高热密度水冷机柜制冷系统的方案设计与应用

随着超级计算机技术的迅猛发展，尤其是具有高热密度特性的刀片服务器平台在超级计算机领域的广泛使用，传统的空调集中送风已经不能满足其散热要求。为此，“高热密度水冷机柜制冷解决方案”应运而生。采用具有可靠、节能、环保等特点的水冷机柜制冷系统作为超级计算机终端的散热解决方案，是当前计算机信息行业发展的大趋势，也助推了计算机信息技术的飞跃发展。水冷机柜系统目前主要应用于超级计算机的散热解决方案，下面将重点对系统方案设计及其相关设备的工作与控制原理进行介绍。

1 系统方案设计

水冷机柜系统主要由冷冻水机组、循环水泵、储冷罐、热交换柜、全封闭式水冷机柜等构成。整个系统包含2个独立的水循环：初级(也称为一次侧)和次级(也称为二次侧)，两者之间通过具有智能热交换控制功能的热交换柜互相隔离，初级和次级之间的水流相互不串流(如图1所示)。

1)冷水机组：初级冷冻水水源一般采用风冷或水冷式;

2)循环水泵：为管路水循环提供动力，通常要根据实际需要设计成1+1或2+1冗余;

3)储冷罐：保证冷水机组供往热交换柜的水流稳定，并实现一定的冷量储备，设计上，储冷罐的大小要根据所要求的备用时间来确定;

4)热交换柜：内部主要由板式换热器、水泵、膨胀箱、控制箱等组成。

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