“AI+綜合節(jié)能改造”：打造數(shù)據(jù)中心熱管理系統(tǒng)節(jié)能“秘籍”

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(shí)現(xiàn)節(jié)能和提升運(yùn)營(yíng)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(shí)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(dòng)化水平和整體效率。以風(fēng)冷精密熱管理系統(tǒng)為例，通過(guò)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(dòng)。

其次，AI系統(tǒng)賦予熱管理系統(tǒng)的智慧大腦，AI通過(guò)實(shí)時(shí)工況數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)性分析，可以預(yù)測(cè)制冷需求，自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的冷卻控制。同時(shí)，AI系統(tǒng)通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)不斷尋優(yōu)，完善預(yù)測(cè)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(dòng)化改造后，可實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)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(shí)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(diǎn)

1.性能提升和柔性調(diào)控：

增強(qiáng)系統(tǒng)硬件的性能：對(duì)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(yùn)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(shí)時(shí)節(jié)能：結(jié)合AI技術(shù)、全變頻和自然冷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)運(yùn)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(shí)現(xiàn)按需制冷和實(shí)時(shí)節(jié)能。

4.全自動(dòng)化和降低運(yùn)營(yíng)成本：AI結(jié)合自動(dòng)化改造，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全自動(dòng)尋優(yōu)，無(wú)需人工干預(yù)，降低運(yùn)營(yíng)成本，提高管理效率。

5.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能預(yù)測(cè)：AI系統(tǒng)基于實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能預(yù)測(cè)功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)節(jié)能機(jī)會(huì)，并通過(guò)預(yù)測(cè)性調(diào)整防止局部熱點(diǎn)和減少能源浪費(fèi)。此外，系統(tǒng)還可以故障預(yù)警，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)。

6.多維度能耗管理和全方位監(jiān)控：基于對(duì)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(shí)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(jí)到系統(tǒng)級(jí)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(tái)，數(shù)據(jù)中心將迎來(lái)更可靠、更高效、更智能的新時(shí)代。

熱管理系統(tǒng)AI綜合節(jié)能改造最佳實(shí)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(zhǎng)受限，迫切需要提升機(jī)柜負(fù)載能力，同時(shí)還需要提高運(yùn)行效率，響應(yīng)“雙碳”戰(zhàn)略。

維諦技術(shù)解決方案：

對(duì)10個(gè)微環(huán)境的MDC進(jìn)行全面改造，提高設(shè)備運(yùn)行效率。

2.部署Vertiv™ AI Lite節(jié)能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能化能源管理。

方案價(jià)值：

1.全面交付解決方案： 提供一攬子高可靠保障，整體通過(guò)Tier-Ready最高等級(jí)認(rèn)證，解決客戶(hù)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(qiáng)化學(xué)習(xí)+回歸預(yù)測(cè)算法，實(shí)現(xiàn)快速收斂，自動(dòng)適應(yīng)各種模塊化機(jī)房場(chǎng)景。

4.節(jié)能效果顯著： 經(jīng)第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)測(cè)試驗(yàn)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(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)機(jī)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(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)機(jī)房面臨老舊精密空調(diào)效率低下，機(jī)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(jí)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(jià)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(jī)房pPUE降低超過(guò)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(qiáng)化學(xué)習(xí)，與全變頻空調(diào)技術(shù)相融合，實(shí)現(xiàn)：

自適應(yīng)調(diào)節(jié)： 無(wú)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(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)節(jié)能。

預(yù)測(cè)未來(lái)趨勢(shì)：AI全自動(dòng)尋優(yōu)，智慧控制輸出，提升空調(diào)效率，避免局部熱點(diǎn)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(shí)現(xiàn)更深度的節(jié)能。

機(jī)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(jiǎng)：二等獎(jiǎng)

案例三：某樓宇冷機(jī)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(shí)，也嘗試對(duì)自用的樓宇和實(shí)驗(yàn)室中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行全面的改造升級(jí)統(tǒng)。

維諦技術(shù)改造方案：

1.變頻改造： 對(duì)冷卻塔風(fēng)機(jī)和水泵進(jìn)行變頻改造，提高系統(tǒng)運(yùn)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(cè)制冷系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)，為制冷運(yùn)行調(diào)控和AI智能管理提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持。

3.自動(dòng)控制系統(tǒng)改造： 對(duì)熱管理系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)的全面升級(jí)改造，提升系統(tǒng)的自動(dòng)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(jī)系統(tǒng)提供先進(jìn)的智能化能源管理。

方案價(jià)值：

1.冷源節(jié)能率提升： 通過(guò)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(yùn)維降低依賴(lài)： 實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行和AI節(jié)能改造，顯著降低對(duì)運(yùn)維人員的依賴(lài)，改造后的系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。

3.智能化管理系統(tǒng)建立： 通過(guò)AI系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)熱管理系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，設(shè)備遠(yuǎn)程操作和控制策略可視化，并具備移動(dòng)終端應(yīng)急處理、運(yùn)行報(bào)表、系統(tǒng)診斷和設(shè)備管理等多功能。

案例四：某匯聚機(jī)房Vertiv™ AI Site綜合節(jié)能改造

挑戰(zhàn)背景：

XX移動(dòng)基站原來(lái)采用4臺(tái)5P的定頻民用柜機(jī)，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(wèn)題，而且受限于空調(diào)安裝位置，機(jī)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(hù)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(shí)現(xiàn)多點(diǎn)精確送風(fēng)，有效消除局部過(guò)熱，提升空調(diào)系統(tǒng)效率超過(guò)30%。

3.Vertiv™ AI Site節(jié)能部署：引入AI節(jié)能系統(tǒng)，對(duì)DFC、SRC及其他空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行智能管理。

方案價(jià)值：

1.節(jié)能率高： 改造前機(jī)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(hù)帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益的迅速實(shí)現(xiàn)。

通過(guò)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(shí)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(lái)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一，賦予傳統(tǒng)熱管理系統(tǒng)高效、自動(dòng)化、智能化的新形態(tài)。維諦技術(shù)將通過(guò)持續(xù)不懈的創(chuàng)新和實(shí)踐，推動(dòng)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(hù)關(guān)鍵應(yīng)用的持續(xù)運(yùn)行、發(fā)揮最優(yōu)性能、業(yè)務(wù)需求擴(kuò)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(hù)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。