一、带头人及团队介绍

中心主任：李震，清华大学航天航空学院教授、博士生导师，全国信息技术标准化委员会信息技术与可持续发展委员会委员，河北清华发展研究院数据中心热管理技术创新心主任，“传热与能源利用”北京市重点实验室副主任。国家技术发明奖二等奖、北京市科学技术奖二等奖获得者，参编多项数据中心冷却相关国家标准、《中国数据中心冷却技术年度发展研究报告》等行业白皮书，累计发表论文 300 余篇，授权国家发明专利 30 余项。团队深耕高效节能、新能源设施和数据中心热管理领域，实验室配备焓差试验台、数据中心模拟实验室等完善实验设施。团队参加多项国家自然科学基金面上项目、河北省科学技术厅重点研发计划项目，同时，团队与中国移动、国家电网、世纪互联、海兰信等企业建立过合作关系，形成了从基础研究、技术研发到工程示范的全链条研发能力。

二、研究内容

1.数据中心高效冷却与节能关键技术：包括分布式热管冷却系统、微通道两相自驱动冷却技术、重力式环路热管 / 背板空调冷却技术等，解决高密度算力场景下的散热难题；

2.新型数据中心冷却系统研发：海水 / 海底数据中心两相回路热管冷却技术、自然冷源高效利用技术，大幅降低数据中心 PUE，实现高温地区数据中心高效运行；

3.复合冷却余热回收系统：双级复合冷却余热回收系统，实现冷源梯级利用及中小型数据中心的高效余热回收；

4.多尺度冷却系统技术：覆盖列级、机柜级、芯片级的多尺度冷却系统，适配不同规模机房的精准冷却需求；

5.能源系统智能分析与优化：创新物理约束与数据驱动结合的机器学习方法，实现制冷系统参数精准预测与节能优化；

6.浸没液冷技术：开展数据中心浸没液冷研究，提出换热强化方法，为下一代高密度数据中心提供高性能被动冷却策略。

三、科技成果及产品展示

1.核心技术成果：

・基于重力式背板空调的多级复合冷却系统：取消氟泵、依靠重力驱动，实现不同负载机柜精准冷却，消除局部热点，降低系统故障率，已在张家口移动政务云数据中心完成工程示范；

・多尺度冷却系统：重力式环路热管复合冷却系统，已在中石油吉林数据中心、内蒙古数据中心等落地应用，实现列级、机柜级、芯片级全尺度散热；

・海底数据中心冷却技术：海水冷却两相回路热管冷却技术，成功应用于中国首个海底数据中心，突破高温地区数据中心高效运行技术瓶颈；

・复合冷却余热回收系统：双级复合冷却余热回收系统，在中国移动张家口数据中心应用，实现冷源梯级利用与高效余热回收；

2.技术优势：自主研发的重力驱动冷却、自然冷源整合等技术，可将数据中心 PUE 降至 1.2 以下，大幅降低制冷能耗，适配高密度算力场景；

3.知识产权：围绕数据中心冷却、节能技术形成完整专利布局，授权国家发明专利 30 余项；

4.产品形态：重力式背板空调 / 环路热管冷却系统、多尺度数据中心冷却解决方案、海底数据中心冷却系统、复合冷却余热回收系统等。

数据中心自驱动多尺度两相回路冷却技术图

海底数据中心冷却装置图

项目组在吉林市和张家口市应用示范图

四、应用场景及典型应用案例

1.核心应用场景：超大型 / 大型数据中心、边缘计算数据中心、海底 / 沿海数据中心、工业厂房暖通系统、建筑节能改造、工业余热回收场景等；

2.典型应用案例：

① 中国移动张家口政务云数据中心：部署基于重力式背板空调的多级复合冷却系统，针对 E2、F2 列高负荷机柜改造，实现单机柜 5kW 以上精准冷却，消除局部热点，系统已顺利试运行，具备行业推广价值；

② 中石油吉林数据中心、内蒙古数据中心：应用重力式环路热管复合冷却系统，实现列级、机柜级、芯片级多尺度高效冷却；

③ 海底数据中心：应用团队研发的海水冷却两相回路热管冷却技术，实现高温地区数据中心高效稳定运行；

3.应用价值：助力数据中心、工业企业实现节能降碳目标，降低用能成本，契合 “双碳” 战略下数字基础设施绿色升级的发展趋势，为高密度算力时代的数据中心温控提供全链条解决方案。