Ответы на ваши вопросы: Оптимизация мощности охлаждения для рабочих нагрузок ИИ: эталонный подход к проектированию

Поскольку сегодня плотность стоек и требования к мощности на объектах растут, организациям необходимы эффективные, масштабируемые и быстрые в развертывании стратегии охлаждения. На вебинаре «Оптимизация мощности охлаждения для рабочих нагрузок ИИ: эталонный подход к проектированию» от 14 июля 2026 года докладчики из компании Trane рассмотрели концепцию эталонного проекта управления температурным режимом для завода по производству искусственного интеллекта (ИИ) — что это такое, почему это важно и как это помогает командам оптимизировать тепловые характеристики центра обработки данных в рамках ограничений площадки.

На этом занятии участники узнали, как сделать осознанный выбор, который позволит снизить пиковую мощность охлаждения с помощью комплексного подхода к управлению температурным режимом, открывая доступную мощность для генерации вычислений или дохода. Они также обнаружили варианты конструкции, которые сокращают годовое потребление мощности охлаждения, минимизируют избыточную инфраструктуру за счет интеллектуального проектирования и включают лучшие практики, повышающие эксплуатационную стабильность.

На дополнительные вопросы ответили Эндрю Дженкинс, менеджер по системным продуктам компании Trane, и Криста Хаббс, менеджер по продукту по управлению центрами обработки данных компании Trane.

Поддерживает ли система управления Trane использование BACnet/SC?      

Ответ: Да. Системы управления Trane поддерживают BACnet/SC (BACnet Secure Connect).

В каких ситуациях вы бы рекомендовали использовать холодильную установку с воздушным охлаждением и сухими охладителями для экономайзера на стороне воды по сравнению с эталонной конструкцией холодильной машины с водяным охлаждением и байпасным теплообменником естественного охлаждения в паре с сухими охладителями?       

Ответ: Правильный подход во многом зависит от размера и стратегии масштабирования охлаждающего блока. Чиллеры с водяным охлаждением обычно обеспечивают более высокую производительность и лучшую эффективность, что делает их идеальными для более крупных охлаждающих блоков, таких как эталонная конструкция мощностью 102,4 МВт. Для небольших охлаждающих блоков, где увеличение размера чиллеров с водяным охлаждением может быть менее практичным, лучше подойдут чиллеры с воздушным охлаждением и встроенным естественным охлаждением. Установки с воздушным охлаждением также могут предложить преимущества при поэтапном развертывании, особенно когда мощность необходимо масштабировать по мере того, как залы данных сдаются в аренду или вводятся в эксплуатацию с течением времени.

Существуют ли адиабатические архитектуры для транскритических приложений?

Ответ: Да. Адиабатическое охлаждение может быть эффективным вариантом для транскритических применений, когда доступна вода и когда ее использование значительно снижает пиковые расчетные нагрузки.

Производит ли компания Trane энергетические батареи?  

Ответ: Компания Trane предлагает решения для хранения тепловой энергии (TES), которые иногда называют тепловыми батареями, поскольку они сохраняют охлаждающую способность для последующего использования.

Учитывая более высокие температуры термоаккумулятора, увидим ли мы скоро PCM?      

Ответ: Компания Trane активно оценивает ряд технологий аккумулирования тепла, включая высокотемпературные материалы с фазовым переходом (PCM), как потенциальные решения для снижения пикового спроса на электроэнергию и общего энергопотребления.

Существует ли типовой технический паспорт электрооборудования?        

Ответ: Да. Оборудование Trane поставляется с техническими данными, включающими электрические требования. Будущие эталонные конструкции могут также включать выделенный сегмент питания в дополнение к конструкции охлаждения.

Как поддерживается уровень влажности в пустом пространстве, если самая низкая температура CHW для установки с воздушным охлаждением составляет 71 F?          

Ответ: При таком подходе температура подачи на стену фанкойла составляет примерно 80,6 F, что соответствует температуре подачи охлажденной воды 71,6 F. Технический контур работает при более высокой температуре — примерно на 86 F, или примерно на 3 C выше потенциальной точки росы воздуха — для поддержки намеченной стратегии контроля влажности.

При температуре приточного воздуха 27 C (80,6 F) и температуре на входе до 40 C вы используете FCW в горячем состоянии, что отлично подходит для эффективности чиллера, но это твердо ставит вас на территорию ASHRAE A2/A3 для информационных технологий (ИТ) с воздушным охлаждением. Согласны ли поставщики коммутаторов и систем хранения данных с такими температурами на входе, или это все еще обсуждается в каждом проекте?

Ответ: Успешный проект требует целостного подхода, гарантирующего, что вся вспомогательная инфраструктура может надежно работать в запланированных воздушных условиях. Эти расчетные температуры основаны на рекомендациях NVIDIA DSX, которые учитывают более широкую экосистему фабрики искусственного интеллекта, включая вычисления, электропитание, сети и системы хранения данных. Однако окончательная приемка всегда должна подтверждаться соответствующими поставщиками оборудования для каждого проекта.

Каковы преимущества использования чиллеров с магнитными подшипниками?       

Ответ: Чиллеры с магнитными подшипниками не требуют масла для смазки компрессора, что может упростить обслуживание и снизить сложность, связанную с системами управления маслом. В некоторых случаях они также могут обеспечивать высокую эффективность и поддерживать более высокие температуры воды на выходе. Тем не менее, при выборе чиллера всегда следует учитывать всю конструкцию системы, поскольку в зависимости от требований проекта могут подойти несколько компрессорных технологий.

Какой размер резервуара TES и продолжительность работы в минутах обычно рекомендует система Trane для системы охлажденной воды в центре обработки данных?

Ответ: Размер резервуара TES и продолжительность работы зависят от таких факторов, как скорость потока в первичном контуре и необходимое время быстрого перезапуска. Например, если системе требуется три минуты работы, а скорость основного потока составляет 500 галлонов в минуту, потребуется резервуар емкостью 1500 галлонов для поддержки системы во время аварийного переключения. Окончательный расчет должен основываться на конкретной архитектуре системы и эксплуатационных требованиях.

Чьи сухие охладители вы используете?    

Ответ: Компания Trane сотрудничает с несколькими партнерами по сухим охладителям в зависимости от требований проекта, потребностей применения и региональных особенностей. Для получения подробной информации о конкретном проекте обратитесь к местному менеджеру компании Trane.

Какова технология охлаждающей жидкости для вашего GigaModular CDU?    

Ответ: GigaModular CDU совместим с несколькими химическими составами технических жидкостей контура, используемыми сегодня на рынке. Типичным примером является 25%-ный раствор пропиленгликоля, хотя окончательный выбор жидкости должен основываться на конкретных требованиях применения и места установки.

Сопрягаются ли когда-либо двойные контуры, учитывая, что температура обратной воды в контурах фанкойла близка к температуре подаваемой воды в прямом контуре? Или они всегда остаются отдельно?

Ответ: В текущих эталонных проектах контуры разделены, поскольку профили нагрузки для оборудования жидкостного и воздушного охлаждения с непосредственным охлаждением кристалла не являются одинаковыми. В некоторых случаях может существовать возможность оценить сочетание возвратной воды средней температуры с высокотемпературной подаваемой водой для улучшения общей разницы Т, но это следует оценивать на основе конкретного проекта.

Возможно ли использование технологии Trane Insights/ИИ в качестве локального решения или для этого требуется исходящая связь? Если исходящий трафик, то должен ли он осуществляться через систему BMS, или вы можете напрямую отправлять активы без ущерба для соединения с BMS?  

Ответ: Архитектура развертывания зависит от конкретного решения, требований заказчика и соображений кибербезопасности. В целом компания Trane может работать с заказчиками над оценкой локальных и подключенных архитектур, включая подходы, которые отделяют коммуникации на уровне активов от системы управления зданием, где это необходимо. Рекомендуемая структура должна быть определена совместно с отделами ИТ, эксплуатационных технологий (ОТ) и кибербезопасности заказчика.

Что касается защиты от замерзания, вы подразумеваете, что накипь делает гликолевые системы нерациональными?

Ответ: Нет. Гликоль остается распространенной и практичной стратегией защиты от замерзания, особенно в гидравлических системах, и рекомендуется в эталонных проектах, где требуется защита от замерзания.

Почему бы не использовать геотермальные источники или пруды-охладители? 

Ответ: Геотермальные системы и пруды-охладители могут быть жизнеспособными решениями в определенных обстоятельствах. Однако для очень крупных заводских приложений искусственного интеллекта требуемый масштаб отвода тепла часто делает эти подходы менее распространенными, чем другие стратегии отвода тепла, используемые сегодня в отрасли.

Видите ли вы, что при использовании термоаккумулятора более выгодным является хранение льда, а не жидкости?   

Ответ: Учитывая более высокие температуры контура, рассматриваемые в этих конструкциях, рынок в настоящее время отдает предпочтение жидкостному тепловому хранению, а не хранению льда.

Какой процент воды теряется в контуре охлажденной воды за час? Каков общий расход воды на МВт?          

Ответ: В этих эталонных проектах в процессе охлаждения вода не испаряется. Вода используется в системе с замкнутым контуром для передачи тепла через тепловую цепь, поэтому она не расходуется во время обычных операций теплопередачи так, как это было бы в системе испарительного охлаждения.

Как увеличенная подъемная сила компенсирует более высокое потребление для уменьшенных сухих охладителей и более высокую дельту в этом контуре?  

Ответ: Компромисс оценивается на уровне всей системы. Чиллер может работать с коэффициентом полезного действия (COP) примерно шесть, что означает, что он обеспечивает около шести единиц охлаждения на каждую единицу потребляемой электроэнергии. Сухие охладители и насосы обычно работают с более низким общим КПД. В результате перенос большей части работы по охлаждению на высокоэффективный чиллер и снижение нагрузки на компоненты с более низким КПД могут снизить общее энергопотребление системы, даже если подъемная сила чиллера увеличивается.

Какой самый низкий подход вы когда-либо выбирали для CDU? Вы опускаетесь до 4 F?    

Ответ: Да, в некоторых конструкциях использовалась температура подхода CDU всего 2 C (4 F). Это может принести пользу охлаждающей установке за счет снижения подъемной силы и увеличения часов естественного охлаждения, но также увеличивает требования к расходу и связанную с этим мощность насоса. Как и в случае любого проектного решения, компромиссы должны оцениваться на уровне системы.

Какое ПЗУ для системы мощностью 1 ГВт?

Ответ: Грубая оценка порядка величины системы мощностью 1 ГВт зависит от многих переменных, включая условия на объекте, стратегию резервирования, архитектуру охлаждения, подход к строительству и объем проекта. По этой причине необходимо разработать значимое ПЗУ на основе конкретных предположений проекта. Пожалуйста, свяжитесь с вашим местным менеджером по работе с клиентами компании Trane, чтобы обсудить приложение более подробно.

Компания B&G предполагает, что это отходящее тепло можно использовать для централизованного теплоснабжения. Есть мысли по этому поводу?

Ответ: Да. Рекуперация тепла может быть эффективным способом улучшить общее использование энергии на объекте и обеспечить полезный источник низкосортной горячей воды для централизованного теплоснабжения или других смежных потребителей. Эталонный проект 503 компании Trane включает пример стратегии такого типа.

Какова типичная температура и влажность в помещении центра обработки данных?      

Ответ: Допустимые диапазоны температуры и влажности зависят от ИТ-оборудования и рабочего диапазона, определенного производителем. На практике эти условия обычно устанавливаются по согласованию с поставщиками ИТ и с учетом рекомендаций ASHRAE для центров обработки данных. Ваш местный менеджер по работе с клиентами компании Trane может помочь привести конструкцию охлаждения в соответствие с этими требованиями.

Каков срок поставки полной системы 5 МВ?

Ответ: Время выполнения полной системы мощностью 5 МВт зависит от выбранного оборудования, объема проекта, конфигурации и условий цепочки поставок. Ваш местный менеджер по работе с клиентами компании Trane может предоставить рекомендации, основанные на выборе конкретного оборудования и сроках проекта.

Насколько критична оптимизация ИИ для воздействия ваших элементов управления? Какими, по вашему мнению, это изменится и улучшится в ближайшем будущем?

Ответ: Оптимизация ИИ — это расширение наших возможностей управления как аппаратным, так и программным обеспечением. Сегодня мы уже обеспечиваем высокую производительность благодаря проверенным инженерным алгоритмам управления, встроенным в наши устройства и системы управления, которые могут обеспечить значительную экономию энергии и эксплуатационных расходов. ИИ может опираться на эту основу, обеспечивая более прогнозирующие и адаптивные стратегии управления, создавая дополнительные возможности для повышения эффективности и улучшения операционной деятельности. Мы также понимаем, что некоторые операторы предпочитают постепенно внедрять оптимизацию на основе искусственного интеллекта, и наш подход можно масштабировать в соответствии с уровнем комфорта и эксплуатационными приоритетами каждого объекта.

Видите ли вы функции прогнозного обнаружения ошибок, встроенные в элементы управления активами?   

Ответ: Да. Мы используем инфраструктуру управления и датчиков внутри оборудования для генерации данных, которые можно проанализировать для раннего выявления эксплуатационных проблем. В масштабах этих механических систем прогнозирующее обнаружение неисправностей и диагностика могут сыграть важную роль в обеспечении бесперебойной работы, повышении надежности и сокращении количества незапланированных сервисных мероприятий.

Какие конкретные действия делает ИИ, чтобы все работало лучше?        

Ответ: ИИ особенно ценен в прогнозных приложениях. Одним из примеров является выявление и смягчение микроклимата или эффектов теплового острова в системе охлаждения. Объединив эксплуатационные данные с прогнозируемыми погодными условиями, ИИ может помочь предсказать, какие агрегаты могут быть более восприимчивы к повышенным тепловым нагрузкам. Это понимание может затем стать основой для стратегий подготовки и эксплуатации, которые защищают оборудование, повышают отказоустойчивость и поддерживают непрерывную работу.

Ваши чиллеры с воздушным охлаждением относятся к магнитному типу?        

Ответ: Компания Trane предлагает холодильную машину с магнитным подшипником с воздушным охлаждением. Эта технология была освещена в эталонном дизайне 504 во время вебинара.

Что касается трубопроводов охлаждающей воды, обслуживающих блоки CDU, вы бы рекомендовали прокладывать трубопроводы над головой (подвешенные к потолку) или под фальшполом?   

Ответ: Для приложений с жидкостным охлаждением трубопроводы технологической системы охлаждения обычно прокладываются над серверными стойками, чтобы улучшить доступность для обслуживания и интеграции. Однако окончательный маршрут должен основываться на планировке зала данных, эксплуатационных предпочтениях и стратегии управления рисками.

На блок-схеме с шестью чиллерами они находятся в конфигурации 4% 2B2 (N% 2B2)?

Ответ: Схема с шестью холодильными машинами была задумана как общее представление общей концепции установки. В эталонном проекте каждый охлаждающий блок включает в себя 10 высокотемпературных чиллеров и один среднетемпературный чиллер. Окончательную конфигурацию резервирования следует оценивать в контексте всей конструкции системы.

Можете ли вы прокомментировать гармоники?     

Ответ: Да. Многие системы управления температурным режимом могут быть оснащены решениями по снижению гармоник, в зависимости от применения и требований к электрическому проектированию.

Имеют ли чиллеры Trane с воздушным охлаждением встроенные экономайзеры для «предварительного охлаждения» возвратной воды перед отправкой ее в контур компрессора?          

Ответ: Компания Trane предлагает холодильные машины с воздушным охлаждением и возможностью прямого и непрямого естественного охлаждения. Эти конфигурации могут снизить механическую охлаждающую нагрузку и повысить общую эффективность системы при благоприятных условиях окружающей среды.

Являются ли абсорбционные охладители более эффективными, чем электрические?

Ответ: В большинстве случаев нет. Абсорбционные чиллеры обычно работают с более низким КПД, чем электрические чиллеры — часто ниже единицы по сравнению с примерно шестью для высокоэффективного электрического чиллера в правильном применении. Однако абсорбционные охладители по-прежнему могут быть привлекательными там, где существует недорогой или иным образом доступный источник тепла, например, отходящее тепло или выработка тепла на месте.

Не могли бы вы сказать нам, какая модель имеет встроенный экономайзер предварительного охлаждения? Каковы возможности? Доступны ли эти варианты сейчас или они скоро будут коммерциализированы?      

Ответ: Эти решения доступны. Поскольку выбор модели и мощность различаются в зависимости от применения, конфигурации и региона, лучшим следующим шагом будет сотрудничество с местным менеджером по работе с клиентами компании Trane, чтобы рассмотреть наиболее подходящие варианты для вашего проекта.

Можно ли устанавливать сухие охладители рядом друг с другом или требуется минимальный зазор для циркуляции воздуха. И сколько места нужно?         

Ответ: Сухие охладители требуют минимальных зазоров, чтобы ограничить рециркуляцию тепла и обеспечить надлежащий доступ для обслуживания. Точное расстояние зависит от конструкции оборудования, схемы установки и условий площадки. Необходимо следовать рекомендациям производителя, а анализ CFD может подойти для более чувствительных приложений или приложений с высокой плотностью размещения.

Подходят ли пороговые уровни удельной мощности стойки оборудования для воздушного или жидкостного охлаждения?       

Ответ: Пороговое значение зависит от конструкции сервера, стратегии воздушного потока и общей тепловой архитектуры. Также доступны гибридные подходы, в том числе решения на уровне стойки, которые сочетают жидкостное охлаждение на сервере с отводом тепла со стороны воздуха в стойке. Во многих случаях, когда плотность стоек приближается к 100 кВт, жидкостное охлаждение становится более практичным решением.

Публикация, на которую вы отвечаете на вопросы: «Оптимизация мощности охлаждения для рабочих нагрузок искусственного интеллекта: эталонный подход к проектированию»