一、概述与设计原则
冷板式液冷技术通过金属冷板与发热器件间接接触，利用冷却液循环实现高效散热，适用于高密度IDC机柜场景。其核心设计原则包括：
- 热效率优先：冷板需覆盖主要热源，采用高导热材料（如铜合金）提升传热性能
- 流体均匀性：保证冷却液流速在0.5-2m/s范围内，压降不超过系统额定值20%
- 模块化架构：支持冷板组件快速拆卸维护，满足机柜节点扩展需求
二、关键技术要求
冷板式液冷机柜需符合以下技术要求：
- 机柜通道净宽度≥1.2m，架空地板高度≥0.6m以适应管路布设
- 单相液冷系统供液温度33-40℃，回液温度38-50℃，温差5-15℃
- 结构荷载设计值：立式机柜≥12kN/m²，浸没式卧式机柜≥20kN/m²
| 材料 | 导热系数(W/m·K) | 耐腐蚀性 |
|---|---|---|
| 铝合金6061 | 167 | 中 |
| 紫铜C1100 | 385 | 高 |
三、液冷系统组成与布局
标准系统包含冷板组件、CDU（冷却液分配单元）、管路网络及智能监控模块：
- CDU部署：优先配置于机柜底部或列端部，分散式布局需预留30%冗余空间
- 管路设计：采用双环路冗余架构，接头泄漏率＜0.1mL/min
- 监控系统：实时监测流量、温度、压力参数，异常响应时间≤5秒
四、安全与可靠性规范
液冷系统须满足以下安全标准：
- 防水等级达到GB55030 I级，设置专用泄漏检测与排液通道
- 冷却液与电子元件兼容性验证，绝缘电阻≥100MΩ
- 消防系统集成温度联动控制，响应延迟≤30秒
五、实施与测试验证
实施流程包含三个阶段：
- 设计验证：通过CFD仿真评估流场均匀性，温差控制≤±1.5℃
- 原型测试：72小时连续满载运行，温度波动范围≤±2%
- 现场验收：按照GB50462进行管路压力测试（1.5倍工作压力保压30分钟）
冷板式液冷设计规范需综合热力学性能、结构安全与运维便利性，通过标准化组件和智能化监控实现高密度IDC机柜的可靠散热。未来需进一步优化冷板微通道结构和两相流技术，提升系统能效比。
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