液冷系统防漏液和漏液检测设计规范
第一章 行业背景与技术概况
- 政策驱动：国家重视数据中心绿色低碳发展，推动降低PUE，液冷技术因其高效节能成为重要解决方案。
- 液冷技术发展现状：液冷服务器及机柜在运营商、互联网等行业试点应用成效显著，市场规模快速增长，2024上半年达12.6亿美元，预计2028年达102亿美元，其中冷板式液冷占比超95%。
- 技术概况：冷板式液冷系统由机柜、服务器、分集水器等组成，通过冷却液循环实现散热。防漏液和漏液检测技术是保障系统可靠性和安全性的关键，漏液可能导致设备损坏、系统瘫痪和环境污染。
第二章 系统化设计原则和分级
- 设计原则：预防为主，防治结合，通过优化设计防漏液，并确保漏液后不影响系统运行。
- 分级管理：
- A类：液冷节点（服务器、交换机等），需防漏液、漏液检测和告警后处理。
- B类：液冷机柜，需防漏液和漏液检测。
- C类：CDU和液冷环路，需防漏液。
第三章 防漏液设计规范
- 采用高可靠、高强度、耐腐蚀材料，确保与工质液体兼容。
第四章 漏液防护设计规范
- 液冷节点：
- 冷板与服务器连接部位密封设计，使用密封胶。
- 节点内物理隔离，采用防水泡棉挡墙等。
- 导流集液设计，包括节点背部导流。
- 软管保护，增加硅胶套管。
- 液冷机柜：
- 柜级水电分离，机柜上走电下走水。
- 液冷门导流集液设计。
- 分集水器设计，合理内部结构，密封良好，易于维护，快接头处设防喷射装置。
- CDU：
- 水电分区设计，电控部分独立，底部设接水盘收集漏液，并布置漏液检测传感器。
- 液冷环路：
- 选用耐腐蚀、高强度材料，优先焊接连接，减少接头。
- 合理规划管道走向，固定牢固。
- 设置压力传感器，实时监测系统压力，并设泄压阀。
- 漏液隔离，设置隔离阀门，支持单机柜或主管路故障隔离。
- 设置水浸绳和防水围堰等，预防漏液扩散。
第五章 漏液检测设计规范
- 水浸绳检测：
- 利用阻抗变化检测漏液，硬件和软件方案详细说明。
- 应用于冷板、接口、分集水器等关键位置。
- 传感器检测：
- 在分集水器进出口、管道连接处等布置高精度、高灵敏度传感器，灵敏度不低于0.1ml/min。
- 服务器内部关键部位安装传感器，灵敏度不低于0.1ml/min，响应时间不大于1s。
- 服务器冷却液流量监测：
- 在服务器入口和出口安装流量传感器，精度不低于±5%，响应时间不大于1s。
- 通过流量监测判断循环是否正常，低于80%正常流量时告警。
第六章 漏液告警和后处理设计规范
- 告警信号：
- 声光告警，音量不低于80dB，红色闪烁灯光。
- 一级告警阈值：0.1ml/min，提醒关注。
- 二级告警阈值：1ml/min，自动切断供应，启动应急程序。
- 告警记录与查询：
- 记录告警时间、地点、漏液量等信息，保存至少1年。
- 提供本地或远程查询功能。
- 告警上传协议：
- 机柜漏液告警：ModbusRTU协议，详细说明数据帧格式和命令要求。
- 服务器漏液告警：Redfish协议，基于RESTfulAPI，详细说明资源模型和命令要求。
第七章 建议与展望
- 应用场景：智算整机柜液冷服务器面向互联网、运营商、金融等行业智算中心，满足大规模集群高密、绿色、安全可靠需求。
- 案例：超聚变FusionPoDforAI整机柜液冷服务器，采用机柜上走电下走水架构，原生液冷设计，PUE达1.10以下，支持64GPU，业界首创液、电总线盲插，即插即用，即拔即断，实现高效、可靠、绿色智算中心建设。
第八章 结论与展望
- 通过实施防漏液和漏液检测设计规范，提高冷板式液冷系统的可靠性和安全性，避免漏液损害。
- 推动标准化有助于液冷技术规模化应用，支持数据中心绿色低碳发展。
- 后续将收集行业反馈，不断完善设计规范。
