我們畢竟是專注于在冷源的部分,磁懸浮的名字一聽比較高大上,大家第一個想到的可能是上海的磁懸浮列車,這跟我們空調有什么關系呢?談到磁懸浮的話,最簡單的是磁有南極、北極,同性相斥,異性相吸。通過磁鐵的結合可以做成非常高效的磁懸浮的軸承,如果采用磁懸浮的軸承這個動力可以徹底懸浮起來。有個車停在那兒,大家推就一定要變成空檔,因為靜態的摩擦力是比較麻煩的。因為利用這個原理,就形成了磁懸浮的壓縮機。通過磁懸浮的壓縮機可以形成不同的冷寂模式,水冷的,風冷的,模塊的,包括百度集裝的,集裝箱式的冷機。
我來簡單介紹一下這個壓縮機Turbocor,這是一個中國人90年代在海外發明的一個產品,但是不斷被歐美投資不斷收購并購,現在是屬于外國的一個產品了。這個冷寂里面,首先兩邊有兩個磁懸浮的軸承,這個點機是徹底的直流電機,它運轉的時候是完全懸浮起來的,這是直流電機嘛。我們談到冷凝溫度降低,這個話放到今天來講對不對?也對也不對。為什么呢?因為我們以前的時候學壓縮機,在英文當中有嚴格的標準,馬達和發動機放在一起的教法是不一樣的。以前冷凝溫度提高,卡路會不一樣,如果我們把冷凝溫度勁下來,最好的可以得到電機里面的增效,這來自于直接流永磁電機,它會比較延續。
這是電機的一個架構,綠顏色的是磁懸浮的永磁鐵,藍色的是電磁鐵。電磁鐵略加點電,這個軸就徹底懸浮起來了。這個軸承是車徹底地能夠懸浮起來了,它能保證1/50的范圍運轉。
這是它的節能,它的綜合用電率有50%的節能,沒有噪音,沒有振動,對周邊影響比較小。它有一個特點,備用發動機跟它對接的時候,不會對電機有任何沖擊。將來打造全直流的冷凍及數據機房,我們數據可以接入直流電,對電網的沖擊幾乎沒有。尺寸,同樣冷鏈上只要一個平方的占地,意味著可以拿出更多的地方來做機柜。同時它沒有磨損的話,整個運行更可靠,更安全,包括它的維護。
我們有很多種形式,有水冷、風冷、蒸發冷卻,這些的技術里面因為天南海北,從東到西各個地方都有它的優劣勢。我冷水可以直接進入機柜,進入空調向,也可以由冷媒直接進入。這樣來講的話,冷酶可以進入背板,可以進入空調,可以進入機組。至于說內部的形式,比如說你采用小功率送風的,還是大功率走在背板里面的,還是超大功率的,用二氧化碳的媒介,都是有各種各樣的解決方案的。為什么我們磁懸浮能干這個事?而且前些年很少提這個概念。就是我們電機懸浮起來里面沒有一滴油,我的冷酶遠一點、近一點都沒關系。
這邊是負荷率,這是預計時間,跟建筑符合比較有關系,說完這個我會告訴你跟數據中心有什么關系。這個圖里我們可以看到一個特點,我們的冷機跟傳統冷機在這個點的時候區別不大,沒有永動機的,要這么多能量總要耗這么多功。我們在負荷率低的時候效率會越來越高,而負荷率越大的時候效率差別不大。普通冷機也有個拐點,我的壓力不要到40公里以下,不要太待。我們這種冷機屬于速度型的離心式的機器,大部分的都是用的溶劑式的形式。這里面可以看到黃顏色、綠顏色的,傳統的跟我們的區別。這里是天氣、溫度的差別,365天它要全年制冷,所以它工作的范圍是比較寬廣的。這個藍顏色的就是變頻離心機的特點,它的特征適合從這個能量到小的能量,從高壓比到低壓比范圍內工作。
我來做一個解釋,右下角這張圖是我們測一個點的量,我打個比方,我們這個機器最高轉速大概是一萬左右,到兩萬五轉速的時候可以輸出550萬千瓦,CUP是5.25,這個沒問題。當我在天氣涼快的時候,我的這個轉速將到12500轉,轉速小了,冷量只有50%的量了。電池是個比功率的概念,轉速的百分比50%×50%×50%,是12.5,CUP能到1。我天氣涼快了可以到八公斤,五公斤,但是考慮到回油,長距離,還把風扇關掉。但是我們沒有油,我沒有負擔,我的電極是直流永磁電機,我做完這個數據我非常開心,以前老師講的物理公式,三次方功率總算對了,因為以前這個公式永遠不對,它會消耗在磨損上,消耗在電機上等等。
因為很多人說數據中心是百分之百負荷的,你部分負荷沒有用。今天下午華為老總也講到了這個問題,我們先不考慮這個,先講負荷滿載。我們把兩組數據拿出來,這個線百分之百,負荷率不斷的調,負荷率從100—75這一段,用電量有下降,但是75以下就會增加了,所以機器滿載率運行這個話是對的。但是天氣的情況呢,隨著溫度的下降,這時候再滿載的時候,普通離心機比磁懸浮冷機用電量要增加了,因為它里面有導液,等于把水泵關掉了,會增加耗電量的增加。普通冷機只有70%,26度以上有優勢,其他時間里面相對來講還有一些劣勢。
我們做了一個項目磁懸浮冷機的數據,溫度從30度到10度,這個環境溫度下面。白顏色的是全冷機功能,冷鏈不變,全部下來的CUP可以達到20%以上。以前數據中心自由冷卻和非自由冷卻切換之間是挺頭暈的,雖然很多廠家號稱我可以10%的自由冷卻,其實冷機信息部根本達不到這個情況。而無油以后工作完全可以來替換,這是我們在北京世紀互聯的一個項目。這個項目設計是用一倍,我們工作的時候上來就備份,隨便什么事我的效率都比一般冷機高上至少五六十的比例。為什么要采用這種呢?這種模式相當于熱備份,它直接根據溫度感應不對了加上去,他全年冷機工作效率就非常高。如果他設計負荷道不百分之百的話,那兩臺機器工作效率會更高,就不用擔心冷機效率不夠了,不用考慮用大冷機還是小冷機,用我們這個冷機就可以解決了。
我做一個更新的解釋,剛才北京燃氣的劉經理講到了他們的上一代,這是我們全新的數據中心的解決方案。這是采用了十萬轉速的離心機進行發電,發出來的電直接用蒸汽熱水對磁懸浮作用,再加上電網來的電供到磁懸浮冷機,全面解決電網用電,數據中心數據用電,冷卻設備用電。因為余熱的冷機,實際上它的轉換效率等等,大多數時間是在補燃。這種情況下,特別在北方天然氣便宜,環境溫差大的時候,我們這臺磁懸浮余熱回收機可以達到非常高的效率。整個這個設備里面,所有的機械設備里面沒有一滴油,全是離心機解決方案,這基本上可以顛覆現在的一個應用了。
我給大家看一些國外的案例,首先聊谷歌,大家經常聊谷歌PV指標多高多高,但是他從來沒說他用磁懸浮,實際上他們們全部是磁懸浮的機器。這是美國2012年數據中心ASHRAE的情況,這是能效75%提高的例子。國外的數據中心用量比較多,我們目前在國內案例的數量也在逐漸的增加,等建設完畢以后我們會有好幾千人的數據中心全是磁懸浮的,我們做完以后也會進一步做數據追蹤給大家匯報。推動事情是有一個過程的,如果在老舊機房的改造上,也歡迎大家嘗試著看一看,一比對就知道好與壞了,謝謝各位。