美的中央空调解码数据中心新未来

本刊编辑部

1综述

2020年，“新基建”火了。

国家发改委提出，要加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度，推动智慧时代的到来。在政策的推动下，“新基建”有望成为助力中国经济走出疫情冲击、有效带动经济发展的新引擎。发改委计划报告明确提及，2020年将布局10个左右区域级数据中心集群和智能计算中心。由此可见，超大型和规模化将成为数据中心未来发展的重要趋势（图1）。

当前，国家规划中和在建的数据中心项目数量众多，耗电量每年呈15%～20%递增。为了节能降耗，国家要求新建数据中心PUE<1.4。当前国内数据中心平均PUE在1.6～1.8，因此行业纷纷把数据中心建设在云贵、西北等冷源充足的地区，利用自然冷源Freecooling来降低PUE值。而如何在东部和南部地区建立PUE<1.4的数据中心，一直是行业面临的主要难题。

作为国内暖通行业的领导者，美的中央空调始终以技术创新为第一生产力。针对数据中心产业面临的难点和痛点，美的中央空调在技术研发和产品研发上投入了大量的人力和物力。6月19日，美的中央空调联合中航云研发出针对数据中心领域的“冰潜”系列阵列式机房空调，以创新的思维和可靠的性能最终为数据中心行业带来超低pPUE解决方案，实现绿色节能发展。值得一提的是，美的也是行业中首个推出关于数据中心领域解决方案的中央空调企业。至此，美的中央空调超高效智慧数据中心解决方案将为全国各地数据中心的快速建设铺好基石。

据悉，美的中央空调与中航云合作的数据中心项目坐落于广州区域。根据气象资料，该地区气温适宜，湿度81%，可部分利用Freecooling。美的中央空调综合水资源考虑后采用高温冷冻水、高效末端和高效冷水机组+部分自然冷源的系统结构，优化系统节能控制，降低PUE值。美的中央空调创新开发的新型节能末端搭配自身高效冷水主机（带Freecooling）和M-BMS整体解决方案最终实现了数据中心PUE<1.4的要求。

众所周知，数据中心机房面积寸土寸金，而数据中心机房出柜率以及机架密度严格受限于散热能力，因此，提升制冷效率就相当于降低了整体成本。据测算，采用了“冰潜”系列阵列式机房空调的机房，出柜率提高了18.2%，也就意味着机房经济收益提高18.2%。

以提高数据中心能效为目标，美的中央空调联合中航云对机房进行重构，将冷热通道完全隔离，强制气流有效换热，实现了采用“冰潜”的暖通系统整体年平均COP值在7以上，极大地提升了机房换热效率。连接末端空调的pPUE可降至1.008，机房整体PUE可小于1.25，相比传统的数据中心制冷解决方案更显整体优势。

隔离且封闭的冷热通道，无疑可以对高密度机柜的部署提供更好的制冷支持，但同时冷热风短路混合效应也严重影响着制冷效率。因此，“冰潜”系列阵列式机房空调创新性地提出了后回风顶送风的气流组织方案，将末端空调一对一置于机柜下方，在竖直方向形成闭式循环，在实现高效节能降耗的同时，大幅减少了机房的占用空间。在设计上，循环水与机柜完全隔离，使机房永无“水患之忧”，确保了服务器安全。

针对老旧机房机柜掉电、运维繁琐、能耗高等问题，美的“冰潜”系列阵列式机房空调采用1台显示器控制64台（最大值）空调，集中监控更方便，成本也更低。机组搭载的M-BMS系统能够自动寻优冷水主机、空调末端、水泵、冷却塔风机的最佳工作点，从而提升运行效率。

工厂预制、模块化设计极大地缩短了机房建设周期。美的中央空调研发的阵列式空调模块化设计、主水管及接头工程安装直接改工厂预制，现场直接以“搭积木”的形式交付安装，安装速度同比提高90%以上。

2020年，美的中央空调紧跟国家和时代的步伐，坚持全面数字化、全面智能化的核心发展战略，不但成功將大数据分析、物联网控制、AI算法、云计算等技术与暖通空调产品结合，而且更将数字化和智能化注入楼宇建筑之中。“冰潜”系列阵列式数据中心机房空调产品的推出，将使得美的中央空调在数据中心领域的优势得到进一步发挥，从而占据更多的市场份额，继续引领中国中央空调行业的前进步伐。

2美的中央空调超高效智慧数据中心解决方案

数据中心产业规模

目前，我国大数据产业发展在经历初期探索、市场启动等阶段后，大数据的技术、应用以及社会公众的接受度等方面逐步趋于成熟，整个产业开始步入快速发展阶段。有数据显示，2019年中国数据中心数量超过7万个，占全球的23%左右。根据中国电子信息产业发展研究院发布的数据显示，2018 年中国大数据产业的市场规模约为 4 384.50亿元，同比增长23.50%。随着国家政策的激励以及大数据应用模式的逐步成熟，未来几年中国大数据市场仍将保持快速增长，预计到 2021 年中国大数据市场规模将达到 8 070.60 亿元（图2）。

数据中心面临的痛点

痛点一：建设周期长

按传统的建设速度，一座大型数据中心的建设周期往往要两年以上。新基建形势下，数据中心正处于快速建设的阶段，一座大型数据中心的建设周期将缩短在一年以内，才能满足数字经济的发展需求（图3）。

痛点二：耗能高

目前，我国数据中心的整体PUE值在1.6～1.8，很多老旧机房的PUE值更是达到了2.0以上（图4）。PUE增加的同时，制冷机房的能耗占比也在增加，制冷机房已经成为仅次于IT设备的第二大能耗用户。

痛点三：占地面积大

随着消费升级及土地价格的提高，城市的土地变得寸土寸金。为提高空间利用率，大型数据中心机房面积受限。同时，因散热需求，数据中心机房中的机柜和机架间的排放密度也受到严格控制。固定的排放面积导致设备占地面积巨大，不仅影响美观度，也增加了经济成本。

痛点四：安装费时费力

在“新基建”的影响下，数据中心发展迅猛，未来发展前景广阔。因此，美的中央空调投入大量的资本和精力探索数据中心行业，力求以创新优质的产品和系统化的方案为行业注入活力。在此之前，美的中央空调就已做过不少数据中心的实际案例，如苏州的中国移动云计算中心、新疆的电信数据中心等。美的中央空调在数据中心行业已耕耘多年，通过对实际案例的研发和思考，美的中央空调最终希望的是给数据中心提供一个完整的解决方案，而不再是单一的设备。目前，美的中央空调无论是大型水机的硬件设备，还是M-BMS智能楼宇管理系统的软实力，都已十分成熟。软硬实力的结合将真实有效地降低数据中心的PUE值。未来，美的中央空调将为全球提供更节能、舒适、智能的产品和服务。

黄隽

中航云控股（广州）

股份有限公司董事副总裁兼CTO、

中航云数据有限公司执行董事

今天，新一代数据中心空调产品发布会暨美的中央空调和中航云战略合作签约仪式在佛山美的集团总部隆重举行，这是“新基建”和数据中心节能领域的一件盛事，将为国家节能减排事业做出巨大贡献。

自2017年成立以来，中航云一直是提供高质量的全球化大数据综合服务、引领全球智联中国的实施单位。在数据中心领域，中航云已在粤港澳大湾区建设多个数据中心项目，总建设机柜数量达1.5万个。

随着产业需求和建设规模的不断发展，中航云对以节能为核心的绿色数据中心提出了更高的要求，不断加强并聚焦新领域的技术创新合作。2020年中航云创新提出了冷热通道同时封闭、下回风下送风的解决方案，联合美的中央空调共同研发了“冰潜”系列阵列式机房空调。结合美的中央空调高效水冷机组系统，实现了数据中心PUE值低于1.25的目标。秉承高起点开局、高标准建设、高效率推进的理念，中航云将会把此项新技术用于南方区域的项目中，进一步推进数据中心的绿色建设。

前进的道路上依然布满荆棘。未来，中航云将与美的中央空调加强对高密度数据中心的研究，加快技术测试验证的应用，集合产业和技术发展的需求，提升数据中心的整体技术水平。与此同时，中航云将继续提高数据中心建设和运营的科技水平，通过数字化、自动化、智能化运营，减轻数据中心部门的压力，提高数据中心的规模化和集中化程度，为推动我国数据中心产业迈上新的台阶而不懈努力。

罗志刚

中数智慧信息技术研究院副院长、CDCC专家技术组委员

从2016年至2018年，中国超大规模数据中心在全球占比已达8%。到2019年第三季度，该数据占比达到10%。随着“新基建”政策的发布，数据中心更是迎来了爆发式增长，全国各地陆续涌现不少大型项目。截至2020年6月7日，华东地区和华南地区未来几年规划的数据中心总机架数量就接近50万台。而在数据中心领域，拥有3 000个机架的数据中心属于大型数据中心，10 000个机架属于超大型数据中心。目前，全国3 000个机架以上的数据中心占比达57%。以“新基建”的建设需求来看，未来几年，全国预计还要增加上百万个机架。

从地区上来看，北上广区域因经济发达、网络良好等优势，对机架的需求更为旺盛。中西部地区因自然资源的优势，也将建设数据中心项目，以促进当地数字经济的发展。高需求同样伴随着高要求。当前，各地区陆续出台PUE政策，以提高新建数据中心的能源使用率。《北京市加快新型基础设施建设行动方案（2020—2022年）》中明确提出：推进数据中心从存储型到计算型的供给侧结构性改革，加强存量数据中心绿色化改造，从低效率向高效率转变;上海市提到要强化数据中心能源效率指标和能耗总量的监测。工信部相关资料显示，全国超大型数据中心PUE平均值在1.63，大型数据中心PUE平均值在1.54，规划在建的超大型数据中心要求PUE平均值在1.41，大型数据中心PUE平均值在1.48。可见，整个数据中心行业正朝着绿色节能、预制模块化的技术方向发展。此次，美的中央空调联合中航云推出的“冰潜”系列阵列式机房空调极大地满足了新建数据中心更快速、更优质的建设要求。

5

美的中央空调：

定制化解决方案，彰显领导者地位

一个卓越品牌的巅峰，是成为行业的精神领袖，在自身地位不断提升的同时，带领整个行业朝着可持续化的方向发展。

近几年，美的中央空调在暖通行业的快速崛起有目共睹，其实现了从技术引进到自主创新，再到技术输出的完美蜕变。美的中央空调的众多产品和技术得到了国内外行业专家的高度认可。据《机电信息·中央空调市场》调研数据显示，2019年美的中央空调以15.03%的市场占有率，连续6年蝉联中央空调行业第一。

2020年受疫情影响，国内GDP增速明显放缓。为了快速拉动经济增长，政府首次将“新基建”写入政府报告中。可以预见，“新基建”将是撬动新兴产业的重要支点。

毋庸置疑，信息化、数据化和智能化是“新基建”的主基调。数据中心作为“新基建”的七大方向之一，其内部机房的暖通系统受到行业的重点关注。虽然我国数据中心行业已建设发展多年，但依旧存在能耗高、换热差、占地面积大、安装难度大等问题，与发达国家的数据中心相比仍有一定差距。截至目前，针对数据中心领域，暖通行业还未形成一个统一的综合性系统解决方案。因此，美的中央空调联合中航云推出的“冰潜”系列阵列式空调系统解决方案，既体现了美的中央空调在技术上的创新性和优越性，也代表了暖通行业未来的发展方向，彰显出美的中央空调在数据中心领域的领先地位。

区别于传统数据中心机房产品，“冰潜”系列阵列式数据中心机房空调产品，具有高效节能、模块化、预制化等突出优点，开启了绿色数据中心新时代。除“冰潜”系列空调外，美的中央空调还提供自主研发的变频直驱降膜离心机作为冷水主机，为数据中心机房提供高效、稳定、可靠的制冷支撑。机组搭配了M-BMS智能楼宇管理系统、深度优化的能耗结构、灵活的智能负载均担冗余备份体系，“冰潜”系列阵列式机房空调可以为机房节省71.7%的电能消耗，大幅降低制冷系统的能耗值，将电能更加有效地应用在IT设备端，真正实现机房的最低PUE值。

除了在产品技术上不断寻求突破外，美的中央空调在渠道的专业能力、丰富的产品线以及完善的售前、售中、售后服务体系等方面优势明显，这也让美的中央空调始终保持行业领先地位。

在“中国制造2025”发展战略下，中国制造企业迎来转型升级和改革创新的历史机遇。尤其是在暖通行业，创新技术成为企业竞争提升的重点。以往，中央空调主要以单独的产品形态存在，几乎不和周边产品发生关联。但随着物联网技术的快速發展，中央空调技术与物联网结合成为暖通行业未来发展的趋势。尤其是国家绿色节能减排政策的逐步推进，整个暖通市场面临转型升级的压力。由此可以预测，未来行业的发展将不再仅仅局限于单纯售卖设备，而是朝着向客户提供定制化的综合解决方案方向发展。而能够为各行各业提供专业性的一站式综合解决方案的企业，将一跃成为中国暖通行业技术的引领者，并在世界产业格局中占有重要的地位。

实际上，在解决方案这一领域，美的中央空调早已走在了行业前端。2019年4月，美的中央空调推出绿色空港节能解决方案，服务于国内外大型机场。2019年10月，美的中央空调推出商用空间综合解决方案和家庭住宅综合解决方案，服务于多种建筑领域。2020年6月，美的中央空调推出全新的“冰潜”系列阵列式机房空调解决方案，为数据中心的快速发展提供保障，也为“新基建”时代下绿色数据中心的快速发展开拓了崭新的道路。

新一轮的科技革命和产业变革已经来临。美的中央空调再一次站在了时代浪潮的风口，并以前瞻性和创新性的思维抓住了“新基建”带来的机遇。下一步，美的中央空调将以“冰潜”系列产品为导向，实时监测数据中心的变化，提供更多更专业的解决方案，促进行业的健康可持续发展。