《国家信息化领域节能技术应用指南与案例（2022年版）》之数据中心节能提效技术（高效
- 2023/3/16 15:50:52
- 19895
- 来源：工信部
- 关键词:节能降碳节能环保
数据中心电能消耗主要由信息设备、制冷系统、供配电系统、辅助系统等几部分产生。液冷、自然冷源等制冷节能技术，分布式供电、模块化机房及虚拟化、云化IT资源、高温型IT设备等高效系统和设备，高压直流供电、集成式电力模块等技术，智能化能源管控系统等是数据中心节能技术发展方向。
高效冷却技术产品
(一)数据中心相变浸没及冷板液冷技术，冷板液冷技术中冷媒不与电子器件直接接触，通过高热传导性冷板将被冷却对象热量传递到冷媒中完成冷却循环，相变浸没液冷技术中冷媒与电子器件直接接触，冷媒吸热并沸腾后完成冷却循环。该技术适用于数据中心冷却系统新建及改造。技术提供单位为曙光数据基础设施创新技术(北京)股份有限公司。在山东省某液冷机房建设工程项目中，建设液冷机房，经测算电能利用比值为1.07，节能量为1712万千瓦时/年。
(二)液冷温控系统，将服务器内部高发热部件与低发热部件的散热通道区分，针对高发热部件采用液体冷却，以冷却水为冷源与进出服务器冷却液直接换热，针对低发热部件采用空气冷却，实现双通道精准冷却。该技术适用于数据中心冷却系统新建及改造。技术提供单位为广东申菱环境系统股份有限公司。在某运营商某基地液冷试验局项目中，部署2套45千瓦液冷温控系统，电能利用比值为1.13，节能量为22万千瓦时/年。
(三)浸没式液冷用零臭氧消耗潜能值(ODP)、低全球变暖潜能值(GWP)氟化冷却液，将服务器或芯片等发热器件设备全部或部分浸没在单相或相变氟化冷却液中，依靠冷却液显热变化或潜热变化传递热量，替代传统风冷散热技术，解决发热器件散热问题。该技术适用于数据中心冷却系统新建及改造。技术提供单位为浙江诺亚氟化工有限公司。在某供电公司液冷机房项目中，将原有冷却方式由传统风冷升级改造为采用浸没液冷技术设备，电能利用比值为1.10，节能量为5万千瓦时/年。
(四)单相全浸没式液冷技术，采用冷却液直接接触换热器进行冷却的方式，省掉了水冷和风冷系统中两次空气与水交换的过程，同时省掉压缩机等制冷系统核心部件，换热效率高。该技术适用于数据中心冷却系统新建及改造。技术提供单位为阿里云计算有限公司。在河北省某云数据中心项目中，部署约2200台应用液冷技术的服务器，电能利用比值约1.10，节能量为630万千瓦时/年。
(五)数据中心芯片级热管液冷技术，通过小型化相变热管直接与服务器中央处理器接触散热，再耦合液冷形式将其排出机房，仅靠喷淋自然冷却就能将回水温度降温到供水温度，可全年压缩机停用，实现节能。该技术适用于数据中心冷却系统新建及改造。技术提供单位为中国航天空气动力技术研究院。在某运营商某云计算中心改造项目中，部署热管散热系统代替原有的水冷系统，电能利用比值达到1.05，节能量为5万千瓦时/年。
(六)数据中心间接蒸发冷却冷水技术，通过间接蒸发冷却和直接蒸发冷却两个功能段，以水作为冷却介质，通过间接蒸发冷却器和直接蒸发冷却器的两次换热，充分利用外界环境温度自然冷却，为数据中心冷却系统提供冷水。该技术适用于数据中心冷却系统新建及改造。技术提供单位为新疆华奕新能源科技有限公司。在北京市某数据中心项目中，应用间接蒸发冷却冷水系统替代原有冷却塔运行，电能利用比值由1.45降低至1.29，节能量453万千瓦时/年。
(七)板管蒸发冷却技术，采用自主研发的板管蒸发式冷凝器取代传统的盘管型蒸发式冷凝器，改善流体流动状态，将冷凝器和冷却塔合二为一，充分利用水的蒸发潜热冷却工艺流体。该技术适用于数据中心冷却系统新建及改造。技术提供单位为广州市华德工业有限公司。在某科技园机房楼建设项目中，采用板管蒸发冷却式自然冷源数据中心节能技术进行建设，服务于362个冷通道封闭形式的机架，年制冷节能率约为30%，节能量为15万千瓦时/年。
(八)间接蒸发冷却制冷机组，不需配置冷冻水系统，针对冬季环境温度0℃以下地区设计空气——空气换热技术，冬季运行不需冷却水，解决冬季防冻问题，充分发挥自然冷潜力，降低数据中心能耗。该技术适用于数据中心冷却系统新建及改造。技术提供单位为广州市华德工业有限公司。在某数据产业园建设项目中，部署间接蒸发制冷机组2台，总制冷量440千瓦，整体电能利用比值约1.19，节能量16万千瓦时/年。
(九)间接蒸发冷却机组，通过蒸发冷技术、间接换热技术、全变频技术、智能控制模式切换技术，利用蒸发冷却降低温度的原理，提高自然冷却利用时间，提高机房电能使用效率。该技术适用于数据中心冷却系统新建及改造。技术提供单位为广东申菱环境系统股份有限公司。在宁夏某数据中心项目中，部署间接蒸发冷却机组7台，节能量为1787万千瓦时/年。
(十)间接蒸发冷却技术，在空——空间接式换热技术基础上集成蒸发冷却系统，根据外界工况以及机房实际负载自动调节运行状态，在室外湿球温度≤19℃时无需启动压缩机，利用自然冷源来给机房降温。该技术适用于数据中心整体或冷却系统新建及改造。技术提供单位为华为技术有限公司。在某大数据中心项目中，采用间接蒸发冷却温控方案、1.2兆伏安供配电融合解决方案以及新一代智能云监控管理系统，电能利用比值为1.25，节能量为210万千瓦时/年。
(十一)全变频氟泵精密空调，采用压缩机及制冷剂泵串联结构，可根据使用环境及安装方式，通过人工智能算法自动计算负载大小，自动切换4种模式并控制空调系统投入运行数量，使空调始终运行在最佳能效点。该技术适用于数据中心冷却系统或整体新建及改造。技术提供单位为深圳科士达科技股份有限公司。在某电力项目中，安装全变频智慧氟泵空调100千瓦7套，80千瓦3套，50千瓦2套，全年能效比约12.83，节能量为92万千瓦时/年。
(十二)氟泵多联式自然冷却系统，采用一次循环，室内末端与散热冷源直接连接，无中间换热环节，降低室外温度要求，实现超长自然冷却时间，采用氟泵及小压比气泵，利用逆卡诺循环，建立全冷媒过程，实现热管高效换热。该技术适用于数据中心冷却系统新建及改造。技术提供单位为广东申菱环境系统股份有限公司。在广东省某大数据中心项目中，部署81台自然冷却双循环精密空调、电力电池间用房间级空调以及核心机房用行级空调，冷却负载因子(CLF)为0.15，节能量为1138万千瓦时/年。
(十三)变频离心式冷水机组，利用三元流叶轮、补气增焓技术和节能器，根据数据中心的高温工况进行优化设计，结合数字变频技术，依据数据中心工况自动控制压缩机转速，使压缩机能效显著提高。该技术适用于数据中心冷却系统或整体新建及改造。技术提供单位为顿汉布什(中国)工业有限公司。在浙江省某云计算数据中心项目中，部署变频离心式冷水机组设备5台，相比普通离心机组节能量为420万千瓦时/年。
(十四)空调背板墙，安装在机柜背后，背板内部的环保工质将设备散发的热量吸收后发生相变，在热力作用下向上沿管道流入热管冷凝器散热后冷却成液态，再通过重力作用回流至背板换热器，完成换热循环。该技术适用于数据中心冷却系统或整体新建及改造。技术提供单位为北京国电恒嘉科技产业集团有限公司。在广东省某数据中心机房改造项目中，为机柜部署空调背板墙系统以及智能控制系统，改造后电能利用比值为1.3，节能量为260万千瓦时/年。
(十五)双系统互备热管背板空调末端技术，采用“自然冷源”或“自然冷源+强制制冷”方式，通过小温差驱动热管系统内部循环工质形成自适应动态相变循环，实现室内外无动力、自适应冷量传输。该技术适用于数据中心冷却系统新建及改造。技术提供单位为四川斯普信信息技术有限公司。在某数据中心热管背板示范机房项目中，运用自然风冷水冷型热管背板末端空调14台，电能利用比值为1.32，节能量为39万千瓦时/年。
(十六)整体优化流场的通风冷却系统，通过应用叶轮流场优化、电机效率提升、智能调整转速等技术，实现整体优化流场，同时电机速度可控。该技术适用于数据中心冷却系统新建及改造。技术提供单位为威海克莱特菲尔风机股份有限公司。在北京市某数据中心项目中，利用高效冷却通风机替代原有传统通风机，比原有通风机节能30%，节能量为14万千瓦时/年。
(十七)直接蒸发式预冷却加(除)湿技术，将环境干热空气经过富含水分子的湿膜，通过等焓、加湿、降温过程，实现环境空气全热交换，根据用途可分为室内型湿膜加(除)湿机和室外型风冷空调室外机湿膜潜热冷却节能装置。该技术适用于数据中心冷却系统新建及改造。技术提供单位为四川斯普信信息技术有限公司。在浙江省某公司机房改造项目中，采用66台湿膜加(除)湿机来控制机房内的环境湿度，节能量为259万千瓦时/年。
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原标题：《国家信息化领域节能技术应用指南与案例(2022年版)》之一：数据中心节能提效技术(高效冷却技术产品)
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