“AI+綜合節能改造”：打造數據中心熱管理系統節能“秘籍”

維諦技術服務： 歐小明 曲鑫

當前，基于AI技術在確保精準制冷、實現節能和提升運營效率方面的重要作用，將AI技術與熱管理系統改造相結合，實現深度協同，是數據中心節能改造的關鍵路徑之一。

“AI+綜合節能改造”提升熱管理系統效率

首先，熱管理系統的改造可以提升系統硬件的效率、自然冷利用的能力，并優化氣流組織，從而提高系統的柔性能力、自動化水平和整體效率。以風冷精密熱管理系統為例，通過采用“全變頻+SDC氟泵自然冷+冷熱通道隔離”的改造方案，不僅能提高系統效率，還可以降低設備的噪音和振動。

其次，AI系統賦予熱管理系統的智慧大腦，AI通過實時工況數據和預測性分析，可以預測制冷需求，自動調整系統運行狀態，實現動態的冷卻控制。同時，AI系統通過強化學習不斷尋優，完善預測和控制策略，最大限度地減少能源消耗。以中央空調冷凍水系統為例，當AI系統結合冷凍水系統自動化改造后，可實現分鐘級的控制策略調整。

因此，熱管理系統AI綜合節能改造可最大程度地實現節能降碳，能夠將數據中心PUE 1.8降低到PUE<1.3。

熱管理系統AI綜合節能改造的特點

1.性能提升和柔性調控：

增強系統硬件的性能：對熱管理系統硬件的改造，提升硬件的性能和效率，使系統更加柔性可調，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，最終提高整體系統運行效率。

2.智能化和自適應性提升：系統具備自適應學習能力，可以不斷優化控制策略，適應不同工作條件和環境變化。

3.智能制冷和實時節能：結合AI技術、全變頻和自然冷技術，實現整個運行周期的最優控制，熱管理系統能夠適應IT負載、環境溫度等工況變化，實現按需制冷和實時節能。

4.全自動化和降低運營成本：AI結合自動化改造，實現系統全自動尋優，無需人工干預，降低運營成本，提高管理效率。

5.實時監測與智能預測：AI系統基于實時監控和智能預測功能，及時發現節能機會，并通過預測性調整防止局部熱點和減少能源浪費。此外，系統還可以故障預警，實現預測性維護。

6.多維度能耗管理和全方位監控：基于對數據的深度分析，AI系統提供多維度、全方位的能耗監控和管理，實現更精確、更節能的能源管理，并支持遠程控制和優化。

維諦技術擁有從設備級到系統級人工智能的研發和制造能力，為熱管理系統節能提供整體和創新的解決方案。借助維諦技術全棧式自適應AI平臺，數據中心將迎來更可靠、更高效、更智能的新時代。

熱管理系統AI綜合節能改造最佳實踐

案例一：東北某金融數據中心Vertiv™ AI Lite綜合節能改造

挑戰背景：

東北某金融數據中心面臨業務增長受限，迫切需要提升機柜負載能力，同時還需要提高運行效率，響應“雙碳”戰略。

維諦技術解決方案：

對10個微環境的MDC進行全面改造，提高設備運行效率。

2.部署Vertiv™ AI Lite節能系統，實現智能化能源管理。

方案價值：

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最高等級認證，解決客戶基礎設施建設難題。

2.AI+變頻氟泵列間空調：使得PUE完全符合政策監管要求。

3.Vertiv™ AI Lite智能模塊：引入強化學習+回歸預測算法，實現快速收斂，自動適應各種模塊化機房場景。

4.節能效果顯著： 經第三方權威機構測試驗證，搭配Vertiv™ SmartAisle™解決方案，Vertiv™ AI Lite在不同工況條件下的節能效果達到了7.9%至21.7%。

案例二：華東某電信運營商數據機房Vertiv™ AI Room+全變頻空調改造節能改造

挑戰背景：

某電信運營商數據機房面臨老舊精密空調效率低下，機房pPUE較高。

維諦技術解決方案：

1.將傳統定頻系統升級為全變頻空調系統。

2.部署Vertiv™ AI Room節能系統，注入智能化能源管理。

方案價值：

1.全變頻空調改造： 系統節能效率提升高達46%。

2.AI 系統節能增效： 引入Vertiv™ AI Room系統，額外節能18%，空調節能率達到55%，機房pPUE降低超過15%。

3.先進技術融合：Vertiv™ AI Room系統基于深度學習和強化學習，與全變頻空調技術相融合，實現：

自適應調節： 無需人工干預，基于環境溫度和IT負荷變化，AI智能調節實現實時節能。

預測未來趨勢：AI全自動尋優，智慧控制輸出，提升空調效率，避免局部熱點產生。

多重保障： 結合多重安全保障和AI策略跟蹤，在確保安全的前提下，實現更深度的節能。

機房空調AI節能控制技術榮獲數據中心科技成果獎：二等獎

案例三：某樓宇冷機系統Vertiv™ AI Building綜合節能改造

改造背景：

維諦技術在進行數據中心AI節能改造的同時，也嘗試對自用的樓宇和實驗室中央空調系統進行全面的改造升級統。

維諦技術改造方案：

1.變頻改造： 對冷卻塔風機和水泵進行變頻改造，提高系統運行效率和柔性能力。

2.傳感器增設： 引入更多傳感器，監測制冷系統的關鍵參數，為制冷運行調控和AI智能管理提供精準數據支持。

3.自動控制系統改造： 對熱管理系統進行自動控制系統的全面升級改造，提升系統的自動化水平、自適應性和智能程度。

4.AI Building節能系統部署： 引入Vertiv™ AI Building節能系統，為樓宇冷機系統提供先進的智能化能源管理。

方案價值：

1.冷源節能率提升： 通過綜合節能改造，冷源側節能率達到約24.5%，在引入AI系統后，可額外提升10.8%左右。

2.運維降低依賴： 實現全自動運行和AI節能改造，顯著降低對運維人員的依賴，改造后的系統運行更加穩定可靠。

3.智能化管理系統建立： 通過AI系統實現對熱管理系統運行狀態的實時監測，設備遠程操作和控制策略可視化，并具備移動終端應急處理、運行報表、系統診斷和設備管理等多功能。

案例四：某匯聚機房Vertiv™ AI Site綜合節能改造

挑戰背景：

XX移動基站原來采用4臺5P的定頻民用柜機，顯熱比只有0.65～0.82，存在除濕損耗大，部分負載下制冷效率較低、能耗較高等問題，而且受限于空調安裝位置，機房氣流組織不合理，導致中區及遠端溫度較高。

維諦技術改造方案：

1.DFC新風創新： 引入DFC新風自然冷系統，采用靜電除塵技術，極大減少維護工作量和成本。

2.創新的SRC壁掛精密空調結合風管送風： 采用SRC壁掛精密空調結合風管，實現多點精確送風，有效消除局部過熱，提升空調系統效率超過30%。

3.Vertiv™ AI Site節能部署：引入AI節能系統，對DFC、SRC及其他空調系統進行智能管理。

方案價值：

1.節能率高： 改造前機房平均PUE高達2.0，改造后空調節能率達到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，為客戶帶來了經濟效益的迅速實現。

通過以上案例，充分展示了維諦技術在AI綜合節能方面的卓越能力，同時彰顯了其創新解決方案的全面性和先進性。

毋庸置疑， AI技術與熱管理技術的融合已成為基礎設施未來發展的重要趨勢之一，賦予傳統熱管理系統高效、自動化、智能化的新形態。維諦技術將通過持續不懈的創新和實踐，推動數據中心邁向綠色、高效、安全、智能的發展方向，為構建美好的數字世界貢獻智慧和力量。

關于維諦技術（Vertiv）

維諦技術（Vertiv，NYSE：VRT）致力于保障客戶關鍵應用的持續運行、發揮最優性能、業務需求擴展，并為此提供硬件、軟件、分析和延展服務技術的整體解決方案。維諦技術（Vertiv）幫助現代數據中心、邊緣數據中心、通信網絡、商業和工業設施客戶所面臨的艱巨挑戰，提供全面覆蓋云到網絡邊緣的電力、制冷和IT基礎設施解決方案和技術服務組合。