泵是一种输送和提升液体的机械，它把原动机的机械能转化为被输送液体的能量，使液体获得动能和势能。按照作用原理不同，根据作用力可大致分为叶片式和容积式。叶片式和容积式又分为多种，其中叶片式包括离心泵、旋涡泵等，容积式包括齿轮泵、滑片泵、转子泵等。另外，在不同应用领域使用的泵体根据封闭性，又可分为全封闭式、半封闭式及全开式。

　　目前数据中心主要使用在的是制冷剂泵（氟泵），其根据作用形式大致上可以分为全封闭式齿轮泵和离心泵。其中“全封闭”设计是为了更好的提高系统的安全性、环保性、效率和稳定能力，同时降低噪音和振动，使其成为数据中心制冷系统中不可或缺的核心部件。两种形式的泵在不同的应用场景下各有优势，也是未来技术深入研究的重点。

　　传统离心泵和齿轮泵在数据中心实际应用中主要面临的问题有几个方面，分别是离心泵汽蚀问题、齿轮泵无油磨损问题、氟泵泄露问题、电机效率提升与扁平无极调速控制问题等等，针对这样一些问题，当前精密温控领域的各制造商，不断进行研发投入，开发更高可靠性的制冷剂泵，同时更多的企业也参与到该行业中，带来新的研发思路。当前精密温控产品制冷剂泵（氟泵）的发展正在慢慢的提升，为解决氟液泄露问题采用全封闭式、屏蔽式等方式，为解决汽蚀问题着重开发相关容积泵，为解决齿轮磨损问题研发相关齿轮涂层技术等等，旨在推动制冷剂泵（氟泵）的健康发展，扩大该细分行业的应用范围。

　　全封闭制冷剂泵是基于数据中心制冷空调的应用场景和系统要求，从满足实际需求和客户定制慢慢地发展起来，和早期传统的制冷剂泵相比，主要有以下特征：

　　各类节能技术如变频、高送风高回风温度、自然冷等慢慢的提升，各技术之间的组合叠加产生了更大的节约能源的效果，而制冷剂泵的作用已经远远突破了传统冷媒输送的功用，因其能代替压缩机运行而大幅度节约能耗，成为了各类节能技术的聚焦核心器件。以制冷剂泵应用为核心的氟泵空调等产品得到普遍应用。制冷剂泵已经从辅助器件发展到关键设备，围绕产品的研发设计和生产，已慢慢成长为一个全新的专业行业。

　　制冷剂泵（氟泵）是利用泵来驱动氟液（气），克服管网阻力循环的系统装置，传统老旧数据机房用直接膨胀式空调能效低下，在冬、夏以及过渡季均采用压缩机驱动氟液（气）完成自然冷却，造成能源浪费。随国家相关节能政策出台以及行业从业者的节能意识提高，各类节能技术如变频、高送风高回风温度、自然冷等慢慢的提升，各技术之间的组合叠加产生了更大的节约能源的效果，而“制冷剂泵”的作用已经远远突破了传统冷媒输送的功能，因其能代替压缩机运行而大幅度节约能耗，成为了各类节能技术的聚焦核心器件。数据中心内服务器设备发热量大，并且需要全年制冷，传统机房空调不论任何季节，均采用蒸汽压缩式机械制冷，无法利用低温季节自然冷源，能耗较高；而运用制冷剂泵（氟泵）技术，在秋冬季节室外环境较低时，可停止压缩机运行，用制冷剂泵（氟泵）驱动液态制冷剂输送到室内侧蒸发器内相变汽化吸热，之后气态制冷剂进入温度较低、压力较低的室外侧冷凝器放热，冷凝成液体，回到制冷剂泵，如此循环，达到冷却散热的目的。由于使用制冷剂泵（氟泵）技术，可以充分的利用室外自然冷源，因此能大幅度提高空调系统的能效比，降低能耗。

　　在数据中心应用领域中，一年四季都需要制冷，而自然界存在着丰富的冷源，如何有效利用大自然的冷源，是数据中心空调节能减排的重点问题。随着智慧化数据中心的发展，能够精确颗粒度、将自然冷发挥到极限的全时自然冷必将获得更大的应用。以全变频氟泵技术为例，在数据中心运营中，IT 设备的发热量由于受到业务变化的影响，会有很大的起伏，在这种情况下，如果采用定频压缩机，空调只可以通过启/停来调节冷量输出，就会造成数据中心运行环境出现较大的温度波动，而且全年平均能效水平也很低。但是以全变频氟泵技术综合的变频精密空调，单系统机组可在 20%-100%范围内调节冷量输出，系统能根据室内负载变化、室外温度变化，完全匹配制冷需求，温度控制也更精确，而且压缩机在部分负荷下运行，可以取得显著的节能效果。

　　以维谛技术的全变频氟泵精密空调产品为例，其采用变容量压缩机、室内 EC 风机、室外变频风机、电子膨胀阀、变频氟泵等设备，整体空调机组全部采用变频调速控制，称之为全变频氟泵制冷系统。在不同气温条件下，全变频氟泵制冷系统具有三种运行模式：

　　上述数据中心制冷系统是精密空调采用全变频氟泵技术实现，通过智能控制机组部件，实时计算制冷需求，调节各部件工作状态，从而达到更优的能效比。综合来讲，全变频氟泵技术拥有几大突出特点，包括可以让压缩机始终工作在正常压力区间；解决了频繁变动压力导致负载不均匀的问题；自动寻优，能够实现低 TCO；节能效果不受风沙、水质、相对湿度的影响；不需要复杂的工程建设；实现水资源的零消耗；便于分期建设，分期投入；相较于间接蒸发冷却，全变频氟泵系统的运营成本低、维护量很小，快速部署，工程交付速度快等等。通过制冷剂泵（氟泵）的运作，能够最大化增强全时自然冷在南北地区的应用效果，响应国家绿色低碳节能的号召，助力数据中心实现高质量发展。

　　全封闭制冷剂泵（氟泵）在 2011 年左右开始以定制开发的形式逐渐被应用，主要以“氟泵自然冷”机房空调的形式应用于各类数据中心的节能制冷方案中。这种泵的定制开发主要是因为数据中心对制冷系统有非常特殊的要求，包括高效率、高可靠性、低能耗等。因此，制冷剂泵制造商需要根据数据中心的具体需求，设计和制造符合要求的泵。这种定制化的产品通常不会以制造商的品牌销售，而是会使用数据中心运营商的品牌，以满足数据中心运营商对品牌形象和市场定位的需求，这也限制了制冷剂泵（氟泵）制造商在市场中的知名度和影响力。

　　当前全封闭制冷剂泵（氟泵）主要运用于数据中心精密温控设备。一些精密温控设备集成商在结合氟泵自然冷节能技术，采用先进的控制器，自动管理机组在不同模式之间自动切换，最大化利用自然冷源，能够使机组 PUE 低至 1.07。虽然全封闭制冷剂泵（氟泵）在数据中心的应用已经相当广泛，但由于其定制化的特点，制造商需要为每个客户定制不同的产品以适应数据中心需求，这限制了产品的规模化生产和销售，整体市场规模相对较小。

　　总的来说，全封闭制冷剂泵是一种高效、可靠、节能的制冷设备，它在数据中心的制冷方案中发挥着重要作用。未来，随着数据中心对降低能耗的需求增加，氟泵技术的不断进步，其能够为数据中心提供更可靠、更节能、更低能耗的保障，全封闭制冷剂泵（氟泵）有望得到更广泛的应用和发展。

　　氟泵随着技术的不断发展和成熟，在未来数据中心制冷领域，尤其是在液冷技术中的应用，展现出一定的前景。全变频氟泵技术已经被视为数据中心节能的一种有效手段，特别是在智慧化数据中心的发展中。这种技术能够精确控制制冷需求，实时调节各部件工作状态，以达到更优的能效比。全变频氟泵技术通过智能控制机组部件，实时计算制冷需求，调节各部件工作状态，从而达到更优的能效比。例如，它能够准确的通过室内负载变化、室外气温变化，完全匹配制冷需求，温度控制也更精确。此外，全变频氟泵技术的节约能源的效果不受风沙、水质、相对湿度的影响，且不需要复杂的工程建设，实现水资源的零消耗从而替代传统水循环系统。

　　在液冷技术中，氟泵可以替代传统的一次侧水循环系统，使用氟利昂等制冷剂进行循环，从而减少能耗和成本，主要有以下几点优势：提高能效，氟泵的使用可以减少冷却系统的能耗，尤其是减少了水泵的能耗，氟泵的能耗仅为同能力水泵的 10%-20%；简化系统设计，氟泵系统可以更加灵活和小型化，使得数据中心的冷却系统设计更加简单，便于分批建设和扩展；维护简便，氟泵系统避免了水系统中常见的问题，如水质、防冻等，从而简化了维护工作，提高了系统的可靠性；安全性提升，使用氟利昂等物质作为冷却工质，即便发生泄露，也不会对服务器造成损害，提高了系统的安全性。同时液冷系统中“闭式冷却塔”（介质为水）被“蒸发冷凝器”（介质是氟利昂）所替代。

　　液冷系统中二次侧以相变氟利昂为介质，在液冷相变冷板式和相变浸没式的相变冷却工质通常为氟氯烃类物质，具备较高的绝缘性，因此如出现冷却工质泄漏至服务器中也不会对服务器造成影响，系统安全性更高。

　　综上来说，相变冷板液冷具备高效换热，高效均温，高效节能及高效安全的优势。未来液冷发展趋势中可能会取消中间换热器，实现一次侧和二次侧的直接连接，使用相变制冷剂进行大循环，这将进一步提高系统的能效和简化系统设计。目前一些应用领域的大型企业正在研究这一方向，氟泵在液冷技术中有望成为未来数据中心冷却的主流技术，它不仅能提高数据中心的能效和安全性，还能简化系统设计和维护工作，预计未来将在数据中心冷却领域发挥越来越重要的作用。

　　截至 2023 年底，全国已建成投运新型储能项目累计装机规模达 3139 万千瓦/6687 万千瓦时，平均储能时长 2.1 小时。2023 年新增装机规模约 2260 万千瓦/4870 万千瓦时，较 2022 年底增长超过 260%，近 10 倍于“十三五”末装机规模。从投资规模来看，“十四五”以来，新增新型储能装机直接推动经济投资超 1,000 亿元，带动产业链上下游进一步拓展，成为我国经济发展“新动能”。其中，作为行业“安全守门员”的储能温控产业，在政策降本增效要求驱动下，储能温控全市场价值量有望持续提升。

　　在当前为数不多的制冷剂泵（氟泵）生产厂商中，针对 0.3m³/h 的小型制冷剂泵正在开发，在广泛单循环制冷量不超过 15kW 的高热密度应用场景都可以使用该类产品。这类应用场景包括但不限于 5G 通信基站、超级充电桩、大功率激光发生器以及中小型冷库等。由于这些小型制冷剂泵的高效能和适用性，它们在这些高热密度环境中发挥着至关重要的作用。随技术的进步和市场的需求增长，预计这些精密温控产品将在未来拓展到更多领域，实现更广泛的应用和进一步的发展。这不仅能够提升现有应用的性能和可靠性，还有可能开辟新的市场和应用领域，为制冷剂泵的生产厂商带来新的增长机会。

　　此外，随着全球对于能源效率和环境影响的关注日益增加，这些小型、高效且环保的制冷剂泵可能会成为实现可持续发展目标的关键技术之一。它们在提供精确温控的同时，也有助于降低能耗和减少对环境的影响，这对于推动绿色能源和环保技术的发展具备极其重大意义。小型制冷剂泵的开发和应用前景广阔，它们在特定领域的应用将不断深化，同时也有望在新的应用场景中展现出其独特的价值和潜力。

　　更多行业资料请参考普华有策咨询《2024-2030年中国制冷剂泵（氟泵）行业细分市场投资新机遇及发展前途预测报告》，同时普华有策咨询还提供市场专项调研项目、产业研究报告、产业链咨询、项目可行性研究报告、专精特新小巨人认证、市场占有率报告、十五五规划、项目后评价报告、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、国家级制造业单项冠军企业认证、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。

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