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高效能源利用工程技术中心

时间:2023-11-08 阅读次数:

清华大学航天航空学院实验基地暨河北院高效能源利用工程技术中心(以下简称工程中心)由清华大学航天航空学院和河北院联合共建。工程中心的研究主要研究方向是高能效数据中心关键技术,高效低温热源利用技术等。

数据中心作为IT云计算、大数据行业的基础设施,近年在我国增长迅速,2015年我国数据中心耗电量已达832.5亿度,成为耗电大户。数据中心的环境控制能耗占总能耗的40%,有很大节能空间。

工程中心采用场协同的思想方法对数据中心冷却系统和供电系统进行整体优化和设计,研发一系列关键技术并实现协同应用,集成适用于高密度数据中心的新型高效冷却系统和供电系统,为高能效数据中心提供整体解决方案。

工程中心研发的主要技术和设备包括:

1.研发具有不同分液方式的自驱动两相回路高效冷却系统,该系统针对服务器、机柜和机房级冷却单元采用不同的分液技术,可实现根据机房局部发热量合理分配冷量;

2. 研发泵驱动热管与机械制冷复合一体的新型精密空调机组,进行样机制备,额定工况下机械制冷的空调能效比达 3.2,室内外 10℃温差下泵驱动热管的自然冷却能效比大于 7.0;

3. 研发机械制冷和自然冷却同时高效运行的冷却系统,实现机械制冷和自然冷却无级平滑切换,集成模块化设备;

4. 研究包括高效直流供电系统在内的不同供配电方案的系统效率和可靠性,开发具有分布式储能和新能源接入的可实现发电、储能和负荷协同运行的高效供电系统;

5. 结合我国特点,以实现数据中心信息设备、冷却系统和电源系统之间协同运行为目的,考虑气候、安全和负载率等因素,编制完成数据中心节能相关国家标准。

工程中心中试项目介绍;

数据中心热环境高效控制系统,主要针对不同用户的需求,采用拥有国内自主知识产权的分布式热管冷却技术,根据数据中心中各类设备的发热量,将冷量自动按需分配至设备所在区域,同时,通过分布式热管技术收集起来的各类设备的热量集中综合处理,进行能源梯级利用。下图是基于热管背板的数据中心散热系统。

项目通过定制创新型绿色数据中心,解决传统数据中心运行模式不合理、热湿环境不均匀(局部过热)、处理流程不合理(同时除湿加湿)、输配能耗高的问题。

根据国内市场需求,项目与通信运营商、政府机关、教育机构等开展了广泛的合作,自主设计研发的热管式节能排热机柜,目前已在国内初步规模使用,通过用户评价,产品安全性、稳定性和节能效果显著。

工程中心负责人简介

李震,清华大学航天航空学院副教授。1993年就读于清华大学热能工程系暖通专业,2005年博士毕业于清华大学建筑学院建筑环境与设备工程专业。一直从事暖通空调、制冷、工业及建筑节能等方向的研究和产业化工作。获得授权发明专利23项,发表论文100余篇。担任全国信息技术标准化委员会信息技术与可持续发展分技术委员会委员,参加国家/国际标准的制定。担任“传热与能源利用”北京市重点实验室副主任。

清华大学航天航空学院 电话:010-62785733 传真:010-62794679