“风进水退”成新趋势，华为数据中心温控产品“极致节能”再突破

作者／于耀翔

来源／华夏能源网

“双十一”购物狂欢节，全网电商平台成交额破万亿，这背后，是数据中心在支持着几亿人的线上畅快购物；

当红明星做一场带货直播，每上架一款商品，便有数千人乃至数万人瞬时购买，这背后，依然是数据中心在给予直播平台鼎力支持；

疫情期间，人们的生活都离不开“健康码”，这背后，是数据中心对健康码信息进行存储、计算和传递，守护着人民群众的健康防线……

在诸多场景背后，数据中心皆是当之无愧的“幕后英雄”。在大数据时代，数据与每个人息息相关，而数据中心正是支撑这个时代流畅运转的基础设施，但你又是否想过，是什么在保障着数据中心的安全、平稳运行？

众所周知，数据中心的核心是各种各样的IT设备，其对环境的温度、湿度等均有着严苛的要求，因而需要冷却温控系统对环境精确控制。但同时，冷却温控系统设备能耗占数据中心总能耗的30％左右，因此对数据中心的运行成本和环保要求一直都形成了较大压力。

面对这些挑战，华为推出新一代间接蒸发冷却产品，向业界提供了保障数据中心安全、稳定、流畅运行的先进冷却温控系统解决方案。华为间接蒸发冷却解决方案不仅针对性优化了精确控制与能效水平，还为数据中心带来了极简、绿色、智能、安全的综合使用体验，堪称“内外兼修”。

据了解，如今华为间接蒸发冷却解决方案市场占有率已高达34．5％，位居中国数据中心蒸发冷却温控产品市场第一，领跑全国。但华为对冷却温控系统更低的PUE及更易维护的追求从未止步，正不断突破着行业极限。

“风进水退”新趋势

目前，数据中心冷却系统有几种常见方案，如使用冷媒或冷冻水制冷的远端送风或行间的空调设备，利用自然冷源的氟泵系统，以及间接蒸发冷却系统等。

“水冷”方案主要由冷冻水机组、冷冻水制冷末端、水泵等7个制冷子系统构成，系统交付时间长，从安装到调试一般需要6个月左右，同时系统过于复杂，导致运维工作量大。

另外，冷冻水制冷链路长，热量从机房内传递到机房外需要经过多达4次换热，且难以利用自然冷源，制约了PUE的降低空间，导致数据中心运营成本居高不下。

间接蒸发冷却解决方案通过换热器，可以利用自然新风与室内回风换热，同时利用水分蒸发降低换热温度，最大程度利用自然冷源。通常情况下，间接蒸发冷却机组可以实现三种运行模式，分别为：

干模式，仅风机运行，完全采用自然冷却；

湿模式，风机和喷淋水泵运行，利用喷淋冷却后的空气换热；

混合模式，风机、喷淋水泵、压缩机同时运行。模式更多，可满足多场景、多需求。

间接蒸发冷却温控产品具有更高的换热效率，可最大程度地利用自然冷源，在保证温度、湿度精细控制的前提下，极大程度上降低了自身的能耗，目前该技术路线已受到行业的广泛认可，“风进水退”也成为了数据中心冷却温控系统的发展趋势。

“极致节能”再突破

从2008年开始，华为就已着手数据中心温控产品的技术预研，具有深厚的技术积淀。其在国内外一共建设了3个研发中心，同时建立了具有国家权威机构认证的实验室，拥有150多名研发工程师，研发实力强大。

2019年，华为首次发布FusionCol间接蒸发冷却解决方案（AHU），以极简、绿色、智能、安全的综合使用体验惊艳业界。

在极简方面，AHU方案采用模块化和预制化的架构，实现“一箱一系统”，令制冷系统交付时间缩短50％。

在绿色方面，AHU方案最大限度地利用了室外新风作为自然冷源，相比于冷冻水制冷系统省电14％、省水40％。在华为云乌兰察布数据中心，年均PUE低至1．15。

在智能方面，AHU方案支持基于AI的iCooling能效优化技术，在同等硬件条件下，降低制冷系统能耗多达8％。

在安全方面，华为AHU方案借助各类图像、声音、振动等智能传感器，匹配AI智能算法，实现间接蒸发冷却系统全自动巡检及故障预测，降低运维人力投入高达25％。

以廊坊万国20330kW数据中心为例，经测算，生命周期内，负载率为100％时，冷冻水系统解决方案pPUE为0．32，而华为的间接蒸发冷却解决方案为0．12，按照每kWh电费0．6元，华为方案每年可节省电费2137万元。

今年8月，华为基于间接蒸发冷却技术路线，再次推出了EHU方案（Environment Handling Unit）。

EHU方案创新采用“暖通融合”、“冷电融合”理念，融合了加湿＆除湿、隔断防火二合一风阀等功能。同时，EHU实现了对锂电储能系统的直接利用，无须前级配置UPS，端到端Capex降低了10％，并进一步实现了市电切换过程中温度“0”波动，降低机组谐波影响，更好地满足了数据中心的可用性要求及提升电网质量。

此外，通过采用全新换热芯和风机设计，EHU方案令换热芯结垢率大幅降低了75％，并使换热效率提升了5％，风机效率提升了8％；通过AI－iCooling综合能效寻优技术进一步降低PUE，在硬件条件不变的情况下降低CLF达0．02，并支持利用AI技术替代人工巡检，运维时间可节省50％以上。

对于AHU与EHU两项重大成果，华为相关负责人表示道：“华为间接蒸发冷却解决方案诠释了‘风进水退，极致节能’的先进理念。”

“在‘双碳’背景下，绿色节能、可持续发展将会是数据中心行业发展的主旋律，华为将以持续创新的姿态，继往开来，拥抱碳中和，继续打造更加低碳智能的数据中心解决方案，包括扎根研究关键部件的效率来降低PUE；进一步加强AI能效寻优，实现DC级及园区的PUE最低化，及AI巡检的无人化研究等。”上述华为负责人表示。