西门子智算中心热管理系统解决方案_11页_4mb

西门子智算中心热管理系统解决方案总结

核心内容

西门子智能建筑事业部推出的热管理系统解决方案，旨在应对当前数据中心在高密度AI负载、能源效率、可持续性及运营韧性方面的挑战。该方案融合了数字技术与物理系统，提供了一种全局视角的优化体验，适用于多种冷却应用场景。

主要观点

• AI推动算力需求：人工智能的发展使得数据中心机柜密度大幅增加，传统的风冷系统已无法满足需求，液冷成为关键工艺环节。
• 系统级视角缺失：当前市场上的冷却方案缺乏系统级的优化和全局化韧性设计，难以适配复杂多变的算力调度和制冷架构。
• 监管要求升级：政府监管从单一的PUE能评扩展到多指标协同监管体系，地方政府开始实施差别电价政策，推动数据中心向可持续发展转型。
• 可持续发展挑战：数据中心用电量巨大，但缺乏碳足迹核算体系，造成能源浪费。同时，绿色能源与高可靠供电之间的矛盾也亟待解决。
• 运维智能化需求：数据中心智能化解决方案必须超越监控，实现运营效率提升、成本节约及数据驱动的能效优化、预测性维护和正常运行时间保障。
• 韧性至关重要：数据中心的可用性和正常运行时间是客户关注的核心，需通过冗余自控系统架构、动态调整风液比例等手段提高系统韧性。

关键信息

液冷解决方案优势

• 降低能耗与PUE：液冷系统可实现最高40%的制冷费用节省，能耗降低最多至40%。
• 提升运营效率：通过AI驱动的系统优化，运营成本最多可减少30%，并实现预制化交付，缩短交付时间最多50%。
• 减少碳排放：到2030年，可实现CO₂排放降低最多50%。
• 多场景适配：支持灰空间冷却（标准HVAC系统）、白空间冷却（背板式热交换器）以及灰白空间冷却（D2C+RDHx）等不同冷却方式。

西门子解决方案实现路径

1. 重构高韧性解决方案：通过冗余自控系统架构，提高业务连续性，保护人员和资产。
2. 系统优化：提升能效和效率，包括智能水力系统平衡、制冷站全局智能调优等。
3. 符合可持续发展目标：使用绿色能源、余热回收、数字孪生技术等，实现碳排降低和资源循环利用。

液冷系统原理及架构

• 行间CDU冷却系统：采用In-row CDUs，配备控制器、压力传感器、流量传感器、温度传感器、阀门及执行器等组件。
• 数字孪生强化系统：基于物理机理仿真，精准设计最优控制策略，规避热冲击风险，保障系统稳定高效运行。
• 液冷自控系统：包括CDU泵、冷水机组、水泵、阀门及控制器等，实现动态调整风液比例，支持多种冷却系统的适配。

挑战与解决方案

• 系统动态变化：在实际运行中，系统需应对不断变化的负载和环境条件，因此需要高弹性的控制策略。
• D2C系统风险：若控制不当，D2C系统易引发热冲击，导致服务器故障。通过数字孪生建模，可优化系统运行，规避风险。

西门子解决方案组合

• 数字化能碳管理：实现能源调度、碳足迹核算及符合法规的可持续发展报告。
• 数字孪生：用于规划、设计和操作，提升系统设计精度和运行效率。
• 自动化控制：采用Desigo CC、PXC控制器等，实现高效、智能的系统控制。
• 全生命周期服务：涵盖设备维护、能效优化及智能能源管理，延长设备寿命。
• 物理与网络安全：结合安防系统、消防网络和网络安全技术，保障数据中心安全运行。

商业价值

• 快速交付未来就绪方案：通过预制化制冷设备配套，提升交付效率，布局高算力时代。
• 融合现实与数字世界：实现冷却系统的全维度升级，提高整体性能与运营效益。

联系方式

• 联系人：庄剑
• 职位：数据中心行业 技术经理
• 公司：西门子有限公司 中国
• 联系方式：
  • 手机：18110025596
  • 邮箱：jian.zhuang@siemens.com