数据中心液冷系统配套祝松冷水机（Chiller）

数据中心液冷系统配套祝松冷水机（Chiller）

一句话概括：冷水机是液冷系统的一次侧冷源，负责把CDU回来的高温一次水降温，再供给CDU，由CDU换热给服务器侧二次液冷介质（去离子水/氟化液），冷板式、浸没式液冷都可以配冷水机，适合高密度AI算力机柜。

完整热量传递链路（三级循环）

1. 二次侧（机房IT端）

   服务器GPU/CPU热量 → 冷板/浸没槽内冷却液（去离子水、氟化液）→ CDU冷量分配单元，热量交给一次侧水路；

2. 一次侧（冷冻水回路，冷水机的冷冻水）

   CDU换热后的高温冷冻水 → 冷水机蒸发器，冷水机内部制冷剂吸收热量，把冷冻水降温，再泵回CDU；

3. 冷却水回路（冷水机排热）

   制冷剂吸收热量后变成高温高压气体，在冷凝器将热量传给冷却水 → 冷却水送到冷却塔/干冷器，热量排放到室外大气。

标准常用水温（冷板式）：

冷水机供CDU：18℃供水 /24℃回水（高温冷冻水，是液冷特色，区别传统机房12℃冷冻水），有利于自然冷却、降低机组能耗。

冷水机选型要点（数据中心液冷专用）

1. 机型：大型智算中心优先磁悬浮离心冷水机，部分中小型项目用螺杆式；变频、宽工况、高IPLV，全年能效高；制冷剂常用R134a、R513A（低GWP，出口项目要考虑环保合规）。

2. 温控精度：±0.5~1℃，流量、压力闭环，配套漏液保护、电导率监测（二次侧去离子水）。

3. CDU和冷水机界面

   CDU本质是板式换热器，隔离一次冷冻水与二次去离子水，防止一次侧水混入服务器回路造成短路；CDU同时做流量分配、过滤、排气、水质监控。

4. 自然冷却（免费冷却）

   冷水机组可配套干冷器，冬季/过渡季节，室外温度足够低时直接用干冷器带走热量，冷水机压缩机停机，大幅降低PUE，是液冷+冷水机方案的核心节能点。

两大液冷路线，冷水机用法差异

冷板式液冷（主流）

服务器芯片贴冷板，二次介质去离子水+缓蚀剂，CDU板换对接冷水机冷冻水；

机柜功率：20~80kW，存量机房改造友好，接头、漏液检测是重点。

浸没式液冷（单相/两相）

服务器浸泡在绝缘氟化液；浸没槽内置换热器，换热器二次侧介质同样由CDU+冷水机提供冷量；

机柜功率：60~120kW+，换热效率更高，但服务器、机柜定制成本高。

优势 & 短板

优势

1. 冷源成熟可靠，沿用IDC传统冷水机房工程经验，运维人员上手快；

2. 支持大集群算力扩容，冷量集中制备，集中管理；

3. 可实现自然冷却，全年PUE做到1.1~1.2，好工况可更低；

4. 冷板改造项目可以利旧原有冷水机房。

短板

1. 相比直接干冷器直连CDU，多了冷水机组这一级换热，增加设备投资和压缩机功耗；

2. 系统复杂：冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、板换、CDU、管路、水质维护；

3. 冷板式大量快插接头，漏液风险是运维最大关注点。

和纯风冷对比

传统风冷：冷水机→冷冻水→机房精密空调盘管→空气→服务器，两次气液换热，热阻大，单机柜上限低；

液冷+冷水机：冷水机→CDU→液体直连芯片，省去空气换热环节，热阻大幅下降，支撑超高密度GPU算力。

系统设计关注点

水质：一次侧冷冻水防腐；二次侧严格控制电导率、除离子、过滤；

管路承压、排气、旁路、备用泵、双冷源冗余；

水力平衡，各机柜流量均匀分配；

消防、漏液报警、断水保护联动停机逻辑。