“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”
2024-05-24 09:39:00
艾瑞網(wǎng)
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(qiáng)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
增強(qiáng)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(jī)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(hù)。
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
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(jī)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。
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。
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(qiáng)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(jī)房場景。
4.節(jié)能效果顯著： 經(jīng)第三方權(quán)威機(jī)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(jī)房Vertiv? AI Room+全變頻空調(diào)改造節(jié)能改造
某電信運營商數(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。
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。
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(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：二等獎
案例三：某樓宇冷機(jī)系統(tǒng)Vertiv? AI Building綜合節(jié)能改造
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)。
1.變頻改造： 對冷卻塔風(fēng)機(jī)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(jī)系統(tǒng)提供先進(jìn)的智能化能源管理。
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(jī)房Vertiv? AI Site綜合節(jié)能改造
XX移動基站原來采用4臺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。
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。
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，為客戶帶來了經(jīng)濟(jì)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。
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