文章编号：33527 / 分类：行业资讯 / 更新时间：2024-12-10 16:54:22 / 浏览：次

简介

数据中心液冷系统是一种冷却技术，它使用液体（通常是水或其他液体）来冷却服务器和其他电子设备。与传统的气冷系统相比，液冷系统具有许多优势，包括更高的冷却效率、更低的能耗以及更小的占地面积。

液冷系统的类型

有两种主要类型的液冷系统：直接液冷：这种系统将液体直接流经服务器组件，例如 CPU 和内存。间接液冷：这种系统将液体流经冷却剂，该冷却剂再将热量从服务器组件中移除。

直接液冷系统的优点

更高的冷却效率：直接液冷系统可以提供比气冷系统更高的冷却效率，因为液体具有比空气更好的导热性。更低的能耗：由于更高的冷却效率，液冷系统需要消耗更少的能量来冷却服务器。更小的占地面积：液冷系统比气冷系统需要更少的空间，因为它们不需要大型风扇或风道。

直接液冷系统的缺点

更复杂且更昂贵：液冷系统比气冷系统更复杂且更昂贵。潜在的泄漏风险：液冷系统存在液体泄漏的风险，这可能会损坏设备。维护更复杂：液冷系统需要定期维护，以确保系统正常运行。

间接液冷系统的优点

更可靠：间接液冷系统比直接液冷系统更可靠，因为液体不会直接接触服务器组件。更易于维护：间接液冷系统比直接液冷系统更容易维护。更低成本：间接液冷系统比直接液冷系统成本更低。

间接液冷系统的缺点

冷却效率较低：间接液冷系统比直接液冷系统冷却效率较低，因为冷却剂需要将热量从服务器组件中移除。能耗较高：由于较低的冷却效率，间接液冷系统需要消耗更多的能量来冷却服务器。需要更多的空间：间接液冷系统比直接液冷系统需要更多的空间，因为它们需要安装冷却剂和管道。

哪种液冷系统适合我？

选择合适的液冷系统取决于具体的数据中心要求。对于高性能计算或其他需要高冷却效率的应用程序，直接液冷系统可能是更好的选择。对于可靠性和易于维护更重要的应用程序，间接液冷系统可能是更好的选择。

结论

液冷系统是一种冷却数据中心服务器和其他电子设备的高效且节能的技术。有两种主要类型的液冷系统，直接液冷系统和间接液冷系统。选择合适的液冷系统取决于具体的数据中心要求。

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液冷服务器在数据中心的应用研究

当前，数字化转型推动下，我国数字经济迅速发展，算力成为驱动经济社会增长的新动力。 随着算力需求的增加，全国数据中心规模显著扩大，截至2023年底，机架总规模超过810万标准机架，算力总规模达230EFLOPS，位居世界第二。 然而，算力规模的扩大也导致数据中心能耗剧增，预计到2025年，全国数据中心用电量将达1.2×1011kW•h，二氧化碳排放量预计达到万吨，占全国排放总量的1.23%。 为实现“碳达峰、碳中和”目标，国家已发布多项政策，推动数据中心节能减碳，PUE指标要求加速向1.3、1.25以下演进，传统制冷技术已难以满足需求。

同时，芯片算力密度持续增长，风冷散热技术面临瓶颈，AI服务器等高功耗设备的涌现加剧了机柜空间的紧张。 在国家双碳政策与芯片算力密度双重要求下，液冷技术的应用变得迫切。

液冷技术优势

相比传统风冷技术，液冷技术显著提高散热效率与业务稳定性，同时具备良好的环境适应性与土地使用效率。具体优势如下：

(1) 节能减碳: 数字经济时代，算力需求与5G应用推动信息基础设施快速发展，数据中心能耗与碳排放显著增加。 采用液冷技术，数据中心PUE可降至1.1～1.2左右，有效降低能耗与碳排放。 以100个20kW液冷机柜为例，PUE从1.45降低至1.15，每年可节省用电超过1×107 kW•h，电费节省逾700万元，减碳量达6000吨。 此外，液冷环境能减少或去除风扇，进一步降低服务器能耗。

(2) 延长设备寿命: 根据10℃法则，温度每提高10℃，元器件寿命约缩短50%。 液冷方式可有效降低CPU结温10℃以上，延长服务器使用寿命。 与传统风冷相比，浸没式液冷能移除风扇，降低噪音与灰尘影响，热故障率降低约50%。 服务器故障率的降低与寿命的延长，有效提升业务稳定性和运维效率。

(3) 环境适应性与高密度部署: 传统风冷机柜对环境要求较高，受外部环境与温度影响较大。 液冷机柜适应性更强，在较大温差区域部署仍能保持稳定PUE。 液冷机柜装机密度更高，约为传统风冷机柜的3～4倍，相同算力下节省机房面积达75%。 液冷机房无需部署空调，减少冷水机组，节省空间。

液冷技术路线

液冷服务器使用工质水或氟化液作为散热介质，高效制冷能力显著提升服务器装机密度，减少对机架与机房空间的占用。 液冷技术根据冷却液与发热源的接触方式分为非接触式液冷与接触式液冷两大类。

非接触式液冷: 包括冷板式液冷与热管式液冷。 冷板式液冷通过液体在冷板内流动带走发热元件热量，不直接接触发热源。 热管式液冷将热量转移到服务器外，通过循环水带走热量。 非接触式液冷可大幅降低能耗，数据中心PUE值降至1.2左右，但服务器仍需少量风扇与空调散热。

接触式液冷: 分为浸没式液冷与喷淋式液冷。 浸没式液冷将服务器完全浸没在冷却液中，实现所有发热元件的液冷散热。 喷淋式液冷通过冷却液与散热器接触进行对流换热。 接触式液冷散热能力强，节能效果好，PUE值可降至1.1及以下。

液冷技术对比: 冷板式与单相浸没式液冷在成本、维护性、PUE效果与产业成熟度方面具有优势，是当前业界主流解决方案。 冷板式液冷可实现从传统风冷的平滑过渡，应用广泛。

冷板式液冷主要部件: 包括冷却液、快接头与CDU等。 冷却液需添加缓蚀剂与杀菌剂，快接头确保水路快速连通与截断，CDU提供冷却液分配与物理隔离功能。

液冷服务器与机柜技术要求: 需满足特定设计要求，包括服务器技术要求与机柜技术要求，以确保液冷系统的高效稳定运行。

数据中心引入液冷带来的变化: 包括机房配套、运维与交付模式的变革。 液冷引入需调整机房设计、优化运维流程，并考虑不同交付模式的适应性。

结束语: 引入液冷服务器可显著降低数据中心能耗与碳排放，提升设备稳定性和业务可用性，增加服务器装机密度，减少土地占用。 面对不断增长的算力需求与芯片算力密度提升，液冷技术成为数据中心制冷的关键解决方案。 然而，液冷技术仍面临标准化程度低的挑战，需逐步实现接口标准化，提升液冷系统的易用性与兼容性，充分发挥其在双碳目标中的作用。

液冷数据中心优点介绍及未来发展形势

大家好，让我们深入探讨液冷数据中心的优势以及其未来发展趋势。 液冷数据中心采用液冷技术和设备，区别于传统的风冷系统。 液冷技术主要分为直接冷却（如浸没式，包括相变和非相变）和间接冷却（冷板式）两种。 浸没式技术通过液体直接冷却发热器件，非接触地传递热量，而冷板式则是利用液体在冷板内部流动进行散热。 这种冷却方式能有效提升服务器效率和稳定性，避免CPU过热，实现设备的高效制冷。 液冷技术的优势不仅体现在节能降噪上，相比风冷，它能节约建设成本，降低PUE，符合绿色数据中心的标准。 此外，它还允许数据中心提高单位空间的服务器密度，提升运算效率，且在高海拔地区也能保持稳定的散热性能。 更进一步，液冷数据中心的余热可以转化为经济价值，通过热交换系统，为周边居民提供供暖和温水，实现资源再利用。 未来，液冷与风冷的融合将是数据中心制冷市场的新趋势。 风冷与液冷将根据具体需求灵活选择，如低功率数据中心可能继续使用风冷，而高密度计算需求则可能转向混合液冷。 AI技术的应用将推动智能运维，提高运维效率。 最后，展望市场前景，据预测，2025年中国冷板式液冷数据中心和浸没式液冷数据中心市场将分别达到784.9亿元和545.4亿元，浸没式液冷的市场份额将有显著增长。 液冷数据中心无疑将在未来数据中心发展中占据重要角色。

数据中心冷板式液冷中,为什么冷板内需要设置通道?

封闭冷热通道系统利用冷热空气有序流动的原理，实现高效散热。 冷空气从高架地板下部吹出，进入封闭的冷池通道，而机柜前部设备吸入冷空气进行降温，热空气则从机柜后部排出至热通道。 热通道中的气体迅速回流至空调回风口，机柜后门的密闭式涡轮将热气汇集，并通过垂直风管与天花板无缝连接，确保热回风与冷量完全隔离。 这种设计有助于提高内部冷气的利用率，有效带走更多设备产生的热量，从而降低设备温度。 在数据中心冷板式液冷系统中，冷板内设置通道是为了实现这一高效散热效果，确保设备在稳定、低能耗的环境中运行。

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