浅谈数据中心液冷

浅谈数据中心液冷

数据中心液冷技术是解决高密度算力散热难题的关键方案,尤其在AI、云计算和超算场景中逐步成为主流。

液冷技术的分类与原理

冷板式液冷(间接液冷)

原理:通过金属冷板直接接触CPU/GPU等发热部件,液体在冷板内部流动带走热量。

优势:兼容现有服务器架构,改造成本低,适合局部高热部件散热。

浸没式液冷(直接液冷)

原理:将服务器完全浸没在绝缘冷却液中(如氟化液或矿物油),通过液体沸腾/循环散热。

优势:散热效率提升50倍,支持单机柜100kW以上功率密度,噪音降低90%。

喷淋式液冷

原理:精准喷射冷却液至热源表面,通过蒸发吸热。

优势:灵活适配异构计算设备,适合边缘数据中心。

浅谈数据中心液冷

从国内的液冷市场来说,冷板式液冷(间接液冷)目前是市场的主流方式。具体原因为,系统简洁,操作简单,维护方便,同时冷却速率能满足目前算力的要求。冰河冷媒的水基冷却液具有较高的导热系数,具有较多的应用案例,防腐性能优秀,是冷板系统的一个优选冷媒。根据多个数据中心的运行数据分析,PUE的运行值一般在1.1~1.2之间,跟室外换热侧是能耗的重点区,运行过程需要进行调节,超过1.2的此系统可以寻找可以节能的点。

随着数据中心算力的提升,冷却需求会越来越高,冷板的上限必然不能满足要求,因此需要浸没式液冷(直接液冷),相变液冷:细分析主要原因是冷却过程为沸腾换热,传热系数高于液体对流,同时沸腾过程液体温度不变,通过相变潜热带走大量热量。非相变液冷:通过液体浸泡芯片,循环液体通过冷媒的温差带走热量,换热量有限,直接接触式有一定的电导率和击穿电压要求,主要产品为油基冷媒,导热系数低,比热小,服务器机柜的流通面积大,芯片表面冷媒流动速度小,实际换热效果甚至不如冰河冷媒冷板换热系统。因此浸没式液冷相变换热系统是未来的方向。通过市场的应用案例分析,相变液冷的PUE在1~1.15之间。这个PUE范围较宽,在1.1以内主要是一些输送范围小,尤其是单体设备的系统,例如集装箱式,输送能耗低,甚至可以靠芯片的热驱动运行,PUE可以 做到1.05以内。

喷淋式液冷目前主要以油基冷媒为主,整体PUE跟直接浸没液冷相似。但对设备分液要求较高,要预防死区,造成设备烧毁故障。从传热学角度看,喷淋的液体更爆,换热热阻小,换热能力强,理论换热效率会高。尤其采用相变式换热冷媒,膜态沸腾,传热系数更高,但目前的技术和思路并没有发展到这块。因此这个不是一个主流发展方向。有感兴趣的机构可以尝试,相变喷淋液冷效率比浸末相变效率更高。

数据中心液冷形式多样化,但每一种系统都有存在的合理性。因此PUE的高低更多的是落在了数据中心后期的运营上,需要懂系统,优化节能运营思路。发挥系统最优的状态。


载冷剂流量计的选择

载冷剂流量计的选择

在制冷系统中,载冷剂(如LM-4,LM-8,LM-11D等)的流量测量需要根据其物理特性(如黏度、温度范围)及工况条件选择合适的流量计。以下是常见选型方案及注意事项:

一、常用流量计类型及适用性

电磁流量计

原理:基于法拉第电磁感应定律,测量导电液体流量。

优点:无阻流部件、压损小。

限制:载冷剂需具备导电性(如常规LM-4,LM-8冷媒)。

适用场景:中低温、导电性载冷剂(温度需低于衬里材料耐温极限)。

载冷剂流量计的选择

涡轮流量计

原理:通过流体驱动涡轮旋转,测量转速与流量成正比。

优点:精度高(±0.5%)、响应快,适合清洁、低黏度流体。

限制:对杂质敏感,需加装过滤器;高黏度液体(如低温下黏度增大的载冷剂)可能影响精度。

适用场景:温度波动较小的系统。

超声波流量计

原理:通过超声波在流体中的传播时间差计算流速。

优点:无接触测量、无压损,适用于大管径或腐蚀性液体。

限制:需流体声学特性稳定(如均质、无气泡),安装要求较高(需足够直管段)。

适用场景:大流量、需非侵入式测量的场合。

质量流量计(科里奥利式)

原理:直接测量流体质量流量,与温度、压力无关。

优点:高精度(±0.1%)、可同时测密度和温度,适用于黏度变化大的载冷剂。

限制:成本高,压损较大,安装需避免振动干扰。

适用场景:高精度需求、载冷剂物性波动大的系统(如低温工况)。

涡街流量计

原理:通过流体绕过涡街发生体产生的涡街频率计算流量。

优点:结构简单、耐高温高压,适用于中低黏度液体。

限制:对振动敏感,低流速时信号弱。

适用场景:稳定流速的LM-4系统。

二、选型关键参数

流体特性

导电性(电磁流量计必备)、黏度、腐蚀性、是否含颗粒物,温度范围。

工况条件

流量范围(量程比)、管道尺寸、压力、安装方向(水平/竖直)。

输出需求

信号类型(4-20mA、脉冲、HART协议等)、是否需要本地显示或通讯接口(Modbus、RS485)。

环境要求

防爆等级(化工/防爆区域)、防护等级(IP65/IP68)。

维护成本

校准周期、易清洁性、备件更换成本。

三、注意事项

防冻与防腐:选择与载冷剂兼容的材质(如316L不锈钢、PTFE衬里)。

安装位置:避免气泡或沉积物聚集区域,确保满管流动。

校准:定期校准以应对载冷剂物性变化(如浓度变化影响导电性)。

保温:低温工况需对流量计和管道保温,防止结露或冻结。

流量计在载冷剂系统的应用起到重要的检测作用,可以实时反馈载冷量的输出,及时分析系统的运行状态。是重要的节能分析指标之一。因此不同的载冷剂系统,需要选择合适的流量计。冰河冷媒专注于载冷剂及应用系统。


冰河冷媒相变材料:农业大棚的温度守护天使

冰河冷媒相变材料:农业大棚的温度守护天使

在农业种植领域,温室大棚宛如一方人工打造的“小天地”,承载着农户们对丰收的殷切期望。但在这个“小天地”里,温度调控一直是个棘手难题。白天阳光强烈,大棚内温度飙升,作物可能面临“中暑”危机;夜晚气温骤降,又担心作物遭受“冻害”。传统温控方式不仅能耗大,成本居高不下,而且温度波动难以精准控制,严重影响作物生长与品质。如今,一种创新科技——冰河冷媒相变材料,正为农业大棚温控带来革命性的改变,成为广大农户的福音。

智能控温,契合作物生长节奏

冰河冷媒研发的LM -XR系列相变蓄热材料,如同给大棚安装了一个智能温度调节中枢。当白天阳光倾洒,大棚内温度开始上升,一旦超过设定阈值,材料中的相变物质便迅速行动起来,从固态悄然转变为液态,这个过程会吸收并储存大量热量,有效抑制温度过度升高,给作物营造一个凉爽舒适的环境。到了夜晚,外界气温降低,大棚内温度随之下降,此时相变材料又从液态变回固态,将白天储存的热量缓缓释放,让大棚内始终保持适宜作物生长的温度。

冰河冷媒相变材料:农业大棚的温度守护天使

不同作物对温度有着不同的“偏好”,幸运的是,LM- XR系列相变温度精准覆盖35.5℃至57.5℃等多个固定温度点,能与绝大多数常见农作物的最佳生长温度区间完美契合。无论是娇艳欲滴的花卉,还是鲜嫩可口的蔬果,都能在冰河冷媒相变材料营造的稳定温度环境中茁壮成长,促进作物生长发育,显著提升作物的产量与品质。

绿色节能,降低运营成本

对于农户而言,运营成本是不得不考虑的重要因素。传统大棚温控方式依赖频繁开启加热或制冷设备,能耗巨大。而冰河冷媒相变材料的应用,带来了前所未有的节能体验。它利用自然界的昼夜温差进行热量的储存与释放,无需额外能源输入就能维持大棚温度稳定,大大减少了传统加热系统的使用频率。

据实际数据统计,使用冰河冷媒相变材料后,大棚温控的能源消耗大幅降低,运营成本显著减少。这不仅符合当下绿色农业发展的理念,更为农户们实实在在地节省了开支,增加了收益。长期来看,初期投入的成本在后续的节能与增产效益中能快速回本,性价比极高。

品质卓越,持久稳定可靠

在复杂的农业环境中,材料的品质与稳定性至关重要。冰河冷媒LM-XR系列相变蓄热材料经过特殊配方设计,具备超强的循环稳定性和耐用性。即使历经上千次的充放热循环,其储能性能依然出色,多年使用后性能也不会出现明显衰减。

其防过冷、防相分离的先进设计,确保了在各种恶劣天气和复杂环境下,都能长期稳定工作,极大减少了维护成本和更换频率。此外,该材料属于非危险品,无毒无害,不会产生任何有害气体,对环境友好,对作物安全,让农户们使用起来毫无后顾之忧。同时,良好的流动性及简单便捷的安装特性,使得无论是现有大棚的改造升级,还是新建大棚项目,部署冰河冷媒相变材料都轻松易行。

冰河冷媒相变材料,以其卓越的控温性能、显著的节能效果和可靠的产品品质,成为农业大棚温控的理想选择。它为农户们解决了长期以来的温度难题,助力实现作物高产优质,降低运营成本。选择冰河冷媒相变材料,就是为农业大棚的丰收筑牢坚实根基,开启绿色、高效农业的新篇章。如果您渴望提升大棚种植效益,不妨尝试一下冰河冷媒相变材料,相信它会给您带来意想不到的惊喜。