关键信息设施的空调系统技术

上一篇 / 下一篇 2006-11-30 20:11:48

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惠普开发动态智能冷却技术节约成本20%至45%

　　eNet硅谷动力2006年11月30日讯计算机制造商惠普公司实验室的研究中心开发出了新的冷却数据处理中心的技术，通过调整空气调节系统的运行速度，能够确保服务器在合适的温度中更好的运行。

　　惠普表示，这是一种动态智能冷却（DSC）技术，根据数据处理中心的规模，这一技术能够节省20%至45%的冷却能量成本。明年中期这一技术可以进入商业化应用。

　　动态智能冷却系统包含有多个温度传感器这些传感器分布在数据处理中心所有的服务器机架上，在温度发生变化时传感器将向中心检测系统发出信息。传感器发现服务器的温度增加，将把信号发送给空气调节装置，使空气调节装置加快运转，导致服务器降温。当服务器工作量减少温度下降时，空气调节装置在温度传感器信号的控制下转速自动降低。

　　2003年惠普首次推出了动态智能冷却概念。本周二惠普公司披露了更多相关的细节。并宣布将与它的设计合作伙伴构建一个数据处理中心解决方案计划，合作伙伴将与惠普共同执行这一动态智能冷却解决方案。并将以更多新的设计模式进入现有的数据处理中心。

　　惠普已经在它自己运作的六个美国新的数据处理中心现场对动态智能冷却技术的执行进行测试。惠普的合作伙伴和系统设计商Chandrakant Patel表示，过去五年来，惠普的动态智能冷却技术不仅仅仅是数据处理中心选择减少能量消耗的一种方法，惠普技术解决方案部门的副总裁Paul Perez表示，目前能量消耗已经成为数据处理中心的一个问题，动态智能冷却技术冷却运作费用已经涉及到数据处理中心的管理成本。

　　11月28日这一技术在惠普的实验室进行了展示，记者看到为了保持低温，实验室房间耗用了117千瓦的电流，当动态智能冷却系统打开后，电流消耗量下降至72千瓦。

　　合作伙伴援引行业的调查数据说，在一个数据处理中心，全部运作费用中有40%用于能量消耗，其中有60%至70%的能量用于服务器的冷却。

　　与过去相比，包括英特尔和AMD在内的芯片制造商在开发的芯片上已经配备了冷却系统。其他高科技公司也在努力寻求数据处理中心冷却的方法，惠普的主要竞争对手 IBM公司已经在一些系统上努力解决热量问题。

来源：http://www.enet.com.cn/article/2006/1130/A20061130318276.shtml
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http://www.chinainfo.gov.cn/data/200611/1_20061130_148048.html

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cnlwh 发布于2006-12-08 10:55:42: 广州能源所成功研制新型微通道自然循环电子冷却器
　　中国科学院网2006年12月8日报道中科院广州能源研究研究所徐进良研究员领导的团队勇于探索，攻关4年，于近期成功研制微通道自然循环电子冷却器并在高端计算机上运行。此项成果通过广州市科技局组织的专家鉴定，鉴定意见认为达到国际先进水平，可广泛应用于信息、空间、军事等领域，建议进一步推广使用，以造福社会。

　　徐进良团队几年前就开始这项研究，并在去年承担广州市科技攻关项目“新型微通道自然循环电子冷却器及产业化”，针对目前在信息、空间、军事技术等领域中广泛存在的电子设备高集成度、高热流密度及温度失效率大幅度上升等问题，经过多次分析，试验等，提出并实现了微通道自然循环冷却器的原理及样机研制。

　　样机由内含微通道的金属底坐和两根金属导管及一个圆形冷凝器和散热片组成(见图所示)。所研制的样机，经广州市能源监督所检测，冷却热功率达300W，热流密度达33W/cm2。这两项指标分别为目前高端计算机热功率及热流密度的三倍，可采用风散低转速或完全无风自然循环运行，大大降低了噪音，并提高了可靠性。另外，该原理可根据不同用户需要，进行不同的机构尺寸设计，应用范围广。

　　据介绍，该冷却器中采用了三项关键技术：(1)微通道用于强化传热，以解决芯片的高热流密度问题，(2)自然循环原理解决了冷却器回路的压力驱动问题，完全实现了无泵运行，(3)微型冷凝器与太阳花散热器之间采用过盈配合，可避免异质金属之间的焊接，并使接触热阻降低到最小。整个冷却器回路采用全焊接模式密封，因而可靠性高。根据广东省科学技术情报研究所对国内外专利及文献的全面检索分析及验收鉴定专家的实际考核，认为该项目属于集成性自主创新，建议进一步开发批量生产技术及装备，以推广应用于计算机、通讯基站、大功率电子及激光器等领域。

来源:http://www.cas.ac.cn/html/Dir/2006/12/07/14/61/08.htm
中国科学技术信息研究所加工整理
http://www.chinainfo.gov.cn/data/200612/1_20061208_148468.html

prandtl 发布于2006-12-17 08:37:44: 计算机房和数据处理中心的恒温恒湿耗能确实很大，应该在控制方面进行改进

cnlwh 发布于2007-02-07 12:32:36: IBM研发散热节能数据服务器水冷散热系统
　　eNet硅谷动力2007年2月7日讯据国外媒体报道，IBM公司的研究人员正设法依靠一项40年前的技术来保持现代最新数据中心的冷却状态，并可让公司从现在消耗的电力中得到更多计算能力。

　　IBM的这个考虑比以往任何时候都更重要，由于处理器器的功能更加强大和刀片服务器的密度提高，目前每台服务器基座的电力消耗已从五年前的5千瓦增至30千瓦。今后数年内服务器基座电耗水平还将增加。

　　IBM公司研究团队面临的挑战是，如何驱散这些系统产生的不断增长的热量。IBM服务器与工作站部门首席热工架构师和资深散热工程师Schmidt说：“我们在全力以赴地解决散热问题，从芯片构造一直到数据中心。”

　　从数据中心的散热系统看，IBM将水冷视为散热的一种重要手段。水冷就使用许多小管道循环散热，这些管道中充满了具散热功能的蒸馏水和非离子水。IBM公司在1960年代首次采用水冷技术为大型机散热。1980年代中期，水冷技术在大型机上的应用率高达90%。在在2005年，水冷又获得了新的生命，当时IBM发布了Cool Blue水冷系列产品。

　　其中之一是售价4299美元的后部散热eXchanger，它连接在服务器基座后部，有四英寸厚，装满水重量为32公斤。该系统可吸收一台服务器基座一半以上的热量。

　　竞争对手惠普也在提供与IBM类似水冷散热系统。最重要的是，与空气相比，水能吸走更多热量，水冷系统中循环水泵所消耗的电力也低于空调系统。

来源：http://www.enet.com.cn/article/2007/0206/A20070206428298.shtml
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http://www.chinainfo.gov.cn/data/200702/1_20070207_151308.html

cnlwh 发布于2007-06-19 09:21:06

伦敦帝国学院的二氧化碳关键任务冷却

伦敦帝国学院的二氧化碳关键任务冷却.jpg

伦敦帝国学院的二氧化碳关键任务冷却.pdf
(2007-06-19 09:21:06, Size: 1.46 MB, Downloads: 1)

cnlwh 发布于2007-08-02 11:28:05

NEC与日立共同开发出电脑用静音液冷系统
　　

图1　此次发布的液冷系统.jpg

图1　此次发布的液冷系统。左侧为展示使用的红色水车，原产品中未配备。

图2　微处理器用液冷系统外壳（左）和硬盘用液冷系统外壳（右）。.jpg

　　图2　微处理器用液冷系统外壳（左）和硬盘用液冷系统外壳（右）。微处理器用液冷系统为便于展示，采用了透明树脂外壳。硬盘用液冷系统的一部分被打开，可看到中间的散热片。

　　【日经BP社报道】 NEC、NEC个人产品及日立制作所共同开发出面向台式电脑的、以静音为特点的液冷系统（图1）。与NEC采用液冷系统制造的原款电脑相比，使用此次的液冷系统可将电脑的总体噪音减少约1/3、降至25dB(A)。此次发布的液冷系统预定在NEC 07年秋冬款台式电脑上使用。

　　该液冷系统最大的特点是：具有利用液体冷却微处理器和硬盘的“能冷却多个热源”功能（图2）。

　　NEC为实现电脑的静音化，用吸音材料覆盖整块硬盘并置于隔音金属盒内、以消除寻道声音。不过，由于吸音材料绝热性高、硬盘难以散热，需要采用某种方法为硬盘降温。于是不仅微处理器，硬盘也采用了通过液冷系统来冷却的方法。

　　开发过程中，NEC得到了持有液冷系统技术的日立制作所的协助。日立制作所此前一直向NEC提供液冷系统的相关技术，约从05年起开始从事多种热源的液冷系统的研究。

　　液冷系统的制造由日立制作所负责。该公司06年秋季在位于马来西亚的光盘装置工厂内建设了液冷系统生产线。已从07年1月开始，面向美国惠普工作站的高端机型，生产能够冷却2个微处理器的液冷系统。（记者：宇野麻由子）

http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/digi/digi200708020127.html

cnlwh 发布于2007-08-02 12:16:47

松下展出液冷系统面向服务器微处理器

图1：安装了两个服务器用液冷系统的主板.jpg

图1：安装了两个服务器用液冷系统的主板

图2：采用DLP技术的投影机使用的液冷系统.jpg

图2：采用DLP技术的投影机使用的液冷系统

　　【日经BP社报道】松下电器产业在“CEATEC JAPAN 2005”上展示了正在开发的液冷系统，这是松下面向英特尔服务器用微处理器“至强”的下一代产品而开发的。该系统可使耗电量为130W的微处理器温度上升保持在每瓦（W）＋0.21℃。也就是说，与周围温度相比，耗电量为130W的微处理器可以保持＋27℃的温度。噪音水平为35dB(A)。

　　这种液冷系统通过与水泵一体的吸热部分吸收微处理器的热量，再通过安装在远离受热部分的散热器上的风扇冷却导管里的液体。该系统保证使用寿命为4.4万小时，可以连续工作大约5年时间，据介绍这是通过延长离心泵的轴承等寿命实现的。

　　松下“从大约4年前着手开发液冷系统”（讲解员）。最早被2004年6月上市的美国苹果“PowerMac G5”最高档机型采用。与当时采用的液冷系统相比，现在的系统体积只有一半左右。

　　松下同时还展示了被2004年9月上市的投影机“TH-D5500”采用的液冷系统。该投影机使用了美国德州仪器的“DLP”技术，因此用液冷系统来冷却显示元件“DMD”散发的热量。与水泵一体的吸热部分安装在DMD的背面。松下电器列举了该产品的以下优点：光学元件不必暴露在外部空气中，因此可以减少进入的灰尘；通过降低冷却风量得以实现了29dB(A)的低噪音等。（记者：竹居智久）

http://www.nikkeibp.com.cn/china ... ec200510120119.html

cnlwh 发布于2007-08-02 13:16:47

三美参考展出微处理器液冷泵

图1：参考展示的液冷泵.jpg

图1：参考展示的液冷泵

图2：使用流体分析工具进行设计，提高了效率.jpg

图2：使用流体分析工具进行设计，提高了效率

图3：使用的转子就像是在圆盘上刻上沟槽一样.jpg

图3：使用的转子就像是在圆盘上刻上沟槽一样

　　【日经BP社报道】三美电机试制成功了面向服务器和个人电脑微处理器的冷却泵，并在CEATEC展会上进行了参考展示。冷却泵利用马达驱动带有5枚叶片的转子转动进行冷却。与微处理器固定的散热扇和冷却循环液体的冷却器等配合，就可以构成液冷系统。是否投产以及使用何种液体，目前尚未确定。该公司展示该商品意在寻找可以发挥该公司小型马达技术的应用领域，“探索市场规模究竟有多大”（现场解说员）。

　　此次的试制品采用的方式是：从转子（在圆盘上加工沟槽、形成叶片形状）上部注入液体，然后将液体推进转子外部的管道中。为了连接到个人电脑等的微处理器冷却扇上使用，采用了易于安装的形状。马达的旋转速度为3150rpm，每分钟流量相当于650ml。施加＋12V电压时的电流为150mA。没有展示配备使用冷却器和冷却扇的工作状态，只演示了水在流路中循环的情况。

　　由于微处理器的工作频率提高，发热量也越来越大，最近有的厂商开始效仿NEC推出了水冷个人电脑。据三美电机介绍：“日本国内的需求可能很少，但很多台湾厂商感兴趣。”（记者：竹居智久）

http://www.nikkeibp.com.cn/china ... ec200510130101.html

cnlwh 发布于2008-07-04 13:35:24

好利旺机械推出借助热泵节能70％以上的精密空调器

图1：能够以±0.1℃的精度控制温度的“PAP”系列产品.jpg

图1：能够以±0.1℃的精度控制温度的“PAP”系列产品

图2：能够以±0.05℃的精度进行控制的“PEC”系列产品.jpg

图2：能够以±0.05℃的精度进行控制的“PEC”系列产品

　　【日经BP社报道】好利旺机械（Orion Machinery，总部：日本长野县须坂市）开发出了可比原方式减少70％以上耗电量的温度调节控制技术——“热泵平衡控制”技术。该公司备有采用该技术的精密空调器“PAP”系列产品、以及精密冷水机（Chiller）“PEC”系列产品（图1、2）。适用于以下用途：在精密模具以及球面加工等精细加工时，调整装置及工件的温度；在半导体保护层涂覆工序中，为了确保膜厚精度，调节周围环境以及保护液的温度。

　　该公司开发的热泵平衡控制技术，利用了家用热水器等采用的热泵循环原理。通常，热泵循环是从一方吸收热量、向另一方排放热量，以此进行加热的单向循环，而新技术在附加加热热交换器中也设置了加热机构及冷却机构，用1台压缩机构成了连续的冷冻循环。省去了温度控制用的电加热器。

　　另外，通过配管方式及控制技术的改进，使制冷剂更均衡地分流，因此，可根据产生热量的变动进行控制。耗电量为3.2kW，与使用电加热器的PID控制精密空调器相比，节省了73％的能量。在制冷机方面，配备了以前产品一直采用的DC无刷马达，由此，比配备AC伺服马达的制冷机提高了约30％的效率。

　　PAP系列产品方面，备有风量为5/10/20m3/min的3种型号产品，并分别可选择是否配备HEPA过滤器。价格为201万6000～304万5000日元（含税）。上述产品均可在18～30℃的范围内、以±0.1℃的精度控制温度。另外，PEC系列产品的价格为172万2000日元（含税）。可在10～60℃下以±0.05℃的精度进行控制。（记者：松田千穗）

http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/news/mech200804230116.html

[ 本帖最后由 cnlwh 于 2008-7-4 01:41 PM 编辑 ]

cnlwh 发布于2008-08-22 13:05:36

“集装箱式”数据中心趋于普及，传统数据中心以模块化抗衡

集装箱式数据中心的讨论会.jpg

　　集装箱式数据中心的讨论会。从左依次为Critical Facilities Solutions负责人Bruce Myatt，斯坦福大学教师及计算机研究专家Phil Reese，IDC Architects的主环境主管Sigurd Anderson，Sun的Sun模块化数据中心技术总监Jud Cooley，微软数据研究中心主管Dan Costello，Rackable Systems的ICE生产集团主管Conor Malone。

　　【日经BP社报道】在“2008年英特尔秋季开发者论坛”召开的前一天，美国英特尔举行了以数据中心为主的、名为“The Eco-Technology Great Debates”的讨论会。讨论会上，传统数据中心对抗“集装箱式”数据中心的议题引人注目。

　　集装箱式数据中心类似于美国Sun Microsystems开发的“黑盒计划（Project BlackBox）”，是为了数据中心的运作而把所需服务器和其他设备封装于集装箱的系统。这种单个的集装箱式数据中心或者多个连接在一起则构成数据中心。

　　讨论会上首先由传统型数据中心推进组提出了新一代“模块式”数据中心。基本的模块型数据中心是将分为多个模块的数据中心安装于大楼内。“通过采用从其他业界学到的技术和使用方法，与此前相比可高效利用电力。今后数据中心将继续向模块化发展”（数据中心设计公司美国IDC Architects主环境主管Sigurd Anderson）。该士强调，由于这种模块型数据中心可以随着技术进步更换升级模块，因此便于导入新技术。并主张通过采用最尖端的温度管理技术和其他基础设施相关技术，能够建立与集装箱式数据中心相比可靠性能更高的数据中心。

　　不过，具有集装箱式数据中心运作经验的美国微软数据研究中心主管Dan Costello热心于集装箱式数据中心的推广。例如，该公司运作的位于美国芝加哥市的数据中心已导入了100个集装箱式数据中心，每个配备2000台服务器。Costello并不主张立即把所有的传统数据中心更换为集装箱式数据中心，“我公司已开始运作小规模和大规模集装箱式数据中心。不过不同之处在于，数据中心要求技术升级时，只需新增集装箱即可实现。这样可以缩短投产时间”（Dan Costello）。

　　关于集装箱式数据中心的耗电率，Costello介绍说，微软运作的集装箱式数据中心每0.09平方米的能量密度为1000W。“在相对狭小的空间里，实现了高能量密度”（Costello）。预计2012年之前，集装箱数据中心的电力效率指标PUE（能源使用效率）将达到1.25。

　　目前存在的问题是：随着数据中心的相关技术不断更新，将如何处理封装了老式技术设备的集装箱式数据中心。Sun公司的Sun模块化数据中心的技术总监Jud Cooley回答说，“可以把集装箱式数据中心送回制造商进行修理调整”。

　　在讨论开始之前，与会者中有73％认为传统数据中心具有优势。不过，当讨论结束之后，这些人当中认为集装箱式数据中心具有优势的比例则升至57％。(记者：Phil Keys，硅谷支局）

http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/digi/digi200808220123.html