威樂Wilo綠色技術(shù)助力谷歌數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)


 

“谷歌在建設(shè)綠色互聯(lián)網(wǎng)方面保持著領(lǐng)先地位”[1]。這是一個(gè)不亞于綠色和平組織的機(jī)構(gòu)對谷歌這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)巨頭的榮譽(yù)。谷歌的最新數(shù)據(jù)中心之一，建造于芬蘭的哈米納小鎮(zhèn)，其冷卻系統(tǒng)非常符合此“綠色色彩理論”：其中安裝的威樂 (Wilo) 高性能泵產(chǎn)品，可將 9000 平方米綜合設(shè)施內(nèi)大量相互連接的服務(wù)器冷卻到其工作溫度。這并不是因?yàn)槠渫庥^呈綠色，而是，從其能源效率，可靠性和較長使用壽命來看，它確實(shí)達(dá)到了綠色環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

對于許多知名互聯(lián)網(wǎng)公司在新建數(shù)據(jù)中心選址階段一味追求最低電價(jià)的現(xiàn)象，綠色和平組織表示很失望。相比之下，谷歌卻選擇了以另一種環(huán)境友好型方式解決此問題。據(jù)最新的“Clicking Clean”報(bào)告（在該報(bào)告中，綠色和平組織考察了全球 300 個(gè)大型數(shù)據(jù)中心的環(huán)境足跡）所示，谷歌在環(huán)境保護(hù)方面也處于領(lǐng)先地位。該公司已經(jīng)制定了長期目標(biāo)，即僅使用可再生能源滿足其數(shù)據(jù)中心能源需求。同時(shí)，他們還在提高數(shù)據(jù)中心能源效率方面做出了巨大努力，尤其是針對服務(wù)器的能耗密集型冷卻系統(tǒng)。

谷歌將歐洲最新數(shù)據(jù)中心的位置選在芬蘭哈米納，就是對此說法的有力證明。其決定性因素不是電價(jià)，而是此地 2℃ 的較低平均氣溫及其靠近芬蘭海的地理位置。在那里，服務(wù)器冷卻使用海水完成，冷卻過程可以節(jié)省大量能源，在冷卻系統(tǒng)中，威樂 (Wilo) 的水泵產(chǎn)品“CronoLine-IL”起著至關(guān)重要的作用。

2011 年，全球數(shù)據(jù)中心的電力需求為 6840 億千瓦時(shí)。相比之下，同年，整個(gè)德國總能耗“僅”消耗約 6070 億千瓦時(shí)。據(jù)預(yù)測，到 2020 年，由于云計(jì)算的推動(dòng)，能源消耗預(yù)計(jì)將增長 63％。目前，數(shù)據(jù)中心 22％ 的能源消耗歸因于冷卻系統(tǒng)。因此，通過使用自然資源進(jìn)行水冷卻，將成為提高效率的重要戰(zhàn)略。除此之外，在數(shù)據(jù)中心冷水循環(huán)中運(yùn)用高效率的水泵，用以節(jié)省能源，也變得至關(guān)重要，正因如此，威樂管道泵產(chǎn)品“CronoLine-IL”得到了廣泛的應(yīng)用。

為了能夠提供所需數(shù)量的冷凍水，屏蔽泵以管道泵的形式水平安裝在管道系統(tǒng)中。制冷系統(tǒng)的管道尺寸范圍介于 DN 150 到 DN 200 之間。為滿足使用，水泵葉輪直徑調(diào)整為320 及 270 mm。特殊的葉輪幾何形狀和流動(dòng)優(yōu)化涂層可在提高整體效率方面發(fā)揮重要作用。對于“Wilo-CronoLine-IL”，口徑為 DN 150 時(shí)，水泵效率可達(dá) 80％ 以上；口徑為 DN 200 時(shí)，水泵效率可達(dá) 70％ 以上，電機(jī)效率為 94％。因此，額定功率介于 30 至37 千瓦之間的電機(jī)足以使所需的冷凍水循環(huán)起來。此外，基于水泵負(fù)荷的變化，通過變頻器實(shí)現(xiàn)變頻運(yùn)行也可以進(jìn)一步節(jié)能。

互聯(lián)網(wǎng)從不休眠。谷歌每秒大約可響應(yīng) 64,000 次搜索查詢，僅此數(shù)字足以表明公司對數(shù)據(jù)中心可用性的至高需求。此外，為全球范圍內(nèi)其他公司提供的重要云服務(wù)也需要全天候提供數(shù)據(jù)。因此，除了計(jì)算技術(shù)外，冷卻也是運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵因素。現(xiàn)代服務(wù)器系統(tǒng)可以在溫度高達(dá) 35℃ 左右的環(huán)境中運(yùn)行，然而，如果不冷卻，將會(huì)很快超過這個(gè)極限溫度，造成所有系統(tǒng)停止。

為使水泵能夠可靠地輸送冷卻水，以保持溫度盡可能恒定，威樂 (WILO) 采用可靠的材料來制造其泵殼和各個(gè)部件。例如，谷歌數(shù)據(jù)中心所使用的“CronoLine-IL”系列泵，外殼和葉輪由帶有片狀或球狀石墨的耐磨鑄鐵制成。為了進(jìn)一步降低泵的生命周期成本，泵燈籠架采用專利設(shè)計(jì)制造。當(dāng)水泵在高環(huán)境溫度下輸送冷介質(zhì)時(shí)，該設(shè)計(jì)可確保有效地除去泵殼體上所形成的數(shù)量大量冷凝水。這樣可以防止對水泵造成腐蝕損壞。此外，由石墨、碳化硅、三元乙丙橡膠和不銹鋼制成的高耐磨機(jī)械密封件可延長維護(hù)周期。

“企業(yè)數(shù)字化正迅猛發(fā)展，當(dāng)然，家庭環(huán)境中亦如此 –‘智能家居’一詞的說法即是有力佐證。與此同時(shí)，能源資源卻越來越少，這使得‘綠色 IT’變得越來越重要”，Sven Prochowski（威樂集團(tuán)信息管理高級(jí)副總裁）如是說。同樣，數(shù)據(jù)中心冷卻技術(shù)的發(fā)展也會(huì)得到用戶的認(rèn)可。Cisco IT 公司對此觀點(diǎn)表示贊同，并預(yù)測 2020 年互聯(lián)網(wǎng)使用量將大幅增長：2015 年，世界人口中僅有40％ 使用互聯(lián)網(wǎng)；到 2020 年，這一數(shù)字勢必會(huì)增加至 52％。同時(shí)，技術(shù)進(jìn)步將實(shí)現(xiàn)更為大量數(shù)據(jù)的傳輸。2015 年，每個(gè)用戶平均每月傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為 9.9 GB，但是，到 2020 年這個(gè)數(shù)字將超過 25 G，與此同時(shí)，被視為傳統(tǒng)技術(shù)的水泵技術(shù)，在能效與全球網(wǎng)絡(luò)配合方面發(fā)揮了非常重要的幕后作用。威樂 (WILO) 通過研究和開發(fā)工作，為此項(xiàng)事業(yè)做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)”，威樂 (WILO)集團(tuán)首席技術(shù)官 (CTO) -Ing Mark-Beukenberg 博士對此十分肯定。

[1]“Clicking Clean”報(bào)告，2014 年 4 月，綠色和平組織

[2]“VNI Complete Forecast Highlights”預(yù)測報(bào)告，截至 2016 年 7 月，CISCO