drxupeng的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/drxupeng

博文

暖通专业最赚钱的公司和产品

已有 432 次阅读 2024-6-19 08:59 |系统分类:科研笔记

暖通专业最赚钱的公司和产品

随着房地产行业下行,设计院技术人员大量下岗,暖通行业从业者面临前所未有的考验,大家都在寻找新的思路。以目前的形势,暖通行业相关产业中最赚钱的公司是美国的维谛技术(Vertiv)。这家公司过去一年的股价已经整整涨了五倍,订单和销售比为2.5:1. 也就是说大量订单根本来不及做。Vertiv的公司市值达到了3千亿人民币。

今天我来介绍一下这是一个什么公司,造成公司有如此良好发展趋势的原因是什么,他们最赚钱的暖通产品又是什么?

简单一句话,这是一个给图形处理器(GPU)机房做综合设施服务。综合服务包括电力和设施服务。其中和暖通密切相关的是热管理的部门和产品。也是这个公司最主要的特色之一。他们在暖通领域的业务主要是提升数据中心和关键IT空间的热管理能力,提供高效可靠的温湿度控制解决方案,满足机房特定的规模、位置和业务目标,尽可能降低运营成本,提高收益潜力。

英伟达今天成为世界上最值钱的公司,超过了三万亿美元。相当于港交所所有股票的总和。大家开玩笑说,当今世界,所有的公司都在给科技巨头打工。而所有的科技巨头都在为英伟达打工。围绕GPU机房的上下游终端市场,无论是数据中心,通信网络还是商业和工业的关键运营客户,都面临着亟待解决的温湿度控制问题。

据统计,英伟达每个季度可以卖出50万张显卡。Facebook今年要完成能运行60万张GPU显卡的数据中心,亚马逊,微软,苹果等公司的需求规模也基本相同。随着大模型LLM在各种领域都有广泛的应用,每家做大模型的企业动辄都是价值几百亿,上千亿美元的GPU数据机房建设,我国在大模型领域也在你追我赶,大量数据机房需要改建扩建,投入规模也不尽相同。由此可见未来GPU机房的热管理和附属设施会有持续的需求。Vertiv第一季度Q1收入猛增260%,利润涨六倍,股价突破历史新高。

随着支持人工智能和其他处理器密集型应用的服务器运算能力提升,越来越多场景下的机架(一般指标准尺寸的机柜)功率密度超过了20kW,并且许多组织正在寻求部署具备50kW或满足更高要求功率密度的机架。传统风冷系统不断演变,通过冷源更靠近热源或者密封冷通道的方案,以应对更高的密度和实现更佳的效率,但在某个节点上(机架密度上升至20kW以上),空气不具备以高效方式为高热密度机架提供足够冷却所需的热传导特性,如图3所示。这会降低专用服务器的性能和可靠性,并随着机架功率的增加而降低效率。从经济和可持续性角度来看,风冷就变得难以立足。

11.png

图 3 机架密度与热管理系统类型的选择

在原有机房部署新的高密度设备,如何在不改造原有风冷系统情况下,有效地冷却这些设备?接下来,我们简单看一下Vertiv的热管理商业模式。核心产品是适合空冷机房改造的液冷方案产品,是CoolChip CDU,那么进一步看一下什么是CDU,这个产品是如何工作的。

液冷是利用水或其他流体较高的热传导特性,来支持高效经济的高热密度机架冷却,液冷与风冷混用情况主要通过热管背板换热器(RDHx)以及芯片冷板液冷(DTC)方法实现,如图4所示。RDHx是在现有立式机柜的背面安装一些附件,包括一系列有冷却液体流动的管道。有了RDHx冷却服务器背后的空气(废气),机柜本身就可以与风冷系统结合,通过风扇冷却系统获得更加有效的冷却。DTC的冷板位于接线板的发热组件之上,通过单相冷板或两相冷板来吸收并带走芯片的热量。这些冷却技术可以清除机架中设备产生的约 70-75% 的热量,而留下的 25-30% 的热量,必须通过风冷系统清除。

 

12.png

图 4(a)热管背板热交换器 (RDHx) 

13.png

图 4(b)芯片冷板液冷   (DTC) 

系统形式如图5所示,通过在通往冷凝器的主回路中使用泵送制冷剂经济化技术(PRE),Vertiv CoolChip CDU 在制冷剂到液体的热交换器中从二级流体网络中去除热量。这个二级流体网络可以为DTC提供高密度冷却,并充当冷却液分配单元(CDU),也可以用于RDHx,如Vertiv™ Liebert® DCD。冷却器提供了所需的变速泵和热量排放解决方案,以有效处理数据中心机架产生的高热量。

14.png

图 5 CoolChip CDU系统形式

以DTC为例,如图6所示,可以发现液冷使用中温液体作为冷媒,可以在全年的大部分时间实现自然冷却,从而降低风冷能耗。对于泵送制冷剂经济化技术(PRE),在较凉爽的时候,例如过渡季和夜间,制冷剂经济化装置可以提供部分的免费冷却,抵消部分压缩机的能量消耗。如图7所示,在这种模式下,制冷剂绕过了压缩机,使其处于空转状态,仅消耗0.6千瓦电力,相较于压缩机运行,净节约超过90%,结果是系统的冷却时的电力冷却效率PUE更低。在炎热的夏季,制冷剂泵停止运行,系统改用压缩机进行热量排放。如图8所示,为了在这种情况下最大化效率,可变速蒸发器风扇、可变速冷凝器风扇和数字涡旋压缩机会自动调整,以匹配IT负载并优化能量使用。

16.png

图 6 DTC液冷系统原理图

17.png

图 7 PRE全压缩机模式

18.png

图 8 PRE节能模式

综上,暖通行业涵盖的范围非常广泛,并不局限于土建行业。当前工业的热点是数据机房热管理,锂电池生产线的干房调控。此外,暖通的室内热环境控制在农业,民用,医药,军工都有涉及,并一直处于此起彼伏的状态。

由此可见,无论是生产商,还是技术人员,暖通领域的从业者只要选对风口和找对方向,都会有自己的用武之地。



https://wap.sciencenet.cn/blog-1246847-1438771.html

上一篇:全球变暖,中国哪些地方最先不可居住
收藏 IP: 67.174.216.*| 热度|

1 周忠浩

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (3 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-7-25 15:06

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部