美的中央空調解碼數據中心新未來

本刊編輯部

1綜述

2020年，“新基建”火了。

國家發改委提出，要加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度，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濟走出疫情沖擊、有效帶動經濟發展的新引擎。發改委計劃報告明確提及，2020年將布局10個左右區域級數據中心集群和智能計算中心。由此可見，超大型和規模化將成為數據中心未來發展的重要趨勢（圖1）。

當前，國家規劃中和在建的數據中心項目數量眾多，耗電量每年呈15%～20%遞增。為了節能降耗，國家要求新建數據中心PUE<1.4。當前國內數據中心平均PUE在1.6～1.8，因此行業紛紛把數據中心建設在云貴、西北等冷源充足的地區，利用自然冷源Freecooling來降低PUE值。而如何在東部和南部地區建立PUE<1.4的數據中心，一直是行業面臨的主要難題。

作為國內暖通行業的領導者，美的中央空調始終以技術創新為第一生產力。針對數據中心產業面臨的難點和痛點，美的中央空調在技術研發和產品研發上投入了大量的人力和物力。6月19日，美的中央空調聯合中航云研發出針對數據中心領域的“冰潛”系列陣列式機房空調，以創新的思維和可靠的性能最終為數據中心行業帶來超低pPUE解決方案，實現綠色節能發展。值得一提的是，美的也是行業中首個推出關于數據中心領域解決方案的中央空調企業。至此，美的中央空調超高效智慧數據中心解決方案將為全國各地數據中心的快速建設鋪好基石。

據悉，美的中央空調與中航云合作的數據中心項目坐落于廣州區域。根據氣象資料，該地區氣溫適宜，濕度81%，可部分利用Freecooling。美的中央空調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結構，優化系統節能控制，降低PUE值。美的中央空調創新開發的新型節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了數據中心PUE<1.4的要求。

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

以提高數據中心能效為目標，美的中央空調聯合中航云對機房進行重構，將冷熱通道完全隔離，強制氣流有效換熱，實現了采用“冰潛”的暖通系統整體年平均COP值在7以上，極大地提升了機房換熱效率。連接末端空調的pPUE可降至1.008，機房整體PUE可小于1.25，相比傳統的數據中心制冷解決方案更顯整體優勢。

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，但同時冷熱風短路混合效應也嚴重影響著制冷效率。因此，“冰潛”系列陣列式機房空調創新性地提出了后回風頂送風的氣流組織方案，將末端空調一對一置于機柜下方，在豎直方向形成閉式循環，在實現高效節能降耗的同時，大幅減少了機房的占用空間。在設計上，循環水與機柜完全隔離，使機房永無“水患之憂”，確保了服務器安全。

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采用1臺顯示器控制64臺（最大值）空調，集中監控更方便，成本也更低。機組搭載的M-BMS系統能夠自動尋優冷水主機、空調末端、水泵、冷卻塔風機的最佳工作點，從而提升運行效率。

工廠預制、模塊化設計極大地縮短了機房建設周期。美的中央空調研發的陣列式空調模塊化設計、主水管及接頭工程安裝直接改工廠預制，現場直接以“搭積木”的形式交付安裝，安裝速度同比提高90%以上。

2020年，美的中央空調緊跟國家和時代的步伐，堅持全面數字化、全面智能化的核心發展戰略，不但成功將大數據分析、物聯網控制、AI算法、云計算等技術與暖通空調產品結合，而且更將數字化和智能化注入樓宇建筑之中。“冰潛”系列陣列式數據中心機房空調產品的推出，將使得美的中央空調在數據中心領域的優勢得到進一步發揮，從而占據更多的市場份額，繼續引領中國中央空調行業的前進步伐。

2美的中央空調超高效智慧數據中心解決方案

數據中心產業規模

目前，我國大數據產業發展在經歷初期探索、市場啟動等階段后，大數據的技術、應用以及社會公眾的接受度等方面逐步趨于成熟，整個產業開始步入快速發展階段。有數據顯示，2019年中國數據中心數量超過7萬個，占全球的23%左右。根據中國電子信息產業發展研究院發布的數據顯示，2018 年中國大數據產業的市場規模約為 4 384.50億元，同比增長23.50%。隨著國家政策的激勵以及大數據應用模式的逐步成熟，未來幾年中國大數據市場仍將保持快速增長，預計到 2021 年中國大數據市場規模將達到 8 070.60 億元（圖2）。

數據中心面臨的痛點

痛點一：建設周期長

按傳統的建設速度，一座大型數據中心的建設周期往往要兩年以上。新基建形勢下，數據中心正處于快速建設的階段，一座大型數據中心的建設周期將縮短在一年以內，才能滿足數字經濟的發展需求（圖3）。

痛點二：耗能高

目前，我國數據中心的整體PUE值在1.6～1.8，很多老舊機房的PUE值更是達到了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，制冷機房已經成為僅次于IT設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，大型數據中心機房面積受限。同時，因散熱需求，數據中心機房中的機柜和機架間的排放密度也受到嚴格控制。固定的排放面積導致設備占地面積巨大，不僅影響美觀度，也增加了經濟成本。

痛點四：安裝費時費力

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

黃雋

中航云控股（廣州）

股份有限公司董事副總裁兼CTO、

中航云數據有限公司執行董事

今天，新一代數據中心空調產品發布會暨美的中央空調和中航云戰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”和數據中心節能領域的一件盛事，將為國家節能減排事業做出巨大貢獻。

自2017年成立以來，中航云一直是提供高質量的全球化大數據綜合服務、引領全球智聯中國的實施單位。在數據中心領域，中航云已在粵港澳大灣區建設多個數據中心項目，總建設機柜數量達1.5萬個。

隨著產業需求和建設規模的不斷發展，中航云對以節能為核心的綠色數據中心提出了更高的要求，不斷加強并聚焦新領域的技術創新合作。2020年中航云創新提出了冷熱通道同時封閉、下回風下送風的解決方案，聯合美的中央空調共同研發了“冰潛”系列陣列式機房空調。結合美的中央空調高效水冷機組系統，實現了數據中心PUE值低于1.25的目標。秉承高起點開局、高標準建設、高效率推進的理念，中航云將會把此項新技術用于南方區域的項目中，進一步推進數據中心的綠色建設。

前進的道路上依然布滿荊棘。未來，中航云將與美的中央空調加強對高密度數據中心的研究，加快技術測試驗證的應用，集合產業和技術發展的需求，提升數據中心的整體技術水平。與此同時，中航云將繼續提高數據中心建設和運營的科技水平，通過數字化、自動化、智能化運營，減輕數據中心部門的壓力，提高數據中心的規模化和集中化程度，為推動我國數據中心產業邁上新的臺階而不懈努力。

羅志剛

中數智慧信息技術研究院副院長、CDCC專家技術組委員

從2016年至2018年，中國超大規模數據中心在全球占比已達8%。到2019年第三季度，該數據占比達到10%。隨著“新基建”政策的發布，數據中心更是迎來了爆發式增長，全國各地陸續涌現不少大型項目。截至2020年6月7日，華東地區和華南地區未來幾年規劃的數據中心總機架數量就接近50萬臺。而在數據中心領域，擁有3 000個機架的數據中心屬于大型數據中心，10 000個機架屬于超大型數據中心。目前，全國3 000個機架以上的數據中心占比達57%。以“新基建”的建設需求來看，未來幾年，全國預計還要增加上百萬個機架。

從地區上來看，北上廣區域因經濟發達、網絡良好等優勢，對機架的需求更為旺盛。中西部地區因自然資源的優勢，也將建設數據中心項目，以促進當地數字經濟的發展。高需求同樣伴隨著高要求。當前，各地區陸續出臺PUE政策，以提高新建數據中心的能源使用率。《北京市加快新型基礎設施建設行動方案（2020—2022年）》中明確提出：推進數據中心從存儲型到計算型的供給側結構性改革，加強存量數據中心綠色化改造，從低效率向高效率轉變;上海市提到要強化數據中心能源效率指標和能耗總量的監測。工信部相關資料顯示，全國超大型數據中心PUE平均值在1.63，大型數據中心PUE平均值在1.54，規劃在建的超大型數據中心要求PUE平均值在1.41，大型數據中心PUE平均值在1.48。可見，整個數據中心行業正朝著綠色節能、預制模塊化的技術方向發展。此次，美的中央空調聯合中航云推出的“冰潛”系列陣列式機房空調極大地滿足了新建數據中心更快速、更優質的建設要求。

5

美的中央空調：

定制化解決方案，彰顯領導者地位

一個卓越品牌的巔峰，是成為行業的精神領袖，在自身地位不斷提升的同時，帶領整個行業朝著可持續化的方向發展。

近幾年，美的中央空調在暖通行業的快速崛起有目共睹，其實現了從技術引進到自主創新，再到技術輸出的完美蛻變。美的中央空調的眾多產品和技術得到了國內外行業專家的高度認可。據《機電信息·中央空調市場》調研數據顯示，2019年美的中央空調以15.03%的市場占有率，連續6年蟬聯中央空調行業第一。

2020年受疫情影響，國內GDP增速明顯放緩。為了快速拉動經濟增長，政府首次將“新基建”寫入政府報告中。可以預見，“新基建”將是撬動新興產業的重要支點。

毋庸置疑，信息化、數據化和智能化是“新基建”的主基調。數據中心作為“新基建”的七大方向之一，其內部機房的暖通系統受到行業的重點關注。雖然我國數據中心行業已建設發展多年，但依舊存在能耗高、換熱差、占地面積大、安裝難度大等問題，與發達國家的數據中心相比仍有一定差距。截至目前，針對數據中心領域，暖通行業還未形成一個統一的綜合性系統解決方案。因此，美的中央空調聯合中航云推出的“冰潛”系列陣列式空調系統解決方案，既體現了美的中央空調在技術上的創新性和優越性，也代表了暖通行業未來的發展方向，彰顯出美的中央空調在數據中心領域的領先地位。

區別于傳統數據中心機房產品，“冰潛”系列陣列式數據中心機房空調產品，具有高效節能、模塊化、預制化等突出優點，開啟了綠色數據中心新時代。除“冰潛”系列空調外，美的中央空調還提供自主研發的變頻直驅降膜離心機作為冷水主機，為數據中心機房提供高效、穩定、可靠的制冷支撐。機組搭配了M-BMS智能樓宇管理系統、深度優化的能耗結構、靈活的智能負載均擔冗余備份體系，“冰潛”系列陣列式機房空調可以為機房節省71.7%的電能消耗，大幅降低制冷系統的能耗值，將電能更加有效地應用在IT設備端，真正實現機房的最低PUE值。

除了在產品技術上不斷尋求突破外，美的中央空調在渠道的專業能力、豐富的產品線以及完善的售前、售中、售后服務體系等方面優勢明顯，這也讓美的中央空調始終保持行業領先地位。

在“中國制造2025”發展戰略下，中國制造企業迎來轉型升級和改革創新的歷史機遇。尤其是在暖通行業，創新技術成為企業競爭提升的重點。以往，中央空調主要以單獨的產品形態存在，幾乎不和周邊產品發生關聯。但隨著物聯網技術的快速發展，中央空調技術與物聯網結合成為暖通行業未來發展的趨勢。尤其是國家綠色節能減排政策的逐步推進，整個暖通市場面臨轉型升級的壓力。由此可以預測，未來行業的發展將不再僅僅局限于單純售賣設備，而是朝著向客戶提供定制化的綜合解決方案方向發展。而能夠為各行各業提供專業性的一站式綜合解決方案的企業，將一躍成為中國暖通行業技術的引領者，并在世界產業格局中占有重要的地位。

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

新一輪的科技革命和產業變革已經來臨。美的中央空調再一次站在了時代浪潮的風口，并以前瞻性和創新性的思維抓住了“新基建”帶來的機遇。下一步，美的中央空調將以“冰潛”系列產品為導向，實時監測數據中心的變化，提供更多更專業的解決方案，促進行業的健康可持續發展。