R5-01 · 算力中心与液冷 / CDU 与二次侧回路
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一课题可并存多讲师版本
课程大纲
学完能做什么
- 说清分配单元在系统里承担的是什么职能，而不只是一台带泵的换热设备
- 区分液对液与液对气两种形态，说得出各自的适用条件
- 列出选型要看的主要参数，并说明它们如何与上下游相互约束
- 判断一个机房该用集中式还是行级布置
内容大纲
- 它的职能是解耦，不是换热
- 一次侧是设施水系统，二次侧直接给设备供液，两侧的水质、压力与温度要求都不同
- 分配单元把两侧在水力上隔开，使二次侧可以独立控制
- 隔开之后，设施侧的水质问题不会直接进到设备里，这是它最重要的作用
- 把它只当成换热器加泵，就会漏掉水质隔离、压力控制与温度调节这三项职能
- 两种形态
- 液对液把热交给设施水系统，是规模化部署的主流形态
- 液对气把热直接散给机房空气，适合小规模或改造场景，代价是机房风侧负担增加
- 液对气不需要设施水系统，这在没有水路的既有机房里是决定性的优势
- 选择的依据是有没有设施水系统，以及机房风侧还有多少余量
- 选型看什么
- 冷量与逼近温度：这两个一起决定了在给定设施水温下能提供多低的二次侧供液温度
- 可用压力：它决定能支撑多长的管路与多大压降的冷板，是与冷板选型直接耦合的参数
- 过滤：旁流过滤的精度决定了回路里颗粒物的控制水平，直接关系冷板通道的堵塞风险
- 冗余：泵与换热的冗余配置决定可用性，通常按不允许单点失效来设计
- 集中式还是行级
- 集中式单台容量大、数量少，管路长，二次侧的分配难度上升
- 行级布置在机柜列内，管路短、分配简单，但设备数量与运维点位增加
- 超大规模部署里行级布置更常见，因为它把分配问题限制在一列之内
- 选择还要考虑故障域大小：一台单元失效影响多少机柜
关键公式
T_二次侧供液 ≈ T_设施水 + 逼近温度
分配单元的核心传递关系；逼近温度越小，同样的设备要求下设施水温可以越高
可用压力 ≥ 二次侧总压降
分配单元与冷板、管路的耦合判据
关键概念
水力解耦一次侧与二次侧逼近温度可用压力旁流过滤冗余配置故障域
推荐工具与标准
分配单元厂商的性能曲线（须自备） 二次侧管路与冷板的压降清单 Excel 或 Python（温度链与压力链核算表）
分配单元相关开放规范（性能、接口与测试方法的来源；已有厂商把自研规范贡献给开放组织，版本按现行发布确认） 液冷系统技术规范类文件（系统级要求的来源；多项在制，引用前须核现行目录） 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：某机房按设备要求的二次侧温度选定分配单元，未特别关注逼近温度。判据：设施水温上限等于二次侧要求温度减去逼近温度，而设施水温上限直接决定全年自然冷却的时数。结论：所选单元的逼近温度较大，设施水温被压低，冷源全年需开压缩机。做错的代价：运行电费显著高于预期，而改换单元意味着二次侧全部重接。根子在于把逼近温度当成次要参数，它其实是设施侧经济性的直接传递比。
动手做
交付物 · 为一个机房选分配单元：① 从设备要求的二次侧温度出发，按两个不同的逼近温度各反推一次设施水温上限；② 用当地气象数据估两种情况下的自然冷却时数差别；③ 累加二次侧总压降，核对所选单元的可用压力是否足够；④ 在集中式与行级之间做选择，说明依据并给出故障域大小。
常见误区
- 把分配单元当成换热器加泵：它的核心职能是水力与水质解耦，漏掉这一层会让设施侧问题直接进设备
- 忽略逼近温度：它是设施水温与设备要求之间的传递比，直接决定自然冷却时数与运行电费
- 按额定点核可用压力：应在实际流量下累加全部压降，含接头与过滤器
- 只看单台容量不看故障域：一台单元失效影响多少机柜，决定了冗余该怎么配
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