美的中央空調(diào)解碼數(shù)據(jù)中心新未來

本刊編輯部

1綜述

2020年，“新基建”火了。

國家發(fā)改委提出，要加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度，推動智慧時代的到來。在政策的推動下，“新基建”有望成為助力中國經(jīng)濟走出疫情沖擊、有效帶動經(jīng)濟發(fā)展的新引擎。發(fā)改委計劃報告明確提及，2020年將布局10個左右區(qū)域級數(shù)據(jù)中心集群和智能計算中心。由此可見，超大型和規(guī)?；瘜⒊蔀閿?shù)據(jù)中心未來發(fā)展的重要趨勢（圖1）。

當(dāng)前，國家規(guī)劃中和在建的數(shù)據(jù)中心項目數(shù)量眾多，耗電量每年呈15%～20%遞增。為了節(jié)能降耗，國家要求新建數(shù)據(jù)中心PUE<1.4。當(dāng)前國內(nèi)數(shù)據(jù)中心平均PUE在1.6～1.8，因此行業(yè)紛紛把數(shù)據(jù)中心建設(shè)在云貴、西北等冷源充足的地區(qū)，利用自然冷源Freecooling來降低PUE值。而如何在東部和南部地區(qū)建立PUE<1.4的數(shù)據(jù)中心，一直是行業(yè)面臨的主要難題。

作為國內(nèi)暖通行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，美的中央空調(diào)始終以技術(shù)創(chuàng)新為第一生產(chǎn)力。針對數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)面臨的難點和痛點，美的中央空調(diào)在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品研發(fā)上投入了大量的人力和物力。6月19日，美的中央空調(diào)聯(lián)合中航云研發(fā)出針對數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的“冰潛”系列陣列式機房空調(diào)，以創(chuàng)新的思維和可靠的性能最終為數(shù)據(jù)中心行業(yè)帶來超低pPUE解決方案，實現(xiàn)綠色節(jié)能發(fā)展。值得一提的是，美的也是行業(yè)中首個推出關(guān)于數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域解決方案的中央空調(diào)企業(yè)。至此，美的中央空調(diào)超高效智慧數(shù)據(jù)中心解決方案將為全國各地數(shù)據(jù)中心的快速建設(shè)鋪好基石。

據(jù)悉，美的中央空調(diào)與中航云合作的數(shù)據(jù)中心項目坐落于廣州區(qū)域。根據(jù)氣象資料，該地區(qū)氣溫適宜，濕度81%，可部分利用Freecooling。美的中央空調(diào)綜合水資源考慮后采用高溫冷凍水、高效末端和高效冷水機組+部分自然冷源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化系統(tǒng)節(jié)能控制，降低PUE值。美的中央空調(diào)創(chuàng)新開發(fā)的新型節(jié)能末端搭配自身高效冷水主機（帶Freecooling）和M-BMS整體解決方案最終實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心PUE<1.4的要求。

眾所周知，數(shù)據(jù)中心機房面積寸土寸金，而數(shù)據(jù)中心機房出柜率以及機架密度嚴(yán)格受限于散熱能力，因此，提升制冷效率就相當(dāng)于降低了整體成本。據(jù)測算，采用了“冰潛”系列陣列式機房空調(diào)的機房，出柜率提高了18.2%，也就意味著機房經(jīng)濟收益提高18.2%。

以提高數(shù)據(jù)中心能效為目標(biāo)，美的中央空調(diào)聯(lián)合中航云對機房進(jìn)行重構(gòu)，將冷熱通道完全隔離，強制氣流有效換熱，實現(xiàn)了采用“冰潛”的暖通系統(tǒng)整體年平均COP值在7以上，極大地提升了機房換熱效率。連接末端空調(diào)的pPUE可降至1.008，機房整體PUE可小于1.25，相比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心制冷解決方案更顯整體優(yōu)勢。

隔離且封閉的冷熱通道，無疑可以對高密度機柜的部署提供更好的制冷支持，但同時冷熱風(fēng)短路混合效應(yīng)也嚴(yán)重影響著制冷效率。因此，“冰潛”系列陣列式機房空調(diào)創(chuàng)新性地提出了后回風(fēng)頂送風(fēng)的氣流組織方案，將末端空調(diào)一對一置于機柜下方，在豎直方向形成閉式循環(huán)，在實現(xiàn)高效節(jié)能降耗的同時，大幅減少了機房的占用空間。在設(shè)計上，循環(huán)水與機柜完全隔離，使機房永無“水患之憂”，確保了服務(wù)器安全。

針對老舊機房機柜掉電、運維繁瑣、能耗高等問題，美的“冰潛”系列陣列式機房空調(diào)采用1臺顯示器控制64臺（最大值）空調(diào)，集中監(jiān)控更方便，成本也更低。機組搭載的M-BMS系統(tǒng)能夠自動尋優(yōu)冷水主機、空調(diào)末端、水泵、冷卻塔風(fēng)機的最佳工作點，從而提升運行效率。

工廠預(yù)制、模塊化設(shè)計極大地縮短了機房建設(shè)周期。美的中央空調(diào)研發(fā)的陣列式空調(diào)模塊化設(shè)計、主水管及接頭工程安裝直接改工廠預(yù)制，現(xiàn)場直接以“搭積木”的形式交付安裝，安裝速度同比提高90%以上。

2020年，美的中央空調(diào)緊跟國家和時代的步伐，堅持全面數(shù)字化、全面智能化的核心發(fā)展戰(zhàn)略，不但成功將大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)控制、AI算法、云計算等技術(shù)與暖通空調(diào)產(chǎn)品結(jié)合，而且更將數(shù)字化和智能化注入樓宇建筑之中?！氨鶟摗毕盗嘘嚵惺綌?shù)據(jù)中心機房空調(diào)產(chǎn)品的推出，將使得美的中央空調(diào)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的優(yōu)勢得到進(jìn)一步發(fā)揮，從而占據(jù)更多的市場份額，繼續(xù)引領(lǐng)中國中央空調(diào)行業(yè)的前進(jìn)步伐。

2美的中央空調(diào)超高效智慧數(shù)據(jù)中心解決方案

數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)規(guī)模

目前，我國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展在經(jīng)歷初期探索、市場啟動等階段后，大數(shù)據(jù)的技術(shù)、應(yīng)用以及社會公眾的接受度等方面逐步趨于成熟，整個產(chǎn)業(yè)開始步入快速發(fā)展階段。有數(shù)據(jù)顯示，2019年中國數(shù)據(jù)中心數(shù)量超過7萬個，占全球的23%左右。根據(jù)中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2018 年中國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模約為 4 384.50億元，同比增長23.50%。隨著國家政策的激勵以及大數(shù)據(jù)應(yīng)用模式的逐步成熟，未來幾年中國大數(shù)據(jù)市場仍將保持快速增長，預(yù)計到 2021 年中國大數(shù)據(jù)市場規(guī)模將達(dá)到 8 070.60 億元（圖2）。

數(shù)據(jù)中心面臨的痛點

痛點一：建設(shè)周期長

按傳統(tǒng)的建設(shè)速度，一座大型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)周期往往要兩年以上。新基建形勢下，數(shù)據(jù)中心正處于快速建設(shè)的階段，一座大型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)周期將縮短在一年以內(nèi)，才能滿足數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展需求（圖3）。

痛點二：耗能高

目前，我國數(shù)據(jù)中心的整體PUE值在1.6～1.8，很多老舊機房的PUE值更是達(dá)到了2.0以上（圖4）。PUE增加的同時，制冷機房的能耗占比也在增加，制冷機房已經(jīng)成為僅次于IT設(shè)備的第二大能耗用戶。

痛點三：占地面積大

隨著消費升級及土地價格的提高，城市的土地變得寸土寸金。為提高空間利用率，大型數(shù)據(jù)中心機房面積受限。同時，因散熱需求，數(shù)據(jù)中心機房中的機柜和機架間的排放密度也受到嚴(yán)格控制。固定的排放面積導(dǎo)致設(shè)備占地面積巨大，不僅影響美觀度，也增加了經(jīng)濟成本。

痛點四：安裝費時費力

在“新基建”的影響下，數(shù)據(jù)中心發(fā)展迅猛，未來發(fā)展前景廣闊。因此，美的中央空調(diào)投入大量的資本和精力探索數(shù)據(jù)中心行業(yè)，力求以創(chuàng)新優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和系統(tǒng)化的方案為行業(yè)注入活力。在此之前，美的中央空調(diào)就已做過不少數(shù)據(jù)中心的實際案例，如蘇州的中國移動云計算中心、新疆的電信數(shù)據(jù)中心等。美的中央空調(diào)在數(shù)據(jù)中心行業(yè)已耕耘多年，通過對實際案例的研發(fā)和思考，美的中央空調(diào)最終希望的是給數(shù)據(jù)中心提供一個完整的解決方案，而不再是單一的設(shè)備。目前，美的中央空調(diào)無論是大型水機的硬件設(shè)備，還是M-BMS智能樓宇管理系統(tǒng)的軟實力，都已十分成熟。軟硬實力的結(jié)合將真實有效地降低數(shù)據(jù)中心的PUE值。未來，美的中央空調(diào)將為全球提供更節(jié)能、舒適、智能的產(chǎn)品和服務(wù)。

黃雋

中航云控股（廣州）

股份有限公司董事副總裁兼CTO、

中航云數(shù)據(jù)有限公司執(zhí)行董事

今天，新一代數(shù)據(jù)中心空調(diào)產(chǎn)品發(fā)布會暨美的中央空調(diào)和中航云戰(zhàn)略合作簽約儀式在佛山美的集團總部隆重舉行，這是“新基建”和數(shù)據(jù)中心節(jié)能領(lǐng)域的一件盛事，將為國家節(jié)能減排事業(yè)做出巨大貢獻(xiàn)。

自2017年成立以來，中航云一直是提供高質(zhì)量的全球化大數(shù)據(jù)綜合服務(wù)、引領(lǐng)全球智聯(lián)中國的實施單位。在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，中航云已在粵港澳大灣區(qū)建設(shè)多個數(shù)據(jù)中心項目，總建設(shè)機柜數(shù)量達(dá)1.5萬個。

隨著產(chǎn)業(yè)需求和建設(shè)規(guī)模的不斷發(fā)展，中航云對以節(jié)能為核心的綠色數(shù)據(jù)中心提出了更高的要求，不斷加強并聚焦新領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新合作。2020年中航云創(chuàng)新提出了冷熱通道同時封閉、下回風(fēng)下送風(fēng)的解決方案，聯(lián)合美的中央空調(diào)共同研發(fā)了“冰潛”系列陣列式機房空調(diào)。結(jié)合美的中央空調(diào)高效水冷機組系統(tǒng)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心PUE值低于1.25的目標(biāo)。秉承高起點開局、高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、高效率推進(jìn)的理念，中航云將會把此項新技術(shù)用于南方區(qū)域的項目中，進(jìn)一步推進(jìn)數(shù)據(jù)中心的綠色建設(shè)。

前進(jìn)的道路上依然布滿荊棘。未來，中航云將與美的中央空調(diào)加強對高密度數(shù)據(jù)中心的研究，加快技術(shù)測試驗證的應(yīng)用，集合產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展的需求，提升數(shù)據(jù)中心的整體技術(shù)水平。與此同時，中航云將繼續(xù)提高數(shù)據(jù)中心建設(shè)和運營的科技水平，通過數(shù)字化、自動化、智能化運營，減輕數(shù)據(jù)中心部門的壓力，提高數(shù)據(jù)中心的規(guī)模化和集中化程度，為推動我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)邁上新的臺階而不懈努力。

羅志剛

中數(shù)智慧信息技術(shù)研究院副院長、CDCC專家技術(shù)組委員

從2016年至2018年，中國超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心在全球占比已達(dá)8%。到2019年第三季度，該數(shù)據(jù)占比達(dá)到10%。隨著“新基建”政策的發(fā)布，數(shù)據(jù)中心更是迎來了爆發(fā)式增長，全國各地陸續(xù)涌現(xiàn)不少大型項目。截至2020年6月7日，華東地區(qū)和華南地區(qū)未來幾年規(guī)劃的數(shù)據(jù)中心總機架數(shù)量就接近50萬臺。而在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，擁有3 000個機架的數(shù)據(jù)中心屬于大型數(shù)據(jù)中心，10 000個機架屬于超大型數(shù)據(jù)中心。目前，全國3 000個機架以上的數(shù)據(jù)中心占比達(dá)57%。以“新基建”的建設(shè)需求來看，未來幾年，全國預(yù)計還要增加上百萬個機架。

從地區(qū)上來看，北上廣區(qū)域因經(jīng)濟發(fā)達(dá)、網(wǎng)絡(luò)良好等優(yōu)勢，對機架的需求更為旺盛。中西部地區(qū)因自然資源的優(yōu)勢，也將建設(shè)數(shù)據(jù)中心項目，以促進(jìn)當(dāng)?shù)財?shù)字經(jīng)濟的發(fā)展。高需求同樣伴隨著高要求。當(dāng)前，各地區(qū)陸續(xù)出臺PUE政策，以提高新建數(shù)據(jù)中心的能源使用率?！侗本┦屑涌煨滦突A(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動方案（2020—2022年）》中明確提出：推進(jìn)數(shù)據(jù)中心從存儲型到計算型的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，加強存量數(shù)據(jù)中心綠色化改造，從低效率向高效率轉(zhuǎn)變;上海市提到要強化數(shù)據(jù)中心能源效率指標(biāo)和能耗總量的監(jiān)測。工信部相關(guān)資料顯示，全國超大型數(shù)據(jù)中心PUE平均值在1.63，大型數(shù)據(jù)中心PUE平均值在1.54，規(guī)劃在建的超大型數(shù)據(jù)中心要求PUE平均值在1.41，大型數(shù)據(jù)中心PUE平均值在1.48?？梢姡麄€數(shù)據(jù)中心行業(yè)正朝著綠色節(jié)能、預(yù)制模塊化的技術(shù)方向發(fā)展。此次，美的中央空調(diào)聯(lián)合中航云推出的“冰潛”系列陣列式機房空調(diào)極大地滿足了新建數(shù)據(jù)中心更快速、更優(yōu)質(zhì)的建設(shè)要求。

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美的中央空調(diào)：

定制化解決方案，彰顯領(lǐng)導(dǎo)者地位

一個卓越品牌的巔峰，是成為行業(yè)的精神領(lǐng)袖，在自身地位不斷提升的同時，帶領(lǐng)整個行業(yè)朝著可持續(xù)化的方向發(fā)展。

近幾年，美的中央空調(diào)在暖通行業(yè)的快速崛起有目共睹，其實現(xiàn)了從技術(shù)引進(jìn)到自主創(chuàng)新，再到技術(shù)輸出的完美蛻變。美的中央空調(diào)的眾多產(chǎn)品和技術(shù)得到了國內(nèi)外行業(yè)專家的高度認(rèn)可。據(jù)《機電信息·中央空調(diào)市場》調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2019年美的中央空調(diào)以15.03%的市場占有率，連續(xù)6年蟬聯(lián)中央空調(diào)行業(yè)第一。

2020年受疫情影響，國內(nèi)GDP增速明顯放緩。為了快速拉動經(jīng)濟增長，政府首次將“新基建”寫入政府報告中?？梢灶A(yù)見，“新基建”將是撬動新興產(chǎn)業(yè)的重要支點。

毋庸置疑，信息化、數(shù)據(jù)化和智能化是“新基建”的主基調(diào)。數(shù)據(jù)中心作為“新基建”的七大方向之一，其內(nèi)部機房的暖通系統(tǒng)受到行業(yè)的重點關(guān)注。雖然我國數(shù)據(jù)中心行業(yè)已建設(shè)發(fā)展多年，但依舊存在能耗高、換熱差、占地面積大、安裝難度大等問題，與發(fā)達(dá)國家的數(shù)據(jù)中心相比仍有一定差距。截至目前，針對數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，暖通行業(yè)還未形成一個統(tǒng)一的綜合性系統(tǒng)解決方案。因此，美的中央空調(diào)聯(lián)合中航云推出的“冰潛”系列陣列式空調(diào)系統(tǒng)解決方案，既體現(xiàn)了美的中央空調(diào)在技術(shù)上的創(chuàng)新性和優(yōu)越性，也代表了暖通行業(yè)未來的發(fā)展方向，彰顯出美的中央空調(diào)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

區(qū)別于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心機房產(chǎn)品，“冰潛”系列陣列式數(shù)據(jù)中心機房空調(diào)產(chǎn)品，具有高效節(jié)能、模塊化、預(yù)制化等突出優(yōu)點，開啟了綠色數(shù)據(jù)中心新時代。除“冰潛”系列空調(diào)外，美的中央空調(diào)還提供自主研發(fā)的變頻直驅(qū)降膜離心機作為冷水主機，為數(shù)據(jù)中心機房提供高效、穩(wěn)定、可靠的制冷支撐。機組搭配了M-BMS智能樓宇管理系統(tǒng)、深度優(yōu)化的能耗結(jié)構(gòu)、靈活的智能負(fù)載均擔(dān)冗余備份體系，“冰潛”系列陣列式機房空調(diào)可以為機房節(jié)省71.7%的電能消耗，大幅降低制冷系統(tǒng)的能耗值，將電能更加有效地應(yīng)用在IT設(shè)備端，真正實現(xiàn)機房的最低PUE值。

除了在產(chǎn)品技術(shù)上不斷尋求突破外，美的中央空調(diào)在渠道的專業(yè)能力、豐富的產(chǎn)品線以及完善的售前、售中、售后服務(wù)體系等方面優(yōu)勢明顯，這也讓美的中央空調(diào)始終保持行業(yè)領(lǐng)先地位。

在“中國制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略下，中國制造企業(yè)迎來轉(zhuǎn)型升級和改革創(chuàng)新的歷史機遇。尤其是在暖通行業(yè)，創(chuàng)新技術(shù)成為企業(yè)競爭提升的重點。以往，中央空調(diào)主要以單獨的產(chǎn)品形態(tài)存在，幾乎不和周邊產(chǎn)品發(fā)生關(guān)聯(lián)。但隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，中央空調(diào)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合成為暖通行業(yè)未來發(fā)展的趨勢。尤其是國家綠色節(jié)能減排政策的逐步推進(jìn)，整個暖通市場面臨轉(zhuǎn)型升級的壓力。由此可以預(yù)測，未來行業(yè)的發(fā)展將不再僅僅局限于單純售賣設(shè)備，而是朝著向客戶提供定制化的綜合解決方案方向發(fā)展。而能夠為各行各業(yè)提供專業(yè)性的一站式綜合解決方案的企業(yè)，將一躍成為中國暖通行業(yè)技術(shù)的引領(lǐng)者，并在世界產(chǎn)業(yè)格局中占有重要的地位。

實際上，在解決方案這一領(lǐng)域，美的中央空調(diào)早已走在了行業(yè)前端。2019年4月，美的中央空調(diào)推出綠色空港節(jié)能解決方案，服務(wù)于國內(nèi)外大型機場。2019年10月，美的中央空調(diào)推出商用空間綜合解決方案和家庭住宅綜合解決方案，服務(wù)于多種建筑領(lǐng)域。2020年6月，美的中央空調(diào)推出全新的“冰潛”系列陣列式機房空調(diào)解決方案，為數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展提供保障，也為“新基建”時代下綠色數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展開拓了嶄新的道路。

新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革已經(jīng)來臨。美的中央空調(diào)再一次站在了時代浪潮的風(fēng)口，并以前瞻性和創(chuàng)新性的思維抓住了“新基建”帶來的機遇。下一步，美的中央空調(diào)將以“冰潛”系列產(chǎn)品為導(dǎo)向，實時監(jiān)測數(shù)據(jù)中心的變化，提供更多更專業(yè)的解決方案，促進(jìn)行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。