是COP和IPLV雙一級能效。

除此之外,我們專門針對數(shù)據(jù)中心的特有工況,對我們高效主機進(jìn)行了優(yōu)化。比如,我們針對高蒸發(fā)壓力大密度吸氣狀態(tài)對液冷入口進(jìn)行優(yōu)化,減少它的沖擊損失。比如我們的產(chǎn)品斷電5秒后恢復(fù)供電時,加載到80%的負(fù)載只需要120秒。比如我們通過采用高低壓差、水路旁通和可調(diào)節(jié)流量等技術(shù),實現(xiàn)了我們近零溫差的運行。

在全變頻的水冷系統(tǒng)解決方案里,我們最近推出了新型末端“冰潛”系列的陣列空調(diào),它是行業(yè)首創(chuàng),制冷因子PPUE低至1.008,它的幾個關(guān)鍵詞:第一,節(jié)能。相比同樣行級水冷末端節(jié)能可以達(dá)到71.7%,第二,節(jié)地。由于它是放在機柜下方,可以增加出柜率18.3%。第三,節(jié)時。在工廠里我們已經(jīng)把它按照模塊化進(jìn)行設(shè)計,在工廠進(jìn)行預(yù)制化生產(chǎn),到了現(xiàn)場安裝非常方便。第四,可靠。由于放在機柜下方,永無水患。同時,由于我們的能量范圍可以30%-150%可調(diào),實現(xiàn)了N+N的備份。

下面我們可以看一看這個新型末端的視頻。(視頻播放)剛才介紹了我們的高效主機和高效末端,由于現(xiàn)在對數(shù)據(jù)中心的建設(shè)提出更高要求,希望我們能夠快速部署。我們推出來了集成冷站方案,通過工廠預(yù)制可以達(dá)到高效部署、靈活擴容等等?!凹衫湔尽狈譃槿齻€模塊:冷源模塊、冷凍水模塊、冷卻水模塊。

有了這樣基本硬件配置,我們推出M-BMS水系統(tǒng)智能控制方案,它有三個人機交互界面:第一,云能效,可以上云,第二,有手機APP,可以通過手機進(jìn)行移動運維,第三,有AI大屏展示。在這個系統(tǒng)下又有三個子系統(tǒng),分別是:能源采集系統(tǒng)、空氣監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控溫室度、末端收費系統(tǒng)。

通過我們這個系統(tǒng),可以實現(xiàn)智能溫控、智能輪換、智能控載、智能尋優(yōu)、智能聯(lián)動。

通過全局動態(tài)優(yōu)化和自適應(yīng)的控制,它的綜合能效可以達(dá)到大于5.0的狀態(tài),它可以通過動態(tài)優(yōu)化冷凍和冷卻水的溫度,來提升冷源的能效,讓冷源的能效達(dá)到最高;通過動態(tài)優(yōu)化水泵風(fēng)機的變頻以及組合,來達(dá)到使輸送系統(tǒng)的能效最高;通過動態(tài)優(yōu)化冷水流量和供水溫度,來達(dá)到末端供冷的效率最高。

通過我們的一些算法,可以使冷卻水、冷凍水的溫度適應(yīng)我們的主機,使我們的主機始終處于高效運行的范圍??梢酝ㄟ^水流量的尋優(yōu),讓我們的變頻水泵功耗大幅度降低,最終使我們機房整體能效大幅度提升。

通過風(fēng)水聯(lián)動策略,我們通過風(fēng)機頻率的控制、送風(fēng)參數(shù)的改變等,可以消除機房里的局部熱點,來達(dá)到風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能;通過比例積分控制,通過冷凍水流量改變,使冷凍水系統(tǒng)能量供應(yīng)最優(yōu);通過冷凍水泵變頻控制,通過主機冷量改變,使冷水機組能效始終處于最優(yōu)期間;通過主機負(fù)荷控制和冷卻水流量的改變,使冷卻水系統(tǒng)的能效始終處于最優(yōu)。

下面再介紹一下我們這個風(fēng)的方案,針對風(fēng)的方案,我們開發(fā)了AHU這樣一個產(chǎn)品,它的PUE最低可到1.15左右,它主要是三種模式進(jìn)行運行:蒸發(fā)制冷,當(dāng)室外環(huán)境溫度比較好的時候直接采用蒸發(fā)制冷,二是蒸發(fā)制冷+機械制冷,在間接蒸發(fā)冷提供的冷量不足時機械制冷進(jìn)行補充,三是負(fù)荷非常大或者環(huán)境溫度非常高、濕度非常高的時候采用機械制冷。

行業(yè)里面有很多同仁有類似的產(chǎn)品,我們在這一塊做了哪些具體優(yōu)化?第一,我們對換熱芯體進(jìn)行了重點優(yōu)化,比如我們通過“蝴蝶包”的設(shè)計,使我們換熱器表面增加擾流,強化了換熱;通過表面凃?qū)硬牧系膬?yōu)化,強化了施工況的換熱能力;通過換熱器內(nèi)部氣流的優(yōu)化,降低了整體的風(fēng)機能耗;通過換熱器從金屬向塑料轉(zhuǎn)變,提高了它的耐高溫以及耐腐蝕性能,使我們的換熱芯輕量化。

在機械制冷這一塊,由于我們本身就是做制冷設(shè)備出身,在這一塊也有天然優(yōu)勢,我們針對性的開發(fā)了高蒸發(fā)溫度和低壓比的專用的IDC壓縮機,通過拓展它的蒸發(fā)溫度范圍和降低壓比,使我們數(shù)據(jù)中心全工況能效得到大幅度提升。

三、我們的一些應(yīng)用案例

高效的離心機組在應(yīng)用案例里有很多,這里舉幾個例子。

首先,中國移動江蘇蘇州的數(shù)據(jù)中心,中國移動的集采,采購了我們接近200臺離心機;威海制骨(音譯)采購我們6臺離心機+6臺末端,這是第一期的,第二期正在交付。

集成冷站在鵬城云腦數(shù)據(jù)中心項目機房,大幅度縮短了交付周期,得到了客戶的認(rèn)可。

風(fēng)方案在貴安的七星湖中心采用我們100多臺的AHU。

除此之外,在電信、鐵路、機場和金融行業(yè),有大量我們產(chǎn)品的應(yīng)用。

四、美的集團(tuán)及樓宇暖通業(yè)務(wù)的簡單介紹

美的集團(tuán)當(dāng)前業(yè)務(wù)分為下面這樣幾個主要模塊:

第一塊,消費電子。也就是空調(diào)、小家電。

第二塊,暖通及樓宇。我們數(shù)據(jù)中心、電梯、中央空調(diào)等解決方案。

第三塊,機電事業(yè)群。這是給我們制冷系統(tǒng)提供核心零部件的事業(yè)群。

第四塊,機器人與自動化。前幾年我們收購了德國的KUKA。

第五塊,新興數(shù)字化創(chuàng)新業(yè)務(wù),美云智數(shù)、安德物流等等。

2019年美的營業(yè)總收入2794億,是世界五百強里面第307位。2019年凈利潤是253億,員工數(shù)量是15萬。

暖通與樓宇事業(yè)部是給我們提供全行業(yè)建筑綜合解決方案,我們數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)也放在這一塊。

機器人與自動化主要是前幾年收購了KUKA,進(jìn)入了機器人行業(yè),目前聚焦于機器人本體、工業(yè)自動化、智能物流、智慧醫(yī)療這四大領(lǐng)域。

在暖通與樓宇里面,我們又發(fā)展出一些新的數(shù)字化創(chuàng)新業(yè)務(wù),有美智光電后期會單獨上市,安德智聯(lián)、美云智數(shù)、美智半導(dǎo)體。

暖通與樓宇事業(yè)部有四大生產(chǎn)基地:順德、重慶、合肥 、意大利的Clivet,Clivet是我們在2017年收購的意大利公司。

我們現(xiàn)在有四個研究和創(chuàng)新中心,第一個是美的總部全球創(chuàng)新中心,第二個是在歐洲、日本、美國有研究所,每年的科技投入大概在10個億左右,美的集團(tuán)每年科技投入在100億左右。

我們暖通與樓宇事業(yè)部擁有全行業(yè)里面最先進(jìn)最全的實驗室群,最完善的產(chǎn)品質(zhì)量體系,有五大產(chǎn)品測試基地:吐魯番測試基地主要是測風(fēng)沙、高溫,西藏是測高海拔,有漠河測極寒的天器,有三亞,還有總部以及實驗室群測試基地。

我們有3000多家服務(wù)網(wǎng)點,5000多家經(jīng)銷商,33家銷售分公司,24小時服務(wù)熱線從不間斷。

我們致力于提供智能化、高性能、集成化的整體樓宇解決方案,我們的產(chǎn)品有大型中央空調(diào),有多聯(lián)機中央空調(diào),包括有一些戶式的和輕商用多聯(lián)機,有機房產(chǎn)品,還有空氣源熱泵產(chǎn)品。

謝謝大家!


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