濟南昕能XINNENG蓄電池SN12065 12V65AH

共17大類：汽車用,；摩托車用；電信電力用,；太陽能風能用,；牽引用；鐵道用,；內(nèi)燃機用,；電動車用；UPS用,；礦燈用,；礦井用；艦船用,；航標用,；飛機用；坦克裝甲車用,；核潛挺用,；精密儀器用。 
應用領域
    交通運輸,；通訊電力,；車站碼頭；礦山井下,；太陽能系統(tǒng),；計算機系統(tǒng)；航天航海,；銀行學校,；商場醫(yī)院；旅游娛樂,；。 
產(chǎn)品技術
    通過行業(yè)持續(xù)的技術引進和歐美,、日韓在中國的投資建廠,，使得中國的鉛酸蓄電池產(chǎn)品技術水平已普遍接近*工業(yè)國家水平；其中動力型閥控密封式鉛酸蓄電池自主創(chuàng)新產(chǎn)品技術已經(jīng)趕超了歐美,、日韓國家同類產(chǎn)品,。
    目前中國已成為世界鉛酸蓄電池生產(chǎn)基地。 
環(huán)境保護
    隨著國家綠色經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略方針相關產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)控以及各級政府治理環(huán)境強有力的措施，特別是通過國家對鉛酸蓄電池生產(chǎn)許可證制度的實施,，鉛酸蓄電池行業(yè)90%以上的企業(yè)具備了工業(yè)廢氣,、廢水治理設施和措施，實現(xiàn)了達標排放,；職業(yè)病的防護防治也*符合國家有關法律法規(guī)的要求,。    
    目前行業(yè)獲證企業(yè)的環(huán)保排放達標率已由十年前的5%增高至99.5%，行業(yè)逐漸走上了“清潔化”生產(chǎn)之路,。 
能源消耗

 在數(shù)據(jù)中心能耗中,IT設備的能耗居首,其次為制冷能耗;以一個PUE=1.5的數(shù)據(jù)中心為例,電力系統(tǒng)消耗5%～10%,接近25%～35%是制冷能耗,。探索低能耗提升效率,優(yōu)化TCO成本的綠色節(jié)能制冷系統(tǒng)方式是本文探索的重點。

1 數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)節(jié)能的界定

數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)的綠色節(jié)能,由三個主要的指標來界定和評估:zui大化制冷效率,、zui小化能量傳遞能耗和系統(tǒng)成本*,。因此對于數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)節(jié)能方式將從兩個維度進行分析評估,即從熱量傳遞途徑橫向進行剖析和制冷系統(tǒng)縱向的比對。通過對制冷系統(tǒng)的分解,可以劃分為四個級別(見圖1):

①從冷卻數(shù)據(jù)中心的IT設備的芯片級別開始,是設備部件級別的冷卻級,為*級;

②IT硬件設備散熱到機架,是硬件設備的冷卻級,為第二級;

③若干設備組成的機架和機架列散熱,是機架和模塊級別的冷卻級,為第三級;

④機房內(nèi)部熱量被冷卻系統(tǒng)傳導到室外,完成整個制冷冷卻系統(tǒng)的流程,為第四級,主要是縱向的不同類型制冷系統(tǒng)的對比,。

這四個級別可以在每個層級進行分析對比,尋找每個級別*節(jié)能方式,。zui后，運營管理和能效管控系統(tǒng)是實現(xiàn)這些節(jié)能方式發(fā)揮效果的重要手段,。

2 *級別制冷系統(tǒng)節(jié)能方式:芯片/IT節(jié)點設備冷卻

(1) 風冷散熱片

風冷散熱片是zui常見的散熱器件,一般是導熱性能比較好的鋁或銅等材料,加工成散熱翅片以增加散熱面積和效率,通過特殊的介質(zhì)(通常是導熱硅脂)緊貼住發(fā)熱量很大的芯片,然后再在散熱片上固定一個風扇來增加流速,提升換熱能力,更快帶走熱量,從而達到對芯片散熱的目的,。提升風冷散熱的途徑是提高散熱面積、提高換熱系數(shù),、提升輻射散熱效率,、使用散熱效率更佳的材料、粘合充分接觸保證降低傳導熱阻等,風冷散熱片如圖2所示,。
濟南昕能XINNENG蓄電池SN12065 12V65AH
風冷散熱片的優(yōu)點是簡單實用,且價格低廉,。其缺點:

①冷卻效率不高,不能*將CPU發(fā)熱量散發(fā)出去,僅依靠傳導和對流容易達到風冷散熱器導熱極限;

②隨著風扇的功率和轉(zhuǎn)速的增大,噪聲也隨之增大;

③由于風扇是運動部件,較易損壞,對可靠性有一定影響。

(2) 熱管散熱器(見圖3)

熱管散熱器對比常規(guī)的風冷散熱片有所改變,在zui貼近CPU部分使用高效的熱管替代常規(guī)金屬基座,。熱管是通過封閉的金屬腔體和毛細吸熱芯,充分利用了換熱工質(zhì)在熱端蒸發(fā)后,在冷端冷凝相變(即利用液體的蒸發(fā)潛熱和凝結潛熱)和熱傳導原理,使熱量快速傳導透過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外,其導熱能力高于同等質(zhì)量金屬達到數(shù)量級的級別,而且平板型熱管的熱溫度場均勻,局部換熱量大,成為更佳的散熱解決方案,當然成本有所增加,。

(3) 液冷

    行業(yè)“九五”、“十五”期間的技術,、裝備“大引進”及廣泛地開展“引進,、消化、吸收,、再創(chuàng)新”,，使得鉛酸蓄電池的主流企業(yè)已實現(xiàn)了產(chǎn)品技術“低耗型”，主要的生產(chǎn)設備：鉛粉機,、鑄板機和充電機等均屬型的“節(jié)能型”裝備,。目前鉛酸蓄電池的能源成本已由過去的15%降至為6%，   
    因此,，鉛酸蓄電池已不屬高耗能產(chǎn)業(yè),。  
資源情況
    鉛酸蓄電池是一類安全性高,，電性能穩(wěn)定，制造成本低,，應用廣泛,，低成本再生“綠色型”產(chǎn)品。鉛酸蓄電池的這種不消耗地球資源的*優(yōu)勢,，是其它任何的能源產(chǎn)品所無法相媲的,。由于鉛酸蓄電池具有很高的再生價值，所以不存在隨意拋棄和肆意污染的問題,。 

圣能緊裝配設計：較高的極群裝配比,；有效防止活性物質(zhì)脫落后備時間：從10分鐘到數(shù)小時

· 安全閥門：高靈敏度的安全閥，可以有效保證電池電池使用過程中安全

圣能賽普VRB 12V系列參數(shù)3,、UPS用的電池是用于浮充使用,如果頻繁使用蓄電池(類似循環(huán)使用),將嚴重影響蓄電池的涓流壽命,。

蓄電池應用領域與分類：
◆　免維護無須補液；　　　　　　　　　　● UPS不間斷電源,；
◆　內(nèi)阻小,，大電流放電性能好；　　　　　● 消防備用電源,；
◆　適應溫度廣,；　　　　　　　　　　　　● 安全防護報警系統(tǒng)；
◆　自放電??；　　　　　　　　　　　　　● 應急照明系統(tǒng)；
◆　使用壽命長,；　　　　　　　　　　　　● 電力,，郵電通信系統(tǒng)；
◆　荷電出廠,，使用方便,；　　　　　　　　● 電子儀器儀表；
◆　安全防爆,；　　　　　　　　　　　　　● 電動工具,電動玩具,；
◆　*配方，深放電恢復性能好,；　　　　● 便攜式電子設備,；
◆　無游離電解液，側(cè)倒仍能使用,；　　　　● 攝影器材,；
◆　產(chǎn)品通過CE,ROHS認證,所有電池　　　　● 太陽能、風能發(fā)電系統(tǒng),；
符合國家標準,。　　　　　　　　　　　● 巡邏自行車,、紅綠警示燈等,。

金融危機的影響及行業(yè)應對措施
美國華爾街金融危機目前已對中國的實體產(chǎn)生了重要的影響，鉛酸蓄電池行業(yè)受到了強烈沖擊,，主要體現(xiàn)在三個方面,，一是國內(nèi)原材料市場的一路暴跌造成企業(yè)舉步為艱（鉛酸蓄電池生產(chǎn)貯運周期為1個月），二是定單的撤單,、違單,、毀單造成出口企業(yè)的重大損失。三是鉛酸蓄電池屬勞動密集型產(chǎn)業(yè),，大量的企業(yè)停產(chǎn),、減產(chǎn)造成大批的人員失業(yè)和停業(yè)。
 目前行業(yè)的應對理念是：“堅定信心,，應對挑戰(zhàn),；化解不利因素，抓住發(fā)展契機,。”
  具體的應對措施是：1,、抓住行業(yè)以自主資金為主的特點，強化資金的循環(huán)效率,；
2,、強強聯(lián)合，zui大限度的縮短資金鏈,；

3,、加強企業(yè)內(nèi)部管理，zui大限度的降低成本,；
4,、加大“拳頭”產(chǎn)品，高技術含量產(chǎn)品的出口比例,；
5,、進一步完善企業(yè)市場“誠信”體系建設； 
產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景
隨時著人類對太陽能,、風能,、地熱能、潮夕能等自然能的開發(fā)利用和電動車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,，鉛酸蓄電池作為一種安全性高,，電壓帶寬、價格低廉及不消耗資源的*能源產(chǎn)品將迎來廣闊地發(fā)展空間,。屆時,，所有城鎮(zhèn),、鄉(xiāng)村太陽路燈；高速公路用燈,；場所,、家庭用電；電動汽車等都是由鉛酸蓄電池組或鉛酸蓄電池堆提供能量,。鉛酸蓄電池將充分體現(xiàn)出強大的生命力,。 
 建議
鉛酸蓄電池作為一類符合循環(huán)經(jīng)濟、可持續(xù)發(fā)展的“朝陽“產(chǎn)業(yè),。國家政府應給予強有力的政策支持,。
因此，鉛酸蓄電池協(xié)會建議：
1,、恢復鉛酸蓄電池出口退稅：閥控密封式蓄電池退稅恢復到13%,；
 普通鉛酸蓄電池退稅9%；
2,、撤消鉛酸蓄電池“二高一資”產(chǎn)業(yè),；
3、閥控密封式鉛酸蓄電池,；太陽能,、風能鉛酸蓄電池；膠體鉛酸蓄電池列入國家政策扶持類產(chǎn)品,。


精巧的制造技術,、*的品質(zhì)檢測：
? 氬孤焊接極柱，確保*密封效能
? 全自動氦泄露檢測設備,，可確保蓄電池密封的完整性
? 電腦控制的“重量灌液”程序,，可確保每個蓄電池內(nèi)電解液分配的準確性
? 自動極板疊裝設備，可確保部件生產(chǎn)的高效性和*性
? 每一節(jié)蓄電池產(chǎn)品于出廠前必須通過容量,、電壓及內(nèi)阻測試

*的設計：
? “菱形側(cè)壁”設計,，可確保結構的完整性
? 聚丙烯外殼及封蓋，經(jīng)久耐用,。阻燃型設計,，*符合 UL94V － 028 ％ L.O.I 技術要求
? 高壓縮玻璃棉吸液式（ AGM ）技術，復合效率超過 99 ％
? 內(nèi)藏防爆裝置,，采用超聲波焊接技術加裝在蓄電池蓋上,，可為蓄電池提供安全可靠的保護


應用范圍：
電信領域：無線通訊、蜂窩網(wǎng)絡（ PCS,CDMA,GSM… ）
電力領域：電力控制,、直流屏
資訊領域：寬帶網(wǎng),、 IDC

高實用型的優(yōu)點:
? 浮充應用方式下蓄電池的設計壽命超過 10 年。高級鉛 - 錫 - 鈣 - 銀正極合金，有助于防止腐蝕
? 較高的閥門壓力,，大大增加電池內(nèi)部氣體復合率（于 25 ℃時超過 99 ％）
? *的正柵極擴展容量,，大大地降低了極板的縱向彎曲和發(fā)生短路的可能性
? 可額外配備搬運手柄，便于安裝運送,。蓄電池長壽命,、高容量、*的過放電后的恢復性,；

液體冷卻通常采用特種或特殊處理液體直接或近距離間接換熱冷卻芯片或者IT整體設備。液體冷卻分間接液冷和直接液冷,。

間接液冷實質(zhì)是冷媒與發(fā)熱元件被導熱材料分離,不直接接觸,而是通過液冷板,、液冷頭等高效熱傳導部件,將被冷卻對象的熱量傳遞到冷媒中,冷媒再通過制冷系統(tǒng)實現(xiàn)冷媒的循環(huán)和降溫。

采用間接冷卻的液冷散熱系統(tǒng),對IT設備沒有明顯改動,僅需將原風冷散熱片替換為液冷散熱片,成為冷媒換熱系統(tǒng),。常規(guī)情況下,芯片工作溫度為20～60℃區(qū)間,可以使用無相變的水(離子水+銅緩蝕劑)或者水氟轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進行換熱,通過外部冷卻水或冷凍水系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)換熱,。該系統(tǒng)重點在于選擇合適的冷媒,并且設計復雜的冷媒管路到達每個機架,為每個IT設備設計無滴漏的快速接頭,保證液冷系統(tǒng)支持熱插拔,實現(xiàn)維護時不中斷整個系統(tǒng),并避免換熱介質(zhì)流出。流體直通式間接冷卻如圖4所示,。數(shù)據(jù)中心中較多的循環(huán)管路,成了故障維護和水力平衡的難題,。

直接冷卻是采用密閉的氟化液等礦物質(zhì)直接浸泡冷卻IT設備的芯片、內(nèi)存等發(fā)熱部件,形成密封的一級散熱循環(huán)系統(tǒng),而二級循環(huán)系統(tǒng)可以采用自然風冷或者冷卻水系統(tǒng)進行冷卻,。對比間接制冷系統(tǒng),直接冷卻對發(fā)熱元器件冷卻的均勻度更好,冷卻液溫度可以更高,尤其是選擇一定溫度下相變的液體,局部散熱能力強,散熱效果更好;比如對于60℃的芯片,可以采用50℃冷卻水或冷卻蒸發(fā)溫度在55～60℃的冷媒流體,因此,即使夏季45℃高溫天氣,也可以實現(xiàn)直接新風冷卻或者冷卻塔,從而數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)全年自然冷卻,降低能耗,這對于溫帶和熱帶區(qū)域?qū)崿F(xiàn)制冷系統(tǒng)的高效帶來了突破,是有競爭力的制冷方案,。整體浸泡式液冷直接冷卻如圖5所示。

但是液體冷卻面臨較多挑戰(zhàn):

①目前液冷更適合于高功率密度和全新的服務器架構設計,無法兼容目前主流的風冷的服務器架構和數(shù)據(jù)中心設計,改造難度大,。

②因規(guī)模和應用范圍的限制,尤其是部分IT設備部件材料在直接冷卻液體中的兼容性和化學穩(wěn)定特性需要長期測試驗證,液體冷卻的成本較高,。

③系統(tǒng)設計有待項目驗證和優(yōu)化,如對于每個IT設備液冷需要大量的管路優(yōu)化設計和水力平衡及流量控制、冷媒冷卻溫度的控制和二級循環(huán)冷卻管路的匹配聯(lián)動控制等,。

④IT設備的維護更換需要液冷支持快速插拔無滲漏的更換,供電電纜和傳輸?shù)墓饫|連接器等有源部件的密封和散熱都需要優(yōu)化設計,。

在這一級別的換熱環(huán)節(jié)中,不論散熱片還是熱管均需要IT設備級別的風扇強制對流換熱,二者的區(qū)別無非是使用換熱效率和溫度場均勻度方面存在差異,風冷散熱片的散熱極限一般為40W/cm2。

利用腔體內(nèi)的沸騰或者熱管配合風冷強制換熱,常規(guī)做到100W/cm2,利用IC工藝制成的多根微型熱管陣列的水冷泵循環(huán),其冷卻功率可達200W/cm2,而當水的流量為10cm3/s,水的溫升為71℃時,冷卻熱流高達790W/cm2,是目前散熱能力zui大的水冷裝置,。

3 第二級別制冷節(jié)能方式:IT設備機架散熱

這一級別的換熱是IT機架與數(shù)據(jù)中心區(qū)域環(huán)境的熱交換,可以將換熱方式劃分為兩種模式:一種是直接風冷換熱或風冷結合某種高效液冷換熱單元部分進行接力傳遞換熱;另一種是直接浸泡換熱,。

(1)機架的風冷換熱

機架的風冷換熱的核心是在實現(xiàn)IT設備正常工作的均勻溫度場基礎上,實現(xiàn)溫差和風量的匹配均衡,其節(jié)能實現(xiàn)的途徑主要為兩種:*種是在保證IT設備正常工作溫度基礎上,盡量提升送風溫度,保證合適的風量,降低上一級換熱系統(tǒng)的能耗,實現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能,是主要的節(jié)能方式;另一種是大溫差減少送風量對應減少風機能耗的節(jié)能方式,調(diào)風量降低風機能耗主要是使用直流或者變頻風機根據(jù)IT設備工作情況進行自動調(diào)節(jié),但是對于數(shù)據(jù)中心整個制冷環(huán)節(jié),1臺250W的服務器常規(guī)配置兩個12～15W的風扇,風機能耗占比為5%左右,即使可以采用變頻或者直流風機對比定頻風機實現(xiàn)10%～20%的節(jié)能,但是整體節(jié)能空間僅(10%～20%)×5%=0.5%～1%,節(jié)能空間有限。

(2)IT機架氣流組織的改善

IT機架可以在滿足運營安全的情況下,去除機柜前后柜門改善氣流組織,。目前機架常規(guī)的柜門開孔率在40%～70%,去除柜門,可以有效降低送風和回風阻力,。

更有效的氣流組織改善方式是IT設備機架的進行盲板密封,可以將IT機架前后進出風空間有效密封,避免服務器吸入熱通道回流熱風而導致的局部過熱,增加IT設備的能耗,另外,這一措施為提升整體送風溫度做準備。

筆者在某運營的數(shù)據(jù)中心中,對比測試機架密封與不密封情況;在風冷空調(diào)送風13～14℃時,IT機架密封時正面進風溫度場比較均勻,穩(wěn)定在14～15℃;而當機架沒有盲板密封情況下,因機架熱回風容易短路回流,整個機架溫度場會提升到20～22℃,服務器風溫度提升到30℃,出現(xiàn)局部區(qū)域過熱的趨勢,。圖6和圖7分別是IT機架在密狀態(tài)下和有漏風無盲板密封狀態(tài)下的溫度分布圖,。

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