数据中心行业(液冷系统)解决方案

数据中心行业(液冷系统)解决方案

应用描述

AI与高性能计算驱动算力基础设施加速迭代,单机柜热密度突破风冷物理上限,液冷已成为全球大型智算及HPC算力中心关键技术方向,直接决定算力效能与可持续发展。

行业需保障7×24小时高可靠连续运行,精细测控冷却液回路温度、压力、流量、介质品质,应对算力负载波动,防范泄漏、介质劣化等风险。

我们通过全回路参数采集、闭环调节与风险预警,帮助客户减少非计划停机,充分释放算力性能,优化制冷能耗,压降全生命周期成本,为全球高密度算力设施提供坚实自动化支撑。

应用聚焦

1.负载动态剧烈波动:AI算力任务潮汐式变化,机柜热负荷瞬态升降,冷却液回路快速扰动,要求测控设备响应速度快,适配动态变工况。

2.7×24小时不间断连续运行:全年无停机,设备须具备长期稳定性。

3.多支路流体均衡控制:CDU输出多路液冷支路,存在流量分配失衡风险,介质回路点位多,对测量一致性、调节平衡性要求高。

4.特殊冷却液介质环境:去离子水、乙二醇、绝缘冷却液等,存在介质劣化、离子析出、泄漏隐患,需要在线水质/介质状态监测。

5.能效合规约束:系统运行直接关联PUE指标,测控精度直接影响制冷能耗。

解决方案

1.工艺回路(举例)

2.控制系统方案

(1)PAS300 控制系统

支持高速 PID 运算,实现自然冷却优先联动策略;全冗余架构保障冷源侧不间断控制;多协议对接室外气象采集;支持冷源调节阀、隔离蝶阀、泵组联锁逻辑;故障状态无扰切换,模块支持带电热插拔维护,不中断系统运行。

(2)客户价值

依托川仪 PAS300 DCS 控制系统,实现室外冷源、CDU 换热单元、机房分配管网至机柜末端全工段一体化协同管控。针对液冷潮汐式热负荷波动,完成自然冷却策略联动、供液恒温闭环、支路压力无关流量恒定控制。

助力优化 PUE、缩短现场调试周期,系统支持算力设施分期平滑扩容,有效降低项目调试及全生命周期运维成本。

3.仪器仪表方案

(1)一次侧冷源(冷却塔/干冷器·一次泵·一次侧调节阀)

出水温度—风机频率闭环:冷源出水温度实时反馈,按逼近温度自动调节冷却塔/干冷器风机转速。

流量计量精度0.2级:MF型电磁流量计为一次侧循环量、补水量提供准确计量依据。

执行机构无过冲:M8000变频调速、变速定位,软启软停降低水锤冲击,延长阀门使用寿命。

室外环境适配:防护等级IP67(可选IP68),宽温域仪表适应屋顶冷源站全年工况。

(2)板式换热器/换热站(一次侧与二次侧热量交换界面)

PDS843高精度差压测量:捕捉换热器流阻的细微变化,实现脏堵、结垢的早期识别与清洗提醒。

全参数补偿长期稳定:PDS系列智能压力变送器采用单晶硅复合传感器与复合补偿算法,不受环境温度漂移影响,±0.1%/10年长期稳定性。

两侧温差同步监测:一次侧/二次侧进出温度四点精准同测,实时输出换热效率。

二次侧CDU/冷却系统(二次泵·分水器/集水器·服务器冷板)

支撑精密供液温度闭环控制:温度变送器全温区误差±0.1%FS,年稳定性≤0.1%FS/年;配套Pt100热电阻满足A级精度。可采用CVD常数修正,减小测温回路总误差,提升温度测量准确度。

支路流量均衡:分水器支路配智能调节阀,解决多机柜、多冷板之间的流量分配不均。围绕防泄漏、精准调控、耐介质腐蚀洁净三大核心能力,适配CDU换热、机房管网、机柜末端全层级工况,为高密度算力设施提供可靠流体控制保障。

相关产品

1.PAS300控制系统

PAS300 集散控制系统能够完成数据中心液冷系统的热工参数采集、泵与调节阀 PID 闭环调节、设备联锁保护、报警与历史数据管理,可实现液冷一次 / 二次循环系统、CDU 集群、冷源系统的集中监控;系统具备控制器冗余、网络冗余,满足高可靠运行需求。

2.流量仪表

MF 系列电磁流量计:用于一次侧循环量与补水量计量、CDU 一次侧与二次侧循环水计量。

VF系列 涡街流量计:用于冷却水与补水支路流量、机房管网分水器支路计量。

温度仪表

SBWZ一体化温度变送器:用于供液温度闭环控制、进出介质四点同步测温、换热效率核算。

4.压力仪表

PDS 智能压力变送器(PDS803高精度压力 / PDS843 高精度差压):用于管线压力监测,以及 CDU 换热单元与板式换热器微差压监测。

5.分析仪表

LEX2000水质分析仪:用于监测冷却液介质状态与离子析出趋势;补液水质监测。

6.物位仪表

MPS7000/MPS5000雷达物位计:用于 CDU 和小型补液箱液位监测。

MBK磁性浮球液位控制器:用于联动补液泵或循环泵保护。
7.调节阀

ZJHR-1软密封开关球阀:应用于中小口径、要在线维护、要严密关断的位置(液冷为主)。

VBM衬胶蝶阀:应用于大口径、水系统主管网、需要控制水流的位置。