开放数据中心标准推进委员会 ODCC 2025年9月 基于预制模块化数据中心场景的冷却 系统智能调优技术报告 [编号 ODCC-2025-06005] 版权声明 ODCC（开放数据中心委员会）发布的各项成果，受《著 作权法》保护，编制单位共同享有著作权。 转载、摘编或利用其它方式使用 ODCC 成果中的文字或 者观点的，应注明来源：“开放数据中心委员会 ODCC”。 对于未经 目标纲要》、工信部印 发《“十四五”工业绿色发展规划》和《中共中央国务院发布关于加 快经济社会发展全面绿色转型的意见》等政策背景下，数据中心数 字化转型速度加快，节能降碳需求越来越迫切。 传统数据中心冷却系统大多依靠经验设定运行参数，采用人工 调优和局部反馈调节方法实现控制；存在着设定值固定，不随负载、 环境条件变化；各设备之间缺乏信息沟通，运行参数不协同；未考 虑设备的运行效率问题，导致运行能耗高等问题。即便预制模块化 更好地指导此场景下的能效调优。 通过数字化技术，可大量收集数据中心现场环境和能耗数据， 运用基于 AI 和云计算的能效优化技术，提高制冷系统整体效率，持 续优化数据中心 PUE。本技术在预制模块化场景下，以冷却调优内 容为主，建立系统层面的全局智能调优方法，从而更大程度上起到 节约系统能耗、降低运行成本之的作用。 目 录 一、 概述.................................

冷板式液冷系统面临的挑战 .............................................................................. 9 3.1 冷却液老化与管道腐蚀 ............................................ 9 3.2 泄漏风险 ................................ ............................ 21 六、 液冷新技术探索 ......................................... 22 1. 相变冷板冷却技术 .......................................................................................... 22 2 呈现更高的单体算力性能、更高的算力部署密度。作为算力承载的芯片模组，单芯片 功率已突破 1000W，单机柜部署功率密度突破 120kW。传统的风冷技术已经无法支持 如此高功耗的芯片，而液冷技术采用高比热容的液体取代空气作为冷却介质，其比热 容约是空气的 4 倍，热传导能力约是空气的 25 倍，散热效率远高于风冷可有效解决 高功耗芯片的散热问题。 冷板式液冷是将液冷散热冷板紧贴在服务器的发热器件，通过冷板式换热器内的

........................................................................................... 8 图 6 冷却液领域................................................................................................ 一次侧系统领域........................................................................................ 16 图 10 冷却介质槽领域...................................................................................... 18 图 11 地制宜推动液冷、蒸发冷却、热管、氟泵等高效制冷散热技术，提高 自然冷源利用率”。工业和信息化部等六部门联合印发的《算力基础 设施高质量发展行动计划》提到，“支持液冷、储能等新技术应用”。 （二）液冷系统重构智算中心散热新范式 液冷技术可显著降低智算中心运营成本。液冷是一种新兴的智算 中心散热形式，其相较于传统风冷散热方案更为简化，取消了冷水机 组、空调末端等高能耗设备。借助冷却工质较高的比热容与优异的导

技术迅猛发展，极大增加了相关产业对高性能算力的需求，进而对设备散热冷却提出了更高要求。目前来看，液冷更适用于高密度功率的数据中 心，其中浸没式液冷具有明显优势。根据《中国液冷数据中心发展白皮书》，保守估计 2025 年中国液冷数据中心市场规模将达 1283.2 亿元，其 中浸 没式液冷占 526.1 亿元。氟化液是浸没式液冷的理想冷却液，目前我国仍处于发展初期阶段，未来大有可为。涉及标的： 1) 1) 氟化液： I. 巨化股份（ 5000 吨 / 年巨芯冷却液（一期 1000t/a ），一期实施 1000 吨 / 年现已投入运营。项目产品主要有 JHT 电子流体系列、 JHLO 润 滑油系 列以及 JX 浸没式冷却液等产品） 、 II. 新宙邦（六氟丙烯下游的含氟精细化学品，含氟冷却液（氟化液）顺利通过行业知名客户认证，实现批量交付）、 III. 永和股份（ 1 万吨 / 年全氟己酮项目副产六氟丙烯三聚体可以应用于冷却液领域）、 IV. 润禾材料（公司硅油和改性硅油可用于冷却液生产）等。 u AI 芯片是人工智能核心，推动半导体材料大发展 AI 芯片系 AI 的核心，将在 AI 浪潮下获得快速发展和应用。半导体材料是芯片的基石，受益于 AI 需求拉动，半导体材料将获得更大发展空间，技

故障预案，实现电力不断供保障 HVAC 系统 | 基于模型和运行数据反馈，实时优化系统运行设置点 冷冻水供回水 冷却水供回水 温度 冷冻水流量 冷却水流量 流量 冷冻 / 却水泵 冷却塔风机 转速 冷机参数、水压差室 外温湿度等 其他参数 冷机 动态模型 冷冻水泵 动态模型 冷却水泵 动态模型 冷却塔 动态模型 管路水力 动态模型 台数启停或变频控制 冷冻水供水温度优化 冷机控制 台数启停或变频控制 冷却水温度优化 冷却水泵控制 台数启停或变频控制 冷却水出塔温度优化 冷却塔风机控制 用电节约 30%-30% ， Cop （制冷率）提升 10%-20% HVAC 系统 | 提升空调运行效率，节能降耗，降低运营成本 通过优化冷机、冷冻水泵、冷却水泵、 冷却塔风机的控制来提升冷站能效。 提升 冷站能效 定期处理空调系统水质，保持冷却水和冷 冻水的清洁，避免末端风机盘管脏堵或冷

解决了大 功率芯片的应用问题。而大规模改造或新建数据中心，冷板式液冷和浸没式液冷的应用和试 点，使液冷的方式更为多样化。 浸没式液冷采用工质与发热器件直接接触，实现了发热器件的 100%液体冷却，促成数 据中心更低的 PUE，但对芯片等器件的材料兼容性有更为复杂的要求，需要定制化处理。同 时，维护难度、成本方面投资较高。 冷板式液冷则采用工质与发热器件间接接触的方式，可以无缝兼容风冷器件，材料兼容 ➢ 一次侧包含：冷却塔、水泵、冷水机组、一次侧管路、液冷门。 ➢ 二次侧包含：CDU、二次侧管路、液冷机柜和服务器节点。 智算液冷整机柜服务器支持各种场景的数据中心应用，典型新建场景下可以根据机房实 际条件选择如图3-4的混合式液冷，也可以选择能效更高的图3-5 液冷门式全液冷。 13 对于一次侧液冷冷源，可以选择新增闭式冷却塔作为冷源，也可以和机房空调共用冷冻 15 3-1 散热系统组件说明 名称 说明 冷却塔 ⚫ 用于将液体回路的热量散到室外大气中的设备，一般放置在建筑物的室 外，出水温度取决于当地气温条件，通常出水温度范围为 5℃～35℃。 ⚫ 推荐采用闭式冷却塔。 水泵 输送液体或使液体增压的设备。 CDU ⚫ 用于液冷电子设备间的冷却液体流量分配，提供二次侧流量分配、压力 控制、物理隔离、防凝露等功能。CDU

玻璃清洗设备 电、水 25 空压机 电 26 制冷主机 电 27 冷却塔 电 28 循环泵 电 29 办公区域 电 30 食堂 电 31 宿舍 电 建议监测的参数 序号 系统 数据名称 1 空压机 空压机供气总管压力 2 空压机供气总管温度 3 空压机供气总管流量 4 空压机房室内温湿度 5 末端气压 6 循环冷却 水 水泵供水总管压力 7 水泵供水总管温度 8 水泵供水总管流量 水泵供水总管流量 9 水泵进出口压力 10 水池液位 11 冷却塔风机 12 制冷系统 冷冻水总管供水温度 13 冷冻水总管回水温度 14 冷冻水总管流量 建议空压机系统监测采集  供气流量  供气温度  供气压力  室内温湿度  末端压力  空压机用电  冷干机用电 空压机用电 供气流量 供气压力和温度 末端压力 室内温湿度 冷干机用电 建议循环水系统监测采集  供水流量  水泵用电  冷却塔风机用电 冷水池液位 热水池液位 泵前泵后压力 水泵用电量 出水温度和压力 回水温度和压力 冷却塔风机用电量 供水流量 水泵用电量 水泵用电量 泵前泵后压力 泵前泵后压力 建议制冷系统监测采集  冷冻水出回水温度  冷冻水流量  制冷主机用电  冷冻水泵用电  冷却水泵用电  冷却塔风机用电 冷却水泵用电量 冷冻水出回水温度

2 风电场升压变电站水源 本项目生活、消防水源均接自周边市政自来水管道。暂 按周边市政自来水管道满 足本工程水量及水压要求考虑。 5.4.3 压缩空气储能工程水源 本项目用水主要包括冷却系统的补水、生活用水。初 步估算工业用水为 162m³ /h，生活用水及厂区杂用水为 2m³/h，未预见水量 4.6m³/h，闭式循环水补水 41m³ /h，总耗水量 209.6m³/h。 处理站布置在主厂房周围 的空地处。 储热区包含 4 个热水储罐及 4 个冷水储罐，布置在厂区的东北角。 辅助附属设施 区位于主厂房东侧，由北向南依次布置有：水泵房、空压机房、机 械通风冷却塔及循环水泵房、暂存间、供氢站、水处理系统、综合水泵房、工业消防 水 箱。 厂前建筑区位于主厂房的西南侧，布置为办公生活楼。 xx 风光储氢一体化项目 第 68 页 万立方米；压缩空气压力波动范围为 10.2-7.1MPa.a 时,地下洞穴容积 约 33 万立方米，最终按 33 万立方米为推荐方案展开设计。同时设置 4 台热水储罐和 4 台冷水储罐以及压缩机级间冷却器和透平级间加热器。 压缩空气储能系统，其原理主要是利用用电低谷期的电能通过压缩机压缩空气， 将电网富余的电能转化为空气的内能储存到储气库中；在用电高峰期，从储气库中释 放出的高压空气

仍将继续增长，俨然已成为能源消耗与碳排放的新增长点。 因此，本次可研和设计将重点强调数据中心的绿色节能措施设计。 6.2 设计原则 （1） 高可靠性 合理配置空调系统在线设备数量及容量，充分考虑系统稳定、在线维护、连续冷却 等要求，合理设置冗余备份，减少单点故障，保证空调系统为设备运行提供所需要的 环境要求，为数据中心机房设备的正常运行提供保障。 采用先进可靠的机电设备，做好机电系统开通前验收测试，为主设备正常运行提供 氟——磁悬浮蒸发相变冷却系统； （3） 风——间接蒸发冷却系统； （4） 液——液冷系统。 表5.6.1 不同制冷方案对比 方案 水 氟 风 液 集中式水冷 冷冻水系 统 磁悬浮蒸发 相变冷却系 统 间接蒸发冷 却系统 冷板式液冷 浸没式液冷 系统组成 冷 水 机 组 +板式换热器 +间接蒸发冷 却塔 +末端空调 磁悬浮蒸发 相变冷却机 组+末端空调 于 分 期建设 系统简单， 便于分期建 设 系统较为灵 活 系统灵活 方案 水 氟 风 液 集中式水冷 冷冻水系 统 磁悬浮蒸发 相变冷却系 统 间接蒸发冷 却系统 冷板式液冷 浸没式液冷 可维护性 设备多，管 线多，维护 量大 系统简单， 维护量较 少 系统简单， 维护极为简 单 液冷系统简单，但目前应 用少，需要专业人员维

间的关系 加热能力 室外温度 更多的损失或更少的收益 更少的损失或 更多的收益 设计温度下需要的最大功率 无加热需求的温度 情况决定了舒适或所需的房间条件。 加热和冷却系统的设计取决于系统所需的加热和冷却功 率。通常情况下，建筑物的最大采暖功率是以能量平衡 和室外温度的函数形式给出的，以简化形式显示在图7 中。这个函数使得推导出配置整个能源系统所需的参数 成为可能。首先，在最低设计温度下需要的最大功率（ 仅决定了能源系统的必要供应温度，而且还决定了建筑 物内传热系统的规模和结构设计。 该清单显示了影响建筑物能量平衡的各种因素。如果一 个房间的能量平衡不平衡，就需要额外的能量来提供舒 适的房间参数。提供热舒适所需的额外能量（即加热或 冷却）可以通过两种不同的方式引入建筑。 • 静态供暖/制冷。通过房间内的水引导热交换器进行 供暖或制冷 • 动态供暖/制冷。通过有条件的空气通风来供暖或制 冷 在静态供暖中，传热面被安装在房间里（如散热器）， 率。这样的系统也被称为 “LowEx”（低能量），以保 持引入房间的能量的能量含量尽可能低。 由于必要的高温差，散热器只能部分地用于冷却房间。 必要的低温会引起一些问题，如形成冷凝水，甚至温度 接近冰点。表面加热系统也可用于冷却。冷却和空间之 间的温差通常比供暖要小，这意味着冷却的输出要低。 40 静态供暖/制冷系统得到了室内空气技术系统的补充： 动态供暖/制冷系统。主要的区别在于向空间的动力转 移