(九)IT 设备直接浸没式液冷技术——微型液冷边缘计算数据中心
1.适用范围
适用于新建数据中心及在用数据中心改造。
2.技术原理及工艺
微型液冷边缘计算数据中心由微型液冷机柜、二次冷却设备、服务器、网络设备、硬件资源管理平台等组成。将不需要风扇的 IT 设备完全浸没在注满冷却液的液冷机柜中,使热量直接传递给冷却液,冷却液再通过小功率变频循环泵驱动,将冷却液循环到板式换热器与冷媒系统换热,冷媒系统将换取的热量带到二次冷却设备,通过风机将热量散发到空气中去。技术原理如图所示。

技术原理图
3.技术指标
(1)系统年均电能使用效率(PUE)低至 1.1;制冷系统可节能 80%~95%,IT 设备能耗可降低 10%~20%。
(2)冷却液运行温度在 30~55℃之间,单机柜 IT 可用空间 13~42U,可用 IT 功率密度 5~50 千瓦。
(3)机柜运行噪声 42 分贝内。
(4)冷却液具有化学品安全技术说明书(MSDS),不含有害组分,不作为危险品管理。
4.技术功能特性
(1)系统年均 PUE 可低至 1.1 以下。
(2)冷却液导热率是空气的 6 倍,单位体积热容量是空气的 1000 倍;单机柜可用空间 13~42U,可用 IT 功率密度5~50 千瓦,运行流体温度场稳定。
(3)服务器和交换机无须风扇,液冷机柜低机柜运行噪声在 42 分贝内,占地面积小,可直接放置在办公室内,无须单独配建机房,节约装修费用,节约用地。
(4)全浸没式设计,避免灰尘、腐蚀性空气对服务器的腐蚀,并可避免静电困扰,提高服务器的可靠性和运行寿命,降低日常维护费用和停机维护造成的损失。
5.应用案例
某融媒技术公司应用项目,提供技术单位为深圳绿色云图科技有限公司。
(1)用户情况简单说明
需建设总规模约 100 千瓦(IT 总负载)的微型液冷边缘数据机柜。
(2)实施内容及周期
服务器冷却方式由传统风冷散热改为直接浸没式液冷散热。实施周期为 1 个月。
(3)节能减排效果及投资回收期
液冷方案相比传统风冷方案年节电 8.76 万千瓦时。投资回收期为 4.2 年。后期推广后,应用冷却塔自然冷方案,年均 PUE 可达 1.1,投资回收期可缩短至 2 年左右。
6.未来推广前景
预计未来 5 年,直接浸没式液冷技术市场占有率可达到8%。