“熱管理系統(tǒng)AI綜合節(jié)能改造”——開啟數(shù)據(jù)中心新時代
維諦技術(shù)服務(wù): 歐小明 曲鑫
當(dāng)前,基于AI技術(shù)在確保精準(zhǔn)制冷、實現(xiàn)節(jié)能和提升運營效率方面的重要作用,將AI技術(shù)與熱管理系統(tǒng)改造相結(jié)合,實現(xiàn)深度協(xié)同,是數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造的關(guān)鍵路徑之一。
“AI+綜合節(jié)能改造”提升熱管理系統(tǒng)效率
首先,熱管理系統(tǒng)的改造可以提升系統(tǒng)硬件的效率、自然冷利用的能力,并優(yōu)化氣流組織,從而提高系統(tǒng)的柔性能力、自動化水平和整體效率。以風(fēng)冷精密熱管理系統(tǒng)為例,通過采用“全變頻+SDC氟泵自然冷+冷熱通道隔離”的改造方案,不僅能提高系統(tǒng)效率,還可以降低設(shè)備的噪音和振動。
其次,AI系統(tǒng)賦予熱管理系統(tǒng)的智慧大腦,AI通過實時工況數(shù)據(jù)和預(yù)測性分析,可以預(yù)測制冷需求,自動調(diào)整系統(tǒng)運行狀態(tài),實現(xiàn)動態(tài)的冷卻控制。同時,AI系統(tǒng)通過強化學(xué)習(xí)不斷尋優(yōu),完善預(yù)測和控制策略,最大限度地減少能源消耗。以中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)為例,當(dāng)AI系統(tǒng)結(jié)合冷凍水系統(tǒng)自動化改造后,可實現(xiàn)分鐘級的控制策略調(diào)整。
因此,熱管理系統(tǒng)AI綜合節(jié)能改造可最大程度地實現(xiàn)節(jié)能降碳,能夠?qū)?shù)據(jù)中心PUE 1.8降低到PUE<1.3。
熱管理系統(tǒng)AI綜合節(jié)能改造的特點
1.性能提升和柔性調(diào)控:
增強系統(tǒng)硬件的性能:對熱管理系統(tǒng)硬件的改造,提升硬件的性能和效率,使系統(tǒng)更加柔性可調(diào),還可增加自然冷利用的能力;
自然冷利用提升: 增加自然冷或提升自然冷利用的效率,最終提高整體系統(tǒng)運行效率。
2.智能化和自適應(yīng)性提升:系統(tǒng)具備自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力,可以不斷優(yōu)化控制策略,適應(yīng)不同工作條件和環(huán)境變化。
3.智能制冷和實時節(jié)能:結(jié)合AI技術(shù)、全變頻和自然冷技術(shù),實現(xiàn)整個運行周期的最優(yōu)控制,熱管理系統(tǒng)能夠適應(yīng)IT負(fù)載、環(huán)境溫度等工況變化,實現(xiàn)按需制冷和實時節(jié)能。
4.全自動化和降低運營成本:AI結(jié)合自動化改造,實現(xiàn)系統(tǒng)全自動尋優(yōu),無需人工干預(yù),降低運營成本,提高管理效率。
5.實時監(jiān)測與智能預(yù)測:AI系統(tǒng)基于實時監(jiān)控和智能預(yù)測功能,及時發(fā)現(xiàn)節(jié)能機會,并通過預(yù)測性調(diào)整防止局部熱點和減少能源浪費。此外,系統(tǒng)還可以故障預(yù)警,實現(xiàn)預(yù)測性維護。
6.多維度能耗管理和全方位監(jiān)控:基于對數(shù)據(jù)的深度分析,AI系統(tǒng)提供多維度、全方位的能耗監(jiān)控和管理,實現(xiàn)更精確、更節(jié)能的能源管理,并支持遠(yuǎn)程控制和優(yōu)化。

維諦技術(shù)擁有從設(shè)備級到系統(tǒng)級人工智能的研發(fā)和制造能力,為熱管理系統(tǒng)節(jié)能提供整體和創(chuàng)新的解決方案。借助維諦技術(shù)全棧式自適應(yīng)AI平臺,數(shù)據(jù)中心將迎來更可靠、更高效、更智能的新時代。
熱管理系統(tǒng)AI綜合節(jié)能改造最佳實踐
案例一:東北某金融數(shù)據(jù)中心Vertiv™ AI Lite綜合節(jié)能改造
挑戰(zhàn)背景:
東北某金融數(shù)據(jù)中心面臨業(yè)務(wù)增長受限,迫切需要提升機柜負(fù)載能力,同時還需要提高運行效率,響應(yīng)“雙碳”戰(zhàn)略。
維諦技術(shù)解決方案:
對10個微環(huán)境的MDC進(jìn)行全面改造,提高設(shè)備運行效率。
2.部署Vertiv™ AI Lite節(jié)能系統(tǒng),實現(xiàn)智能化能源管理。
方案價值:
1.全面交付解決方案: 提供一攬子高可靠保障,整體通過Tier-Ready最高等級認(rèn)證,解決客戶基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)難題。
2.AI+變頻氟泵列間空調(diào):使得PUE完全符合政策監(jiān)管要求。
3.Vertiv™ AI Lite智能模塊:引入強化學(xué)習(xí)+回歸預(yù)測算法,實現(xiàn)快速收斂,自動適應(yīng)各種模塊化機房場景。
4.節(jié)能效果顯著: 經(jīng)第三方權(quán)威機構(gòu)測試驗證,搭配Vertiv™ SmartAisle™解決方案,Vertiv™ AI Lite在不同工況條件下的節(jié)能效果達(dá)到了7.9%至21.7%。


案例二:華東某電信運營商數(shù)據(jù)機房Vertiv™ AI Room+全變頻空調(diào)改造節(jié)能改造
挑戰(zhàn)背景:
某電信運營商數(shù)據(jù)機房面臨老舊精密空調(diào)效率低下,機房pPUE較高。
維諦技術(shù)解決方案:
1.將傳統(tǒng)定頻系統(tǒng)升級為全變頻空調(diào)系統(tǒng)。
2.部署Vertiv™ AI Room節(jié)能系統(tǒng),注入智能化能源管理。

方案價值:
1.全變頻空調(diào)改造:系統(tǒng)節(jié)能效率提升高達(dá)46%。
2.AI系統(tǒng)節(jié)能增效:引入Vertiv™ AI Room系統(tǒng),額外節(jié)能18%,空調(diào)節(jié)能率達(dá)到55%,機房pPUE降低超過15%。
3.先進(jìn)技術(shù)融合:Vertiv™ AI Room系統(tǒng)基于深度學(xué)習(xí)和強化學(xué)習(xí),與全變頻空調(diào)技術(shù)相融合,實現(xiàn):
自適應(yīng)調(diào)節(jié): 無需人工干預(yù),基于環(huán)境溫度和IT負(fù)荷變化,AI智能調(diào)節(jié)實現(xiàn)實時節(jié)能。
預(yù)測未來趨勢:AI全自動尋優(yōu),智慧控制輸出,提升空調(diào)效率,避免局部熱點產(chǎn)生。
多重保障: 結(jié)合多重安全保障和AI策略跟蹤,在確保安全的前提下,實現(xiàn)更深度的節(jié)能。



機房空調(diào)AI節(jié)能控制技術(shù)榮獲數(shù)據(jù)中心科技成果獎:二等獎
案例三:某樓宇冷機系統(tǒng)Vertiv™ AI Building綜合節(jié)能改造
改造背景:
維諦技術(shù)在進(jìn)行數(shù)據(jù)中心AI節(jié)能改造的同時,也嘗試對自用的樓宇和實驗室中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行全面的改造升級統(tǒng)。
維諦技術(shù)改造方案:
1.變頻改造:對冷卻塔風(fēng)機和水泵進(jìn)行變頻改造,提高系統(tǒng)運行效率和柔性能力。
2.傳感器增設(shè):引入更多傳感器,監(jiān)測制冷系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù),為制冷運行調(diào)控和AI智能管理提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持。
3.自動控制系統(tǒng)改造:對熱管理系統(tǒng)進(jìn)行自動控制系統(tǒng)的全面升級改造,提升系統(tǒng)的自動化水平、自適應(yīng)性和智能程度。
4.AI Building節(jié)能系統(tǒng)部署:引入Vertiv™ AI Building節(jié)能系統(tǒng),為樓宇冷機系統(tǒng)提供先進(jìn)的智能化能源管理。
方案價值:
1.冷源節(jié)能率提升:通過綜合節(jié)能改造,冷源側(cè)節(jié)能率達(dá)到約24.5%,在引入AI系統(tǒng)后,可額外提升10.8%左右。
2.運維降低依賴:實現(xiàn)全自動運行和AI節(jié)能改造,顯著降低對運維人員的依賴,改造后的系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定可靠。
3.智能化管理系統(tǒng)建立:通過AI系統(tǒng)實現(xiàn)對熱管理系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)測,設(shè)備遠(yuǎn)程操作和控制策略可視化,并具備移動終端應(yīng)急處理、運行報表、系統(tǒng)診斷和設(shè)備管理等多功能。


案例四:某匯聚機房Vertiv™ AI Site綜合節(jié)能改造
挑戰(zhàn)背景:
XX移動基站原來采用4臺5P的定頻民用柜機,顯熱比只有0.65~0.82,存在除濕損耗大,部分負(fù)載下制冷效率較低、能耗較高等問題,而且受限于空調(diào)安裝位置,機房氣流組織不合理,導(dǎo)致中區(qū)及遠(yuǎn)端溫度較高。
維諦技術(shù)改造方案:
1.DFC新風(fēng)創(chuàng)新:引入DFC新風(fēng)自然冷系統(tǒng),采用靜電除塵技術(shù),極大減少維護工作量和成本。
2.創(chuàng)新的SRC壁掛精密空調(diào)結(jié)合風(fēng)管送風(fēng):采用SRC壁掛精密空調(diào)結(jié)合風(fēng)管,實現(xiàn)多點精確送風(fēng),有效消除局部過熱,提升空調(diào)系統(tǒng)效率超過30%。
3.Vertiv™ AI Site節(jié)能部署:引入AI節(jié)能系統(tǒng),對DFC、SRC及其他空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行智能管理。

方案價值:
1.節(jié)能率高:改造前機房平均PUE高達(dá)2.0,改造后空調(diào)節(jié)能率達(dá)到70.1%,PUE降至約1.3。
2.投資回收周期短:投資回收周期僅約2年,為客戶帶來了經(jīng)濟效益的迅速實現(xiàn)。

通過以上案例,充分展示了維諦技術(shù)在AI綜合節(jié)能方面的卓越能力,同時彰顯了其創(chuàng)新解決方案的全面性和先進(jìn)性。
毋庸置疑, AI技術(shù)與熱管理技術(shù)的融合已成為基礎(chǔ)設(shè)施未來發(fā)展的重要趨勢之一,賦予傳統(tǒng)熱管理系統(tǒng)高效、自動化、智能化的新形態(tài)。維諦技術(shù)將通過持續(xù)不懈的創(chuàng)新和實踐,推動數(shù)據(jù)中心邁向綠色、高效、安全、智能的發(fā)展方向,為構(gòu)建美好的數(shù)字世界貢獻(xiàn)智慧和力量。
關(guān)于維諦技術(shù)(Vertiv)
維諦技術(shù)(Vertiv,NYSE:VRT)致力于保障客戶關(guān)鍵應(yīng)用的持續(xù)運行、發(fā)揮最優(yōu)性能、業(yè)務(wù)需求擴展,并為此提供硬件、軟件、分析和延展服務(wù)技術(shù)的整體解決方案。維諦技術(shù)(Vertiv)幫助現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心、邊緣數(shù)據(jù)中心、通信網(wǎng)絡(luò)、商業(yè)和工業(yè)設(shè)施客戶所面臨的艱巨挑戰(zhàn),提供全面覆蓋云到網(wǎng)絡(luò)邊緣的電力、制冷和IT基礎(chǔ)設(shè)施解決方案和技術(shù)服務(wù)組合。
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