一站式间接蒸发冷却解决方案到底有多节能？

网络演进和数据业务的快速发展带动数据产业的快速发展。受到效率和成本驱动，大型数据中心的规模越来越大，但随之来的问题是消耗的电能也越来越多。

2018年全国的数据中心用电量为1608.89亿千瓦时，超过了上海市2018年全社会用电量，占中国全社会用电量的2.35%；2023年预计可达2,667.92亿千瓦时，年均增长率将达到10.64%，约等于2.5个三峡的发电量。用电问题已成为制约数据中心业务发展的瓶颈。

如果将一个典型的大型数据中心能耗进行整体分析便可以发现，破解用电瓶颈、降低数据中心能耗的关键在于提升制冷系统效率。

注：一个典型大型数据中心（PUE为1.6）的能耗系统

从上表可以看出，在非IT的能耗中，约有63%的损耗是制冷系统造成的。

如何有效的提高制冷系统效率？常见的做法包括：

1、部署高效的制冷系统，如变频冷水机组、变频冷却水泵、EC风机等；

2、利用软件、AI算法等进行制冷系统效率优化；

3、利用自然冷源，如氟泵、板式换热器、间接蒸发冷却等；

传统的冷冻水系统能效已经进入瓶颈，如何利用AI提升制冷效率以及高效的利用自然冷源是值得探索的方向。比如

1、华为的iCooling@AI能效优化技术，利用AI算法实现系统级节能，实测有效降低PUE约8%；

2、在高效利用自然冷源方面，华为选择间接蒸发冷却技术。

目前多家互联网巨头在自建的数据中心也在充分利用自然冷源，不仅年PUE均达到1.2以下，节省了成本，而且缩短了交付工期。

与传统制冷方案和其他自然冷却方案相比，间接蒸发冷却解决方案有着明显的优势：

1、自然冷源利用效率高

以北京地区为例，如采用间接蒸发冷却，每年自然冷却时长6342h，比板换（冷冻水水温15-22℃）方案多1000小时。

2、换热链路短，高效换热

水冷冷冻水方案通常需要4次换热，风冷方案需要2次换热，而间接蒸发冷却仅需要1次换热。

3、集成度高，环境要求简单

间接蒸发冷却是一站式解决方案，对大气和环境要求低。无需复杂的深化设计、现场管路连接等，简单高效。

更长的自然冷却时长，更短的制冷链路，以及广泛的适用性，使得间接蒸发冷却成为了绿色数据中心的首选方案。

空-空换热芯、喷淋系统、压缩机补冷系统为间接蒸发冷却三大核心部件

华为基于20年全球数据中心建设、运维经验和先进的热设计技术，打造了领先的一站式间接蒸发冷却解决方案FusionCol。FusionCol突破了时间和空间的限制，实现了制冷系统的“风进水退”。

1、硬件层面：FusionCol采用高效换热芯/风机，提升机组内部效率。十字交叉流强化换热风道+矩阵式顺风喷淋设计，大幅提升了换热效率。

2、软件层面：FusionCol利用AI加持的iCooling能效优化技术，系统寻优降pPUE（partial power usage effectiveness）。机组内寻优，实现单机组高效工作；群组寻优，与室外气温、IT复杂率联动，实现制冷系统高效运行；水电平衡，节水节电模式智能推荐，实现运行成本整体最优。

以北京某数据中心(10MW规模)为例，采用FusionCol方案，PUE相比冷冻水可下降0.2，制冷系统年省电费413万。

此外，FusionCol采用极简设计，相比传统冷冻水系统减少了大量的管路施工及调试工作，缩短了50%以上的现场部署时间，业务实现了提前上线；极简的设计也大幅降低了运维难度。

2019年华为在内蒙古乌兰察布市建设多个密度为8kW/柜规模的大型数据中心，以支撑云服务业务发展。这些大型数据中心制冷系统采用FusionCol间接蒸发冷却解决方案，配合其他预制部件，15天所有设备进场，4个月完成全部安装工作，业务上线时间缩短60%。全年平均PUE低至1.15，对比传统的建设模式，至少节约45%的电力消耗，使得乌兰察布云成为了国内绿色数据中心的新标杆。

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