节能新生态冷却新高度 | 海悟数据中心液冷水系统方案|广东海悟科技有限公司-海悟官网

节能新生态冷却新高度 | 海悟数据中心液冷水系统方案

随着国家对数据中心能耗要求的不断提高，追求更低的PUE和WUE已成为当前数据中心的共同目标。在外部的政策引导和数据中心内部降耗增效需求的共同驱动下，数据中心液冷作为可以支持更高功率密度的先进高效制冷解决方案，正处于快速发展的阶段。在我国南方地区，液冷将成为实现更低PUE最有效的手段之一。此外，液冷方案也适用于改造老旧数据中心项目，对基础设施适用性较强。因此本文结合工程项目，简述液冷水系统设计的一些思路及特点。

案例项目位于数据中心一层，机房等级按国标A级设计，液冷机房采用水喷淋灭火系统，配备消防排烟设施。液冷机房设计室内干球温度24±2℃，相对湿度30%~60%，露点温度5.5~15℃，机房按1次/h设置新风，满足人员及机房正压要求。

液冷服务器发热量由液冷系统处理，房间负荷及网路机柜等由液冷机房的风冷房间级空调处理。液冷机房采用500mm高架空地板。浸没式液冷机房共设置8个液冷模块，单个液冷模块IT容量为40kW，8个液冷模块共设置4台CDU（主用2个，备用2个），冷源采用闭式冷却塔，冗余按1+1设置。室外一次侧冷却塔供回水温度为32/38℃，室内二次侧冷媒供回温度为35/42℃，一次侧冷媒采用体积浓度30%乙二醇溶液，二次侧冷媒采用Naoh3000溶液。CDU容量按照170kW设计，CDU内置板换及二次循环泵。冷源采用的闭式冷却塔满足当地极端温度下实现100%自然冷却。冷却塔容量按单台340kW设计，冷却水泵与冷却塔一一对应，室外管线设置电伴热。液冷机房设置恒湿机，保证室内湿度要求。

01 液冷空调系统原理图

02 系统控制逻辑

● 冷却塔控制：通过调整冷却塔风机转速、喷淋泵启停和旁通阀开度，保证供水温度。

● 一次侧水泵：通过调整一次侧水泵运行频率，保证最不利末端供回水压差。

● 设备启停顺序：冷却塔一次侧水泵一一对应，系统启动时，先开水泵，随后启动对应冷却塔；系统关闭时，先关闭冷却塔，随后关闭对应水泵。

● 备用：两台冷却塔一用一备，互为备用，两台常开，平时均低速运行，当一台故障时，另一台提速运行，确保供水温度。

● CDU机组包括二次循环泵、阀门、换热器等部件，接入一体化监控系统。通过调整CDU进水管电动调节阀开度，保证二次侧供液温度；通过调整CDU内二次侧水泵频率，保证液冷模块单元介质温度，CDU机组控制器直接采集液位传感器和温度传感器数据，避免单点故障。水泵进出口设置压力传感器，用于判断水泵是否正常运行，过滤器前后设置压力传感器，用于判断传感器是否需要清洗或更换。液冷系统中参与控制的传感器均设置冗余。

本文结合工程项目，介绍了数据中心液冷水系统方案架构思路。本项目全年均可利用自然冷源，直接用闭式冷却塔换热即可满足液冷服务器制冷需求，无需机械制冷介入。对于不同项目需根据项目所在地区气象参数，校核冷却介质温度。不管是冷板液冷还是浸没式液冷，冷却系统（冷却塔冷却）原理类似，两者对冷却液介质要求有所不同，从而对管道附件及设备材质也有不同要求。

海悟在数据中心液冷方面具备成熟的实践及解决方案，旗下的咨询设计研究院具备机电总承包一级资质及建筑设计甲级资质，拥有专业设计施工团队。同时还配备有BIM及CFD仿真团队，赋能数据中心液冷水系统的持续发展。在可预见的将来，液冷系统作为一种适应性强且高效绿色的冷却方式，将逐渐替代传统冷却形式，引领数据中心冷却新时代。