散热、制冷是数据中心正常运行的基础条件，但制冷也带来了大量电能的消耗，因此，如何提升制冷效率，促进制冷的绿色化发展始终是数据中心的热门话题。其中，液冷的应用情况如何，当下阶段液冷是否能取代其他制冷方式，存量数据中心的节能改造现状与难点又是什么，如何采取针对性方案等更是关注核心。
对此，中国IDC圈企业俱乐部主办的《数字匠人》访谈栏目邀请到广东申菱环境系统股份有限公司ICT行业总经理陈刚，就相关问题展开了深入分享。
广东申菱环境系统股份有限公司ICT行业总经理陈刚
陈刚表示，ICT的温控可以划分为4个阶段，最初为风冷精密空调，后一阶段主要为水冷主机，近年来是“百花齐放”，蒸发冷、氟泵变频等技术快速发展。未来，则是液冷的时代，尤其是ChatGPT的爆发，让液冷有了大规模应用的契机与需求。
不过，陈刚也强调，液冷无法完全取代其他制冷方式，他表示，不同区域、不同用户、不同应用场景，让数据中心制冷需求也不尽相同。因此，在制冷的选择上，“没有好的方案，只有最适合自己的方案”。
液冷大的特点是更高的制冷效率，它能够有效降低PUE，但只有在超算、智算及其他高算力需求等高功率密度的散热场景下才能突显出它的综合性价比。现实环境下，还有大量数据中心的业务是数据传输、备份等，对机柜功率密度需求并不是很高，10kW以下的数据中心依旧有着非常大的市场。基于此，陈刚判断，未来液冷在整个温控散热市场占比很难突破50%。
需求之外，自然因素也是影响制冷选择的重要因素。华北、西北、西南等存在较长低温情况的地区，其自身自然条件较好，更适合采用自然冷却及直通风自然冷却产品及技术，这样能够大幅度降低运营成本。
基于对数据中心散热的认知，申菱逐步形成了自身的技术路线与节能理念，并研发出了两个大系列的产品。一是“菱系列”产品，主要是针对室内端，包括房间级、列间、机柜级、背板、风樯等系列化的产品。一是“天系列”产品，主要是针对室外端。在近几年，申菱形成了间接蒸发冷、液冷、氟泵多联等产品。其中，在液冷方面，申菱在冷板式液冷和浸没式液冷上均有整体解决方案，产品包括设计方案，一次侧的干冷剂、管路预制，二次侧的CDU、二次侧环网等。
除此之外，因为申菱目前已具备工程安装资质，因此，在数据中心建设上，申菱也研发出了预制化集成冷站，通过BIM技术的应用，将集成冷站提前预制化，可有效减少现场施工时间，提高施工质量和效率。
对于数据中心节能改造，陈刚结合实际也对其中难点进行了分析，他指出，这主要变现为三点：
一是节能改造方案自身便有极大的难度。节能改造可以分为改建、在线改造、非在线改造三类。其中，改建是针对即将被淘汰的数据中心，其改建相当于新建一座数据中心，难度极大；在线改造是在不影响业务的情况下进行的，非在线改造是不带业务的改造，都需要定制化的方案，对于施工等均有着极高的要求，也就带来了更高的难度。
二是改造效果评估难。节能效果是因为采用了节能设备，还是因为更换了新设备；第三方所提供的改造前、改造中、改造完测试对比是否公允等均不好把控。
三是改造项目的投资回报测算。如何给客户带来比较好的收益与回报是节能改造项目必须考虑的一点，但其测算并不容易，其原因与第二点息息相关的，因为投资回报只有在第三方测试结果之下才能跟前期给客户承诺的预期进行合理对比，而改造效果评估难也就带来了投资回报测算难。
申菱环境
广东申菱环境系统股份有限公司（股票代码301018）位于珠江三角洲的中心地带顺德，成立于2000年，是一家集方案规划、系统设计、设备定制、集成实施、调试验收、智慧总控、智能运维于一体的现代化企业。为全球客户提供环境调控的整体垂直解决方案，是数据服务产业环境、工业工艺产研环境、专业特种应用环境、高端公建室内环境四大领域的专家。
以下为访谈内容：
Q1：在您看来，ICT领域的温控经历了哪几个阶段？
A1：首先，关于温控的阶段，我个人认为，大概有四个阶段。
第一阶段，也就是最早的温控产品，主要是针对ICT，是通讯机房的解决方案，主要是风冷精密空调，那个时候的产品都比较单一。
第二个阶段，是在信息化开始的时候，大概是2008年，数据中心开始建设。那个时候，数据机房的规模逐渐增大，出现了微模块数据中心，也开始尝试水冷主机。早期的通讯机房只有十几、二十个机柜，大一点的也就一两百机柜。而到了数据中心阶段，开始有近千个机柜的规模，于是就尝试采用主机+末端的模式，即水冷集中供冷的方式。
第三个阶段，我认为是最近这五~八年，尤其是近两年，国家把数据中心作为基础设施建设的一部分，在“双碳”提出后，整个数据中心的温控更是发生翻天覆地的变化，趋势越来越朝着节能的方向发展。所以在这个阶段，我认为是“百花齐放”，包括间接蒸发冷技术，蒸发冷凝式冷水主机、蒸发冷却塔以及氟泵多联技术等都已经进行应用。这个阶段，我认为是一个非常幸运的时代，技术发展将非常快捷。
第四个阶段，我认为最核心的就是今年AI智算的爆发，尤其是ChatGPT在今年初的爆发，它将带来巨大的变化，其中最重要的一点便是关于液冷的应用。数据中心的温控趋势是朝着节能发展，并且我们以前一直说，液冷是整个数据中心制冷的终极解决方案，但是这个终极解决方案在之前一直看不到它的需求点，或者说非常小。直到今年初ChatGPT的爆发，让行业看到了液冷真正的应用场景，可以进行大面积地推广和应用。所以未来的第四代，我个人认为应该是液冷的时代。
Q2：您觉得在当下这个阶段，申菱是如何满足数据中心散热需求的？
A2：数据中心的几个阶段，其实最核心的是建设规模不断变化、单机柜功率密度逐步加大，这也是阶段划分的重要依据。从申菱自身来讲，申菱进入ICT领域大约是2010年，进入之初，申菱不断地向前辈学习。2012年、2013年开始，申菱内部基本每年都会做一些关于未来的探讨，也就是在那个时候，申菱慢慢形成了自己的一些技术路线，还有自己的产品规划。
从技术上来讲，当时申菱已经看到，机柜的发热密度太大，对应造成的耗电量非常大，所以不管什么时候，数据中心中使用的量越大，节能的需求量也就越大。申菱也因此下定决心，作为后入者，将关注方向定为温控节能。
基于这个基础，申菱当时就开始接入蒸发冷却技术和液冷技术，然后再逐步向氟泵技术演进，形成了申菱自己的技术路线。
同时，申菱也形成了自己的节能理念与模式，打个比方，在室内端，越靠近散热源（芯片）散热效率越高；在室外，尽量地多利用自然冷却技术以及蒸发冷技术，才能将效率才能发挥到大。
基于技术路线与节能理念，申菱逐步形成了两个大系列的产品。一是“菱系列”产品，主要是针对室内端，包括房间级、列间、机柜级、背板、风樯等系列化的产品。一是“天系列”产品，主要是针对室外端。在近几年，申菱形成了间接蒸发冷、液冷、氟泵多联等产品。除此之外，因为申菱也具备工程安装资质，因此，在数据中心建设上，申菱也在做工程预制化的产品，就是预制化集成冷站。通过BIM技术的应用，把集成冷站提前预制化，减少现场的施工时间，提高施工质量和效率。
Q3：申菱在液冷上有哪些产品？
A3：液冷在业内比较普遍的温控解决方案主要是三大类，一是冷板式液冷，二是浸没式液冷，三是喷淋式液冷。申菱的思路和理念是：配套服务器，申菱供整体液冷的解决方案。目前申菱在冷板式液冷和浸没式液冷上均有整体解决方案，产品包括设计方案，一次侧的干冷剂、管路预制，二次侧的CDU、二次侧环网等。
Q4：您认为不同的制冷方式，各自适合怎样的数据中心，申菱是否有比较综合性的应用？
A4：这是一个很好的话题。既然液冷是终极解决方案，未来能不能替代所有的解决方案？从目前来看，以我的判断是不可能的。不同的区域、不同的用户、不同的应用场景，这些因素导致用户特性与需求不同。
因此，在制冷的选择上，我认为“没有好的方案，只有最适合自己的方案”。液冷大的特点是更高的制冷效率，以及能有效降低PUE，但只有应用于高功率密度才能体现出它的综合性价比，这让它的场景主要是超算、智算及其他高算力需求。而除此之外，现实环境下还有大量的数据中心，做的是数据传输、备份等。它们的机柜功率密度需求并不是很高，低于10kW以下有着很大的市场。基于这个原因，我判断，未来液冷在整个温控散热里的占比也很难突破50%。
另外，在北方区域尤其是西北、华北以及西南云贵地区，均有低温情况，这些区域本身自然条件较好，再利用自然冷却产品，包括间接蒸发冷、氟泵多联产品，以及其他的直通风自然冷却技术，都能够大幅度地降低运营成本。
没有一种产品能够打遍天下无敌手，或者说可以普适所有的场景。申菱给客户建议以及做解决方案的时候，也要更多结合客户自身的特性去做。基于此我认为，液冷、间接蒸发冷、氟泵，以及传统的房间级精密空调，我建议还是要采用变频技术，在可预见的未来，其实它们还有很长的生命周期。几种主流的方案，都会以一种共存的形式共同地发展。
Q5：申菱对节能改造的感受如何？您认为其中的重点或难点是什么？
A5：随着数据中心建设规模越来越大，存量机房越来越多，而在国家“双碳”指标以及对PUE严格限制要求之前，其中不少机房在节能上的要求较低，现在看有着很大的改造空间。申菱也一直在关注这块，申菱认为这是比较大的市场，不过，节能改造对参与其中的供应商的综合能力要求比较强。
节能改造的难点我认为主要表现在三方面：
首先，是节能改造自身难度极大。节能改造大致可以分为三大类。第一类，老的数据中心应该叫“改建”，而不应该叫“改造”，它可能是属于要淘汰的类型，要整个拆掉，然后重新做规划设计。针对这一类，可能就相当于一个新建的中小型的规模，它就不能单纯地看作是改造了。
其他两类的改造，一种是在线改造，另一种是非在线，就是不带业务的改造。对于我们来讲，在线改造是最难的，怎么改造不影响业务，怎么保证业务的前提下去施工并做好方案都有极高的难度，但可能目前我们碰到最多的，反而就是要在线改造，尤其是在运营商领域较为明显。针对非在线业务的改造，相对来说就好一些，只要做好一些前期的整体规划，相对来说各方面会可控。
两种改造都存在一个比较大的特点，我们目前接触到的这种项目，没有一个项目是一模一样的改造。也就是说，每一个项目都是定制的，都有差异化，需要前期去现场做大量的考察、公开，以及到了后续，设备需不需要针对这个再做一些特殊的处理或定制等，这也极大的提升了改造难度。
其次，针对改造项目，怎么去评价它的改造效果？目前其实也很难。节能效果是由于采用了节能设备，还是只因为更换了新设备；第三方所提供的改造前、改造中、改造完测试对比是否是公允的等，均不好判定，这导致在改造前后给出合理评价难度较大。
再次，针对改造项目的投资回报的测算也有着相当的难度。如何给客户带来比较好的收益和回报是节能改造项目必须考虑的一点，但其测算并不容易，其原因与第二点息息相关的，因为投资回报只有在第三方测试结果出来之后，才能跟前期给客户承诺的预期进行合理对比。
数字匠人
作为数字经济的底座，数据中心近年来保持着高速增长的态势，并呈现出高算力、高安全、高技术、高能效的发展态势，较好地满足了数字经济高质量发展的算力需求。这离不开数据中心产业链上下游企业的从业者们的共同努力，他们普遍具备从业时间长、专业水平高、创新能力强的特点，在工作中精益求精、爱岗敬业，以匠人精神来打磨产品，推动产业优化，为数字经济提供助力。
为传承匠人精神，加快数字经济发展，中国IDC圈企业俱乐部主办了《数字匠人》访谈栏目。栏目邀请数据中心产业链上下游企业从业者中的优秀代表，围绕当下行业中最为关心的节能减碳、智能化运维、储能等，阐述数据中心相关先进技术、产品、解决方案，分析数据中心发展趋势，以此来传递专业知识，分享产业经验，加快行业发展，推进千行百业数字化进程。
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