当前,我国正处于各行业数字化转型的加速期,以数据中心为代表的数字基础设施应用场景不断深化。在“双碳”背景下，优化数据中心建设布局，加速数据中心方案迭代，也成为了强化数据赋能，助推数字经济高质量发展的重要抓手。
6月16日，中国制冷空调工业协会在西安组织召开了由西藏宁夏科技集团有限公司、西安工程大学、美的楼宇科技等单位联合完成的“高海拔地区数据中心直接蒸发冷却与余热回收关键设备与系统技术”项目科技成果鉴定会，鉴定委员会在严谨、全面、深入的质询答疑和研究讨论后，一致肯定了该项成果的国际领先水平和推广价值。
新应用直接蒸发冷却与余热回收技术双效赋能
众所周知，随着需要处理数据的总量和复杂程度越来越高，数据中心需要大量高性能的服务器来处理数据，功耗和发热量持续增加已然成为服务器和系统保持稳定运作的重要阻碍，如何平衡机房制冷与余热处理二者的关系成为了行业关注热点。
在我国平均海拔4000米以上的西藏地区，由于空气干燥、太阳辐射强、空气稀薄、昼夜温差大等特点，具有丰富的清洁自然冷源资源，是数据中心建设的“理想地”。
为了加快建设信息基础设施，打造多产业融合的绿色数据生态综合体，美的楼宇科技与西藏宁算科技集团、西安工程大学黄翔教授蒸发冷却科研团队通力合作，成功为西藏宁算数据中心定制了直接蒸发冷却热回收方案，充分提高可再生能源及余热的利用效率，在数据中心行业实现“零碳排放”树立了全新的标杆。
不同于传统的数据中心制冷方案，该方案的最大特点之一便是将直接蒸发制冷技术与热回收技术相结合，高效利用西藏天然的自然冷源和数据中心的余热资源，达到数据中心系统绿色、节能的目标。由于独特的地理特点和气候优势，西藏地区拥有极为稳定的干空气可再生能源，可以通过水蒸发的形式提供冷量，达到为数据中心服务器降温的目的。在利用西藏区域取之不尽的干空气能的同时，美的楼宇科技还将数据中心产生的废热收集，应用于现代农业养殖，热回收效率达33.6%，有利于改善高海拔地区现代农业养殖业环境。
虽然通过细致的评估和计算，西藏宁算数据中心冷却系统完全可以做到仅通过直接蒸发冷却机组，不利用压缩机便能产生稳定、足够的冷量。但美的楼宇科技仍仍针对西藏高海拔地区太阳辐射强度高和空气密度低等地域气候特征，在器件选型、板材、填料、水箱、风道等方面严格把关和设计，确保机组在罕见、极端的工况下也能保持稳定、高效运行。
从行业角度而言，直接蒸发冷却技术和余热回收技术在业内的应用案例并不鲜见，但通过将两项技术巧妙的地相结合，在数据机房领域取得良好节能和降碳效果的同时还能赋能养殖行业的案例尚属行业首例，对于推动新场景应用落地，提升数据机房节能化水平具有里程碑意义。
新技术 优化控制算法逻辑开启数据机房能效革命
在暖通领域，技术和应用是一体两面，有好技术才能有好的应用。想要新方案在项目中能够成功落地，通过定制的算法与控制为项目提供技术支撑也尤为关键。
在西藏宁算数据中心案例中，西藏地区特殊的空气条件、气候特点与普通地区存在较大的差异，传统的蒸发冷却控制算法存在严重的水土不服，需要针对西藏的区域特点重新设计一套全新的算法和控制技术来匹配需求，借以实现系统运行的高效与节能。
一方面，从充分提高自然冷却与余热利用效率出发，建立了数据中心夏季冷却所需求的冷量与冬季加热所需求的热量匹配的最优算法，在数据中心风系统侧通过热通道封闭的有效气流组织设计，显著提高空调排风温度；在水系统侧通过水源热泵梯级提高供水温度等方式提升系统的能效水平。
另一方面，还研发了高海拔地区数据中心专用型直接蒸发冷却与余热回收机组和控制方法，以完全自然冷却+余热回收的多种运行模式、合成纤维复合高分子填料等形式，在高海拔室外气象条件下显著提高了蒸发效率以及降低了能耗，拓展数据中心自然冷却的工作范围。
得益于高效的算法控制逻辑，西藏宁算数据中心热回收直接蒸发冷却方案的节能效果突出，系统全年CLF值（制冷负载系数）可达0.05，远超行业同类案例水平，成功将西藏的资源优势转化为商业竞争力，推动数据中心行业走向高质量发展的新路径。
新方案创新场景应用推动西部经济迸发活力
《时代》杂志编辑比尔·萨波里托曾说：“要么创新，要么消亡。”很显然，美的楼宇科技懂得这个道理。在如今技术蓬勃发展的年代里，创新的价值并不在创新本身，而是在于能否通过新的方式激活生产力，实现更大规模的价值赋能。西藏宁算数据中心案例的成功，其最大的价值也是在于其广阔的推广应用价值。
从推广价值来看，在数字经济的带动下，我国数据中心规模正在持续扩大，国内各地包括中亚、南亚等地区都对我国绿色高效、物美价廉的算力资源有着很大的需求，西部地区数据机房的建设在未来一段时间内仍有较大的发展空间。而热回收直接蒸发冷却方案可以应用于新疆、甘肃等与西藏区域空气条件类似的西部高海拔地区，同样具有较大推广应用价值。
从应用前景来看，随着美的楼宇科技与西藏宁算科技集团和西安工程大学联合研发的直接蒸发冷却热回收方案的不断优化，方案能与热泵技术、物联网技术相结合，具有丰富的可拓展性，有望在未来为西部高海拔地区商超、医院、酒店、航站楼、展览中心等场景服务。同时，由于数据机房余热资源极为丰富，在数据中心利用余热回收技术，不但能将余热资源用于农业养殖，也可以满足西部地区温室大棚、居民热水、供暖等需求，具有非常广泛的应用前景。
事实上，自2021年以来，美的楼宇科技与西藏宁算科技集团和西安工程大学达成战略合作，不断在“干空气能”可再生能源利用、光伏与机电一体化等领域展开产学研合作，积极探索空调技术创新与能源方案迭代，助力西部地区实现高效、绿色、可持续发展，推动西部经济迸发新的活力与生机。
回望空调技术诞生近百年的时间里，或许没有一个阶段能与当下物联网、智能化、大数据等技术给行业带来的颠覆与影响更深。随着可持续发展理念的逐渐深入，类似直接蒸发冷却热回收方案的创新实践将会不断涌现。作为暖通领域的杰出代表，美的楼宇科技也将不断加速“产学研用”创新，推动我国能源结构转型，在双碳目标下持续为用户带来绿色、高效、节能的综合性解决方案。
