磁悬浮无油变频离心机在数据中心的节能应用

　　我们毕竟是专注于在冷源的部分，磁悬浮的名字一听比较高大上，大家第一个想到的可能是上海的磁悬浮列车，这跟我们空调有什么关系呢?谈到磁悬浮的话，最简单的是磁有南极、北极，同性相斥，异性相吸。通过磁铁的结合可以做成非常高效的磁悬浮的轴承，如果采用磁悬浮的轴承这个动力可以彻底悬浮起来。有个车停在那儿，大家推就一定要变成空档，因为静态的摩擦力是比较麻烦的。因为利用这个原理，就形成了磁悬浮的压缩机。通过磁悬浮的压缩机可以形成不同的冷寂模式，水冷的，风冷的，模块的，包括百度集装的，集装箱式的冷机。

　　我来简单介绍一下这个压缩机Turbocor，这是一个中国人90年代在海外发明的一个产品，但是不断被欧美投资不断收购并购，现在是属于外国的一个产品了。这个冷寂里面，首先两边有两个磁悬浮的轴承，这个点机是彻底的直流电机，它运转的时候是完全悬浮起来的，这是直流电机嘛。我们谈到冷凝温度降低，这个话放到今天来讲对不对?也对也不对。为什么呢?因为我们以前的时候学压缩机，在英文当中有严格的标准，马达和发动机放在一起的教法是不一样的。以前冷凝温度提高，卡路会不一样，如果我们把冷凝温度劲下来，最好的可以得到电机里面的增效，这来自于直接流永磁电机，它会比较延续。

　　这是电机的一个架构，绿颜色的是磁悬浮的永磁铁，蓝色的是电磁铁。电磁铁略加点电，这个轴就彻底悬浮起来了。这个轴承是车彻底地能够悬浮起来了，它能保证1/50的范围运转。

　　这是它的节能，它的综合用电率有50%的节能，没有噪音，没有振动，对周边影响比较小。它有一个特点，备用发动机跟它对接的时候，不会对电机有任何冲击。将来打造全直流的冷冻及数据机房，我们数据可以接入直流电，对电网的冲击几乎没有。尺寸，同样冷链上只要一个平方的占地，意味着可以拿出更多的地方来做机柜。同时它没有磨损的话，整个运行更可靠，更安全，包括它的维护。

　　我们有很多种形式，有水冷、风冷、蒸发冷却，这些的技术里面因为天南海北，从东到西各个地方都有它的优劣势。我冷水可以直接进入机柜，进入空调向，也可以由冷媒直接进入。这样来讲的话，冷酶可以进入背板，可以进入空调，可以进入机组。至于说内部的形式，比如说你采用小功率送风的，还是大功率走在背板里面的，还是超大功率的，用二氧化碳的媒介，都是有各种各样的解决方案的。为什么我们磁悬浮能干这个事?而且前些年很少提这个概念。就是我们电机悬浮起来里面没有一滴油，我的冷酶远一点、近一点都没关系。

　　这边是负荷率，这是预计时间，跟建筑符合比较有关系，说完这个我会告诉你跟数据中心有什么关系。这个图里我们可以看到一个特点，我们的冷机跟传统冷机在这个点的时候区别不大，没有永动机的，要这么多能量总要耗这么多功。我们在负荷率低的时候效率会越来越高，而负荷率越大的时候效率差别不大。普通冷机也有个拐点，我的压力不要到40公里以下，不要太待。我们这种冷机属于速度型的离心式的机器，大部分的都是用的溶剂式的形式。这里面可以看到黄颜色、绿颜色的，传统的跟我们的区别。这里是天气、温度的差别，365天它要全年制冷，所以它工作的范围是比较宽广的。这个蓝颜色的就是变频离心机的特点，它的特征适合从这个能量到小的能量，从高压比到低压比范围内工作。

　　我来做一个解释，右下角这张图是我们测一个点的量，我打个比方，我们这个机器最高转速大概是一万左右，到两万五转速的时候可以输出550万千瓦，CUP是5.25，这个没问题。当我在天气凉快的时候，我的这个转速将到12500转，转速小了，冷量只有50%的量了。电池是个比功率的概念，转速的百分比50%×50%×50%，是12.5，CUP能到1。我天气凉快了可以到八公斤，五公斤，但是考虑到回油，长距离，还把风扇关掉。但是我们没有油，我没有负担，我的电极是直流永磁电机，我做完这个数据我非常开心，以前老师讲的物理公式，三次方功率总算对了，因为以前这个公式永远不对，它会消耗在磨损上，消耗在电机上等等。

　　因为很多人说数据中心是百分之百负荷的，你部分负荷没有用。今天下午华为老总也讲到了这个问题，我们先不考虑这个，先讲负荷满载。我们把两组数据拿出来，这个线百分之百，负荷率不断的调，负荷率从100—75这一段，用电量有下降，但是75以下就会增加了，所以机器满载率运行这个话是对的。但是天气的情况呢，随着温度的下降，这时候再满载的时候，普通离心机比磁悬浮冷机用电量要增加了，因为它里面有导液，等于把水泵关掉了，会增加耗电量的增加。普通冷机只有70%，26度以上有优势，其他时间里面相对来讲还有一些劣势。

　　我们做了一个项目磁悬浮冷机的数据，温度从30度到10度，这个环境温度下面。白颜色的是全冷机功能，冷链不变，全部下来的CUP可以达到20%以上。以前数据中心自由冷却和非自由冷却切换之间是挺头晕的，虽然很多厂家号称我可以10%的自由冷却，其实冷机信息部根本达不到这个情况。而无油以后工作完全可以来替换，这是我们在北京世纪互联的一个项目。这个项目设计是用一倍，我们工作的时候上来就备份，随便什么事我的效率都比一般冷机高上至少五六十的比例。为什么要采用这种呢?这种模式相当于热备份，它直接根据温度感应不对了加上去，他全年冷机工作效率就非常高。如果他设计负荷道不百分之百的话，那两台机器工作效率会更高，就不用担心冷机效率不够了，不用考虑用大冷机还是小冷机，用我们这个冷机就可以解决了。

　　我做一个更新的解释，刚才北京燃气的刘经理讲到了他们的上一代，这是我们全新的数据中心的解决方案。这是采用了十万转速的离心机进行发电，发出来的电直接用蒸汽热水对磁悬浮作用，再加上电网来的电供到磁悬浮冷机，全面解决电网用电，数据中心数据用电，冷却设备用电。因为余热的冷机，实际上它的转换效率等等，大多数时间是在补燃。这种情况下，特别在北方天然气便宜，环境温差大的时候，我们这台磁悬浮余热回收机可以达到非常高的效率。整个这个设备里面，所有的机械设备里面没有一滴油，全是离心机解决方案，这基本上可以颠覆现在的一个应用了。

　　我给大家看一些国外的案例，首先聊谷歌，大家经常聊谷歌PV指标多高多高，但是他从来没说他用磁悬浮，实际上他们们全部是磁悬浮的机器。这是美国2012年数据中心ASHRAE的情况，这是能效75%提高的例子。国外的数据中心用量比较多，我们目前在国内案例的数量也在逐渐的增加，等建设完毕以后我们会有好几千人的数据中心全是磁悬浮的，我们做完以后也会进一步做数据追踪给大家汇报。推动事情是有一个过程的，如果在老旧机房的改造上，也欢迎大家尝试着看一看，一比对就知道好与坏了，谢谢各位。