R2-02 · 算力中心与液冷 / 风冷与气流组织
待认领listed
→
众筹中recruiting
→
已开课open · Course 售卖
一课题可并存多讲师版本
课程大纲
学完能做什么
- 说清门式换热把空气到水的交界面移到了哪里，以及这带来了什么好处与风险
- 区分被动式与主动式门式换热，说得出各自的适用条件
- 判断一个既有机房是否适合走门式换热这条路，并列出必须先确认的条件
- 说明门式换热与冷板液冷的关系：它们是竞争还是互补
内容大纲
- 它把交界面移到了哪里
- 传统风冷的空气到水交界在机房空调处，热风要穿过整个机房才被冷却
- 门式换热把交界移到机柜后门，热风一出机柜就被水带走
- 结果是机房主体不再承担输运热风的任务，机房级风量需求大幅下降
- 机房的建筑、布局与主体风路基本不动，这是它对既有机房最大的吸引力
- 被动与主动
- 被动式不带风机，靠服务器自身风扇推动空气穿过换热盘管，无额外电耗但压降受限
- 主动式带风机，可承担更高热负荷与更大压降，但增加了电耗与一个新的故障点
- 被动式对服务器风扇的余压有要求，选型前必须确认
- 两者都需要在门后接水，机柜级的水路与漏液防护随之进场
- 必须先确认的条件
- 承重：门上挂盘管与水，机柜与地板的承重要复核
- 水路：机柜级供回水管路怎么走、接头怎么选、维护时如何断流
- 冗余：门式换热失效时该机柜的热怎么办，是否需要保留机房级风冷作为后备
- 漏液：交界面进了机柜，漏液风险从机房层面下沉到机柜层面
- 与冷板的关系：互补不是竞争
- 冷板只带走一部分热量，剩余部分仍走空气，那部分正好可以由门式换热接手
- 所以冷板加门式换热是一种常见的组合，而不是二选一
- 组合之后机房级风侧的负担进一步下降，但机柜级水路的复杂度上升
- 选择的依据是既有机房能改到什么程度，以及运维团队能承担多复杂的水路
关键公式
Q = ṁ · c_p · ΔT
门式换热的水侧与空气侧各算一遍，两侧热量应当平衡
Δp_门 ≤ 服务器风扇可用余压
被动式门式换热能否成立的硬判据
关键概念
门式换热被动式与主动式服务器风扇余压机柜级水路交界面下沉冷板与门式的组合
推荐工具与标准
服务器风扇风压曲线（须自备） 机柜与地板承重资料 本站交互原理图（画机柜级水路）
液冷相关技术规范类文件（机柜级液冷设备的要求来源；多项在制或新发布，引用前须核现行目录） 数据中心设计规范（机房建筑、承重与管路相关要求的来源；按现行版本确认） 以上文件的编号、现行版本与条款内容一律按现行有效版逐条核对；本大纲未填入任何条款级判定表与限值
工程案例
（教学构造案例，不对应任何真实机房）给定：某既有机房要提升单柜承载，选了被动式门式换热，理由是不用额外供电。判据：被动式依赖服务器风扇推动空气穿过盘管，需要核算该机型风扇在工作点的可用余压是否覆盖门体压降。结论：所选机型的余压不足，实际运行时风量下降、进风温度反而上升。做错的代价：门已装好，改主动式意味着重新采购并解决供电，工期与预算都超。根子在于把不用额外供电当成了没有前提条件。
动手做
交付物 · 取一个既有机房的一列机柜：① 画出改造前后的空气与水路径图，标出交界面移动到了哪里；② 用所选机型的风扇风压曲线核算被动式是否可行，不可行时说明缺多少；③ 列出承重、水路、冗余、漏液四项必须先确认的条件，逐条写出确认方法；④ 说明如果同时上冷板，机房级风侧负担会下降到什么程度。
常见误区
- 把被动式当成没有前提：它依赖服务器风扇余压，选型前必须用实际机型的风压曲线核算
- 只算换热量不算承重：门上挂盘管与水，机柜与地板承重要复核
- 忽略交界面下沉带来的漏液风险：水进了机柜，防护要求与机房级不同
- 把门式换热与冷板当成二选一：冷板剩余的那部分热量正好由门式接手，两者常组合使用
相关课题