浸没式冷却正在从超算中心的“专属技术”走向越来越广泛的行业应用。但很多用户在初次接触时,都会有一连串疑问:

· 我的设备适合用哪种冷却液

· 单相和两相到底怎么选?

· 用量怎么计算?

· 维护复杂吗?

· 会不会把设备弄坏?

这份指南,就是为您解答这些问题而写。它基于我们服务上百家客户的实战经验,希望能帮您少走弯路。

 

一、浸没式冷却液是什么?

浸没式冷却液是一种专门用于浸没式散热系统的特种液体。它的核心特点是:

· 不导电:可以接触带电的电子元件,不会短路

· 不腐蚀:化学性质稳定,不会损坏元器件

· 导热性好:能快速带走发热元件产生的热量

· 不可燃:安全可靠,无火灾风险

目前主流的浸没式冷却液电子氟化液,它完美满足以上所有要求。

二、单相 vs 两相:怎么选?

这是选型时最核心的问题。选错了,要么效果达不到,要么成本控不住。

 

对比维度 单相浸没 两相浸没

工作原理 冷却液保持液态,靠循环带走热量 冷却液沸腾气化,靠相变吸热

适用功率 15-40kW/柜 40kW以上/柜

冷却液成本 80-120元/升 150-300元/升

系统成本 相对较低 相对较高

PUE水平 1.05-1.08 1.02-1.05

维护复杂度 中等,可开盖操作 较高,需密封设计

技术成熟度 案例多,稳妥 案例较少,适合极致密度

单相浸没与两相浸没冷却技术对比表

对比维度

单相浸没

两相浸没

工作原理

冷却液保持液态,靠循环带走热量

冷却液沸腾气化,靠相变吸热

适用功率

15-40kW/柜

40kW以上/柜

冷却液成本

80-120元/升

150-300元/升

系统成本

相对较低

相对较高

PUE水平

1.05-1.08

1.02-1.05

维护复杂度

中等,可开盖操作

较高,需密封设计

技术成熟度

案例多,稳妥

案例较少,适合极致密度

 

 

选型建议:

· 常规AI服务器、一般数据中心:单相浸没足够用,性价比高

· 超算中心、极致密度场景:两相浸没效率更高

· 科研测试、短期项目:单相浸没更灵活,便于操作

 

三、冷却液用量怎么计算?

 

这是一个非常实际的问题。买少了不够用,买多了浪费钱。

单柜用量估算公式

基础用量 = 浸没槽内部容积 × 80%

(预留20%空间给服务器和膨胀余量)

 

一个典型例子:

· 标准42U浸没槽,内部尺寸约:宽0.8m × 深1.2m × 高2.2m = 2.1立方米

· 基础用量 = 2.1 × 80% = 1.68立方米 = 1680升

 

实际用量还会受以下因素影响

 

· 服务器体积:服务器占用的空间越大,冷却液用量越少

· 管路长度:循环管路越长,需要额外补充

· 备用量:建议多备10%,用于后期补充

 

经验值:

· 单相浸没:500-800升/柜

· 两相浸没:800-1200升/柜(因需更多气液分离空间)

 

四、材料兼容性:哪些能用?哪些不能用?

这是决定改造能否成功的关键。不是所有材料都适合浸没在氟化液中。

✅ 兼容性好的材料(可直接使用)

材料兼容性信息表

材料类型

具体材料

说明

金属

铜、铝、不锈钢、镍、钛

大部分金属兼容

工程塑料

PTFE(聚四氟乙烯)、PEEK、PP、PE

氟塑料类兼容性好

橡胶

FKM(氟橡胶)、硅橡胶

需测试,部分配方可用

PCB板材

FR-4

标准PCB板兼容

 

 

⚠️ 需测试的材料(部分配方可能有问题)

 

材料兼容性注意事项表

材料类型

具体材料

注意事项

塑料

ABS、PC、PVC

部分牌号可能溶胀

橡胶

EPDM、NBR

可能软化或收缩

涂层

三防漆

需确认配方是否兼容

线缆

PVC护套

建议换成PTFE护套

 

 

❌ 不兼容的材料(不能使用)


 材料兼容性信息表

材料类型

具体材料

原因

金属

镁、锌(未涂层)

可能发生反应

塑料

聚苯乙烯、聚氨酯

会溶解或严重溶胀

其他

机械硬盘

密封结构不兼容,液体可能渗入

 

 

重要提示:以上为一般性指导,不同厂家的氟化液配方有差异,务必做兼容性测试。我们可以提供样品和测试方法。

 

五、冷却液维护:需要做什么?

很多人以为浸没式散热是一次性投入,装好就不用管了。其实不然,但维护确实很简单。

日常巡检(每周)

· 液位检查:观察液位是否在正常范围

· 温度监控:检查系统运行温度是否稳定

· 异响排查:听听有没有异常声音(正常运行时很安静)

月度检测

检测项目 正常范围 检测方法

电阻率 15MΩ·cm 电导率仪

水分含量 50ppm 卡尔费休水分仪

外观 清澈透明,无悬浮物 目测

年度维护

· 冷却液全检:送样检测成分、纯度、杂质含量

· 系统密封性检查:检查管路、接头有无泄漏

· 传感器校准:校准温度、压力、流量传感器

多久换一次?

正常使用无需更换。电子氟化液化学性质极其稳定,理论上可以一直用。只需:

 

· 定期补充挥发损耗(约1-2%/年)

· 如污染严重,可做在线净化处理

· 长期运行后性能下降,可部分置换

 

六、常见问题解答

Q1:浸没式冷却会把服务器弄坏吗?

不会。前提是:

1. 选择兼容的冷却液(电子氟化液

2. 做好材料兼容性测试

3. 拆除不兼容部件(如机械硬盘、普通风扇)

实际上,浸没式冷却反而会延长设备寿命——恒温运行、无振动、无灰尘。

Q2:冷却液泄漏了怎么办?

首先,正规安装的系统泄漏率极低(我们采用氦检漏,泄漏率<1×10⁻⁹Pa·m³/s)。

万一泄漏:

· 少量滴漏:用吸附棉处理,排查漏点

· 大量泄漏:关闭对应回路,联系技术人员处理

建议安装泄漏检测系统,可自动报警和切断。

Q3:可以开盖操作吗?

单相浸没可以,但要注意:

· 开盖时会有挥发,尽量缩短时间

· 操作后补充损耗的液体

· 防止异物掉入槽内

 

两相浸没不建议开盖,会影响系统压力和沸点。

Q4:服务器怎么拿出来?

取出服务器很简单:

1. 戴上防护手套(氟化液对皮肤无刺激,但避免长时间接触)

2. 直接捞出

3. 沥干表面液体(挥发很快,几分钟就干)

4. 如需彻底清洁,可用压缩空气吹扫

Q5:成本到底划不划算?

算总账很划算。

10柜规模为例:

成本与节省分析表

成本项

金额

说明

改造成本

185-245万元

含设备、冷却液、安装

年节省电费

40万元

PUE从2.0降至1.05

节省空间

-

密度提升3-5倍

延长寿命

-

设备寿命延长2-3年

回收期

4.6-6.1年

实际案例可短至8个月

 

 

真实案例:上海某AI公司,8台H100服务器,改造投资19.5万元,每月省电2.3万元,8.5个月回本。

 

七、我们的服务

作为电子氟化液的专业供应商,我们可以提供:

选型支持

· 根据您的应用场景,推荐最适合的冷却液

· 提供样品,先验证再采购

兼容性测试

· 协助测试您的设备材料与冷却液的兼容性

· 提供测试方法和标准

技术支持

· 从选型到运行,全程指导

· 遇到问题,24小时内响应

灵活供应

· 小包装(1kg/5kg):适合测试和小型实验

· 中包装(25kg):适合中型平台

· 大包装(200kg):适合长期运行

· 槽车供应:适合大规模数据中心

 

联系我们

如果您正在考虑采用浸没式散热,欢迎联系我们获取专业建议。

 

鹏瑞纳米科技——专注电子氟化液,让散热更简单

创始人李宁(20年化工经验,国内最早一批从事电子氟化液应用研究者) 

电话/微信:18112566998 邮箱:pengrui@pengruisz.com 公司网址:www.pengruisz.com