算力提升,为什么让数据中心散热越来越难?
随着AI训练、云计算和高性能计算应用快速发展,数据中心服务器的计算密度不断提高,机柜热负荷也随之增加。
传统房间级制冷需要经过较长的送风路径,冷量可能在传输过程中产生损失。为了让冷源更靠近热源,越来越多的数据中心开始采用列间空调、背板空调及背板式热交换器(RDHx)等近端冷却方式。
但冷却设备距离服务器越近,对风机的要求也越高:
- 设备内部空间有限,风机安装尺寸受到限制;
- 换热器、过滤器和风道结构形成较大阻力;
- 高背压工况下,普通风机的实际风量可能下降;
- 服务器负载持续变化,冷却风量需要灵活调节;
- 设备长期连续运行,对可靠性和维护便利性要求较高;
- 风机能耗会直接影响冷却系统效率和数据中心运行成本。
因此,列间空调和背板空调的风机选型,不能只看标称最大风量,还要综合评估工作点、压力储备、安装空间、控制方式、噪音与长期运行可靠性。

高背压为什么会影响风机散热效果?
风机样本中的最大风量,通常是在低阻力或接近自由送风条件下测得的。但风机装入设备以后,换热器、过滤网、格栅、风道和服务器结构都会产生阻力。
随着系统阻力增加,风机实际送出的风量会发生变化。如果风机在高背压区域缺少足够的压力能力,可能出现以下问题:
- 实际风量低于设备设计需求;
- 换热器换热能力下降;
- 服务器进风温度升高;
- 风机长期保持高转速运行;
- 噪音和能耗随之增加;
- 风量波动影响设备运行稳定性。
选择数据中心散热风机时,应以设备所需的“风量—静压工作点”为依据,而不是仅比较产品的最大风量。
AxiEco 200:面向紧凑空间与高背压应用
AxiEco 200是ebm-papst依必安派特推出的紧凑型轴流风机,主要面向数据中心、充电桩、储能系统、自动化设备和热交换器等对安装空间、压力能力及运行可靠性要求较高的应用。
依必安派特官方资料显示,AxiEco 200专为高背压应用设计,能够控制气流湍流,并被列为列间空调和背板空调(RDHx)的适用风机方案。
1. 紧凑结构,适配近端冷却设备
列间空调和背板空调通常安装在机柜附近,内部需要同时布置换热器、管路、电控系统和风机,可利用空间较为有限。
AxiEco 200采用紧凑型结构,可在有限空间内提供较高的空气性能,有助于提高单位安装面积的散热能力。对于设备制造商而言,也能够为换热器、控制器和维护通道预留更多空间。
2. 无叶尖间隙设计,减少气流损失
传统轴流风机叶轮与外壳之间通常存在叶尖间隙。气流通过高阻力部件时,叶尖区域容易出现回流、涡流和湍流,从而影响风机效率与噪音表现。
AxiEco 200采用特殊混流叶轮和无叶尖间隙设计,有助于减少回流与气流扰动,提高风机在高背压工况下的空气性能。
3. 同尺寸下,兼顾风量与效率
根据依必安派特公开资料,AxiEco 200与其他同尺寸风机相比,空气性能最高可提升约9%,效率最高可提升约7%。相关数据为特定比较及测试条件下的最高值,实际效果需要根据具体型号和运行工作点确定。
更高的单位尺寸空气性能意味着,在满足相同散热需求时,设备设计者可以获得更大的方案灵活性:
- 在有限空间内提高冷却风量;
- 减少风机持续满速运行的时间;
- 为高热负荷运行预留风量余量;
- 结合调速控制降低部分负荷能耗。
4. 高扭矩电机,提高高背压启动能力
列间空调、背板空调和热交换设备启动时,风机可能直接面对较高的系统阻力。如果电机启动转矩不足,可能发生启动困难或保护停机。
AxiEco 200采用三相GreenTech DC电机概念,并结合高性能控制电子。官方资料显示,其高扭矩电机有助于风机在高背压环境下可靠重启,也有利于需要连续冷却的设备进行维护。
5. 调速与监测,适应服务器负载变化
数据中心的服务器负载不是固定不变的。白天与夜间、业务高峰与低峰、AI训练任务开始与结束,都会导致机柜发热量发生变化。
AxiEco 200可根据具体型号和配置采用PWM调速,并支持相应的控制与监测功能。风机可以根据温度或系统需求调整转速,减少低负荷阶段不必要的能耗。依必安派特公开的应用资料也提到PWM调速和全生命周期数字化管理能力。
具体通信接口、报警功能和监测项目,应以所选型号的数据手册为准。
6. 防护设计,适应复杂运行环境
数据中心机房整体环境通常较为稳定,但背板换热器、冷却设备内部仍可能存在高湿、冷凝风险或维护过程中接触灰尘和水汽的情况。
官方资料显示,AxiEco 200的部分配置具备最高IP68防护能力,可以提高风机对灰尘和水分的耐受能力。防护等级、使用温度和认证范围仍需按照具体型号确认。
AxiEco 200适合哪些数据中心冷却场景?
结合其紧凑结构和高背压性能,AxiEco 200可重点评估用于以下设备:
列间空调
列间空调布置在服务器机柜之间,送风距离短,但内部空间紧凑,换热器阻力较大。风机需要在有限尺寸下兼顾风量、压力与调速性能。
背板空调及RDHx
背板式热交换器安装在服务器机柜后侧,可就近处理服务器排出的热空气。其气流路径会受到换热器和机柜结构影响,因此需要关注风机的压力能力和安装深度。
小型热交换与辅助散热单元
部分数据中心还会在配电、网络、储能和控制设备中配置局部散热单元。紧凑型风机能够在有限空间内建立稳定气流,为关键电子元件提供冷却。
需要强调的是,AxiEco 200并不是所有数据中心空调设备的通用替代型号。大型CRAC、CRAH、冷水机组和冷却塔通常需要更大尺寸或不同结构的风机方案,应根据实际风量、静压和设备结构重新选型。
数据中心风机选型需要提供哪些参数?
评估AxiEco 200或其他散热风机时,建议至少提供以下信息:
- 设备类型:列间空调、背板空调、RDHx或其他散热设备;
- 设计风量及系统静压;
- 风机安装空间与开孔尺寸;
- 额定电压和供电方式;
- 设备进风温度和环境温度;
- 调速方式,如PWM、0—10V或通信控制;
- 噪音、防护等级与认证要求;
- 单风机运行还是多风机并联;
- 在用风机型号、铭牌和设备照片;
- 是否涉及原型号替换或不停机维护。
如果缺少准确的系统静压,可以结合换热器阻力、过滤器阻力、格栅和风道结构进行估算,但最终仍建议通过样机测试或实测数据验证。
写在最后
AI算力增长正在推动数据中心冷却从房间级向机柜级、近端化方向发展。对于列间空调和背板空调而言,真正影响散热效果的,不只是风机的最大风量,还包括高背压工作点、安装空间、调速能力、防护性能和长期运行可靠性。
AxiEco 200通过紧凑结构、无叶尖间隙设计、高扭矩电机以及可配置的智能控制功能,为高热密度数据中心的近端冷却提供了一种风机选择。
北京恒瑞宏晟是ebm-papst依必安派特官方授权代理商,可提供AxiEco 200产品咨询、型号识别、货期查询、数据中心散热风机选型及原型号替换支持。
如需选型,建议提供设备类型、风量、静压、安装尺寸、电气参数及控制要求,以便结合真实工作点评估具体方案。









