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图解冷板式液冷系统架构(液冷设计2)

        常见液冷有三种方式,分别为冷板式、喷淋式和全浸没式。其中冷板式液冷技术产业链成熟、应用规模大、对服务器影响较小,具备成本优势,应用广泛;而浸没式、喷淋式液冷由于其冷却介质缺少安全替代产品等因素,因此当前的算力中心建议采用冷板式液冷技术,本节介绍冷板式液冷技术。

一、冷板式液冷原理

       CPU等大功耗部件采用液冷冷板散热,其它少量发热器件(如硬盘、内存、接口卡等)采用风冷散热系统、风墙或液冷背板带走,冷板液冷原理如图1所示:

  图1 冷板液冷原理

二、冷板液冷系统架构

       以板换为界,冷板液冷分为一次侧和二次侧,一次侧系统主要是由室外散热单元、一次侧水泵、定压补水装置和管路等组成的冷却水循环系统,一次侧冷却系统按总需冷量的70%~80%进行设计;推荐供水温度选用高温水且≤ 35℃;供回水温差 6℃~10℃;二次侧系统主要由CDU分配单元、二次侧管路系统、液冷机柜以及柜内组件等组成,系统如图2所示:

  图2 冷板液冷架构

三、冷板式液冷设计

1、常规冷板液冷设计。这种方案中,使用的是高温水,一方面为了降低PUE,另一方面防止冷板结露,这种情况下冷板的板面温度较高,辐射板的制冷能力很低,高温水辐射板不能独立运行,只能和机房空调配合使用,如采用冷板液冷+列间空调设计,由于冷板只带走CPU发热的热量,这部分的发热量约占总热量的70%左右,所以还有30%的热量通过列间空调带走,如图3所示。

    图3 常规冷板液冷设计

2、全液冷方案设计。这种方案,不再使用机房空调,服务器剩余30%的热量,也继续使用液冷来带走,比如在服务器后面设置液冷背板,或者液冷风墙,如图4所示,这种情况下,冷板式液冷带走70%的热量,剩余约30%冷量通过液冷背板带走,相比常规方案,可以增加机柜数量,但相应的管网和冷却系统会更复杂。

   图4  全液冷方案设计

三、液冷案例:

液冷案例如图5所示:

    图5 液冷实际安装图

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