数据中心冷却节能关键技术
admin
2022-09-16
数据中心冷却节能关键技术
技术编号
GD-005
提供单位
中国科学院广州能源研究所
技术大类
资源能源利用技术
联系人
董凯军
技术类型
能源回收与节约技术
电话
13922169966
邮箱
dongkj@ms.giec.ac.cn
适用范围
能源技术
推荐单位
广东省科学技术厅
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技术简要说明基于高密度蓄冷的双源互补供冷技术,以高密度蓄冷作为冷量储存和中转核心,实现自然冷源与机械制冷双源互补供冷。大温差分区供冷技术提高供水温度和供回水温差,实现自然冷源利用率和制冷主机能效的显著提高,通过配置多组变风量送风模块,实现竖向多温区差异化冷却。面向海量运行数据的数据中心节能管理和控制优化技术,通过大数据挖掘分析和神经网络模型训练,完成多参数智能寻优,实现数据中心低能耗低成本运行。
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Technical Brief Description
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技术提供方中国科学院广州能源研究所
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技术主要指标信息蓄冷温差提高3℃,蓄冷品质因数FOM≥92%;自然冷源利用率提高15%;供水温度≥15℃,供回水温差≥10℃;冷却成本降
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商业应用情况0
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
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商业应用单位联系人/电话/邮箱
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设备投资数据中心冷却系统建设成本随数据中心规模增大而增大,与常规冷却技术相比,数据中心冷却节能关键技术单位制冷量投资额会提高20-30%,投资回收期2-3年。以中国联通华南(东莞)数据中心一期工程为例,其制冷量3300RT,投资额增加380.5万元,与数据中心常规冷却技术对比,单位制冷量投资额提高0.115万元/RT。目前,该示范工程已经稳定安全、节能运行5年。
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年运行维护费用设备运行维护费用与常规冷却系统一样,以中国联通华南(东莞)数据中心一期工程为例,水蓄冷系统5年运行维护费用138966.75元,空调群控系统5年运行维护费用61744.41元,数据中心冷却系统5年总运行维护费用20.07万元。
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投资回收期第三方机构对中国联通华南(东莞)数据中心一期工程进行了为期3个月的能耗监测,在该数据中心尚未达到100%负载率的情况下,采用该冷却关键节能技术的数据中心3个月内的用电量为99.73万kWh,转移峰电量52.62万kWh,经折算该数据中心年用电量约为1520.44万kWh,转移峰电量263.84万kWh。在相同的供冷负荷前提下,经过测算,采用常规冷却技术其年用电量约为1586.07万kWh。与常规冷却技术进行了对比,年节电量65.63万kWh,投资额增加380.5万元,运行费用节约172.73万元,投资回收期为2.2年。
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附加效益0
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综合效益(1)面向高能耗数据中心的双源互补供冷节能技术,突破高密度蓄冷和宽温区负压露点蒸发冷却的技术难题,蓄冷密度得到显著提高、自然冷源利用率大幅提升,实现大规模低成本冷源制备;高功率密度机柜的大温差分区供冷技术,优化设计空调末端新型换热结构和气流组织方案,显著提高制冷主机COP和自然冷源利用温度阈值,解决高功率密度机柜的冷却难题、避免出现局部热点;面向海量运行数据的数据中心节能管理和控制优化技术,通过大数据挖掘分析和神经网络模型训练,完成多参数智能寻优,实现数据中心低能耗低成本运行。 (2)高密度蓄冷装置蓄冷温差提高3℃,蓄冷品质因数FOM≥92%;在相同气象条件下,宽温区负压露点冷却塔较常规冷却塔工作温区范围增大5~10℃;自然冷源利用率提高15%;大温差精密空调冷冻水供水温度≥15℃,供回水温差≥10℃;冷却系统运行成本相比常规冷却方案降低30%以上。
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障碍对技术转移影响等级0
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提交日期2020/12/30
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技术成熟度中国科学院广州能源研究所自2010年开始研究数据中心冷却节能技术,承担国家863项目、广东省科技厅重大专项、广东省科技厅产学研项目、中科院院地合作项目、佛山市院市合作项目等多个数据中心相关科研项目,参与制订《液/气双通道散热数据中心机房设计规范》。研究了数据中心自然冷源利用、液体冷却、气流组织优化、高密度蓄冷、大温差液冷换热器等关键技术和设备,形成具有完全自主知识产权的多项核心技术,项目技术已达到国内领先水平。数据中心冷却关键节能技术已在中国联通华南(东莞)数据中心(荣获“国家绿色数据中心”称号)、佛山电信机房实现产业化应用,建立了低成本冷源制备系统示范工程,充分验证了蓄冷和自然冷源利用冷却节能系统的节能效果,取得良好的经济效益和社会效益。
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技术适用性与使用条件本技术可实现自然冷源利用率提高15%,运行费用降低≥30%,节能率≥25%,关键技术指标与同类产品相比优势明显。国家对新建和在运营数据中心的能耗已提出明确指标要求,大部分在运行数据中心需进行改造,本技术所进入市场属高成长市场。本技术面向新建和改造数据中心进行应用,目标用户明确,市场适应性强。
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技术稳定性中国科学院广州能源研究所自2010年开始研究数据中心自然冷源利用、液体冷却、气流组织优化、高密度蓄冷、大温差液冷换热器等关键技术,承担国家863项目、广东省科技厅重大专项、广东省科技厅产学研项目、中科院院地合作项目、佛山市院市合作项目等多个数据中心相关科研项目,参与制订《液/气双通道散热数据中心机房设计规范》,形成具有完全自主知识产权的多项核心专利技术,项目技术已达到国内领先水平。 数据中心冷却节能技术已在中国联通华南(东莞)数据中心(荣获“国家绿色数据中心”称号)、佛山电信机房实现产业化应用,建立了低成本冷源制备系统示范工程,经第三方机构检测,该技术结合自然冷却和高密度蓄冷,实现自然冷源平稳、洁净、深度利用,运行稳定可靠,节能效果显著。最早的示范工程已经稳定安全、节能运行5年以上,截至目前,无一安全事故发生。
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技术安全性“数据中心冷却节能关键技术”已在中国联通华南(东莞)数据中心(荣获“国家绿色数据中心”称号)、佛山电信机房实现产业化应用,最早的示范工程已经稳定安全、节能运行5年以上。截至目前,无一安全事故发生,具有良好的安全性能。通过多年的工程应用实践与安全技术措施设计优化,已经建立了一个完善而有力的安全风险防范体系,为“数据中心冷却系统”的正常运行、人身及设备安全提供了可靠的保证。
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技术转移推广障碍0
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知识产权转让“数据中心冷却节能关键技术”的所有知识产权由中国科学院广州能源研究所独立创作完成,本单位对“数据中心冷却节能关键技术”拥有完全的知识产权,愿意以股权投资、技术转让、合作开发等多种形式进行科技合作及工程推广应用。