数据中心为什么需要专门的冷却液?
传统风冷靠空气带走热量,但空气比热容低,面对AI智算中心、超算中心动辄几百瓦甚至上千瓦的单芯片热流密度时,效率明显不足。液体比热容远高于空气,导热性能更强,能把热量快速从芯片、冷板或服务器表面转移出去,帮助机房PUE更接近1。根据行业实践,冷板式液冷可带走IT设备约80%的热量,浸没式则更高。冷却液的选择直接关系到传热效率、设备寿命和运行安全。
冷板式液冷常用哪些冷却液?
冷板式液冷属于间接接触方式,冷却液在冷板内部循环,不直接接触电子元件。用冷侧常见的是添加化学药剂的去离子配方水、20%-30%浓度的乙二醇水溶液或丙二醇水溶液,以及部分氟化液。冷源侧则多用添加药剂的冷却水、冷冻水、乙二醇/丙二醇水溶液或氟化液。二醇类冷却液在20%-25%浓度时,能较好平衡流动性、传热效率和防腐抑菌能力。去离子水型传热性能好、成本低,但需更频繁监测和补加药剂。这些选择需参考《T/CECS 1722-2024 数据中心液冷系统技术规程》中对用冷侧金属材料和水质的要求。
浸没式液冷的冷却液有什么特点?
浸没式液冷让服务器全部或部分浸在冷却液中,冷却液必须具备优异的电绝缘性,避免短路。常见选择包括氟化液(碳氟化合物)、合成油、硅油、矿物油等。氟化液无闪点、化学惰性高、材料兼容性好,适合单相或两相浸没;油类成本相对较低,但需注意闪点和黏度。YD/T 3982-2021《数据中心液冷系统冷却液体技术要求和测试方法》对冷却液体的外观、密度、黏度、介电强度、闪点、环保参数(如ODP为0、较低GWP)等提出了明确技术要求和测试方法。T/SHSIC 0202-2023等团体标准也进一步规范了单相浸没冷却液的热性能、电性能和兼容性指标。
冷却液的水质和性能为什么必须严格监控?
水基冷却液在运行中容易出现结垢、腐蚀、微生物滋生或电导率上升等问题,可能导致冷板堵塞、GPU过热降频甚至设备短路。T/CECS 1722-2024专门设置了液冷系统水质相关要求,并给出水基冷却液离子浓度检测表等附录。典型监测参数包括:
| 检测参数 | 量程范围 | 精度要求示例 |
|---|---|---|
| pH值(25℃) | 0.00-14.00 | ±0.05 |
| 电导率 | 0-20000 µs/cm | ±1.5% F.S. |
| 浊度 | 0-100 NTU | 2%或±0.005 NTU(取较大值) |
| 总硬度 | 0.20-500 ppm | 试剂上限值的±5% |
| 氯离子 | 0-1000 mg/L | ±5% |
赢润集团研发生产的ERUN-SZ系列数据中心液冷系统水质在线分析仪器参照《T/CECS 1722-2024 数据中心液冷系统技术规程》设计,可24小时连续实时监测pH、电导率、浊度、总硬度、氯离子等关键水质参数,并可扩展铜离子、铁离子等指标,兼容水基冷却液以及铜/铝冷板式乙二醇、丙二醇水溶液,具备隔离电源与抗干扰设计、温度补偿、IP68防水耐腐蚀外壳、RS485/Modbus通讯、全自动测量与智能自清洗、双语液晶显示、双路继电器联动、多模式测量及可选SD卡数据存储等功能,维护简便、功耗低。它通过旁路连续监测并与DCIM系统集成,有效解决人工取样滞后问题,及时捕捉水质瞬态劣化,防止结垢腐蚀导致GPU过热或设备短路,延长冷板与管路寿命,降低智算中心非计划停机风险,同时满足A/B/C级数据中心液冷系统验收与运维合规要求。

数据中心冷却液是液冷系统中用于高效带走服务器热量的专用液体。冷板式多用去离子水或二醇水溶液,浸没式多用氟化液或油类介质,均需满足相关国家标准与团体标准对传热、绝缘、环保及水质的要求。通过在线监测pH、电导率、浊度等指标并及时维护,可有效延长设备寿命、降低停机风险,支撑高密度算力场景的稳定运行。