海瑞斯水冷系统——机房高热密度制冷解决方案

摘要：CRAH系统

• 随着中国高密度的数据中心更多地涌现出来，节能降耗或改造增容的挑战对机房功率密度及安装密度提出新的要求。众多的IDC机房及数据中心单个机架或机架局部单位面积发热量的急剧上升，从而导致了机房局部“发热”的高热密度现象的产生，针对这一现象，海瑞斯，推出机房高热密度制冷解决方案。

一、系统概述

• 海瑞斯水冷系统，主要由CDU——冷水分配控制器、RDHx——背板热量交换器以及CDU至RDHx的管路组成，CDU的冷水源由机房公共冷水供应系统提供（冷水机组）。为IT设备机柜专门设计的CDU作为整个系统的核心，对背板热量交换器(RDHx)起分配、调节、监控和报警的作用。整个系统实现了设计安全、运行安全及使用安全。



二、工作原理

• CDU内置热交换器、水泵、控制阀、及温度、压力、湿度等传感器获取精确的流量、压力、温度、湿度等数据。通过独特的算法，分别为冷却水的两级循环做精确的控制。从而通过背板热交换器(RDHx)将服务器产生的热量最大限度地移除。





三、系统组成

• 1. CDU——冷水分配控制器





• CDU所使用的管路是高承压管路，最高设计压强为53bar，测试压强为20bar。与此同时，CDU的工作压强为2.5bar。以确保管路泄漏的可能性降到最低。
• 2. RDHx——背板热量交换器



• RDHx采用无风机设计，设备不需要N+1的配置，而且不需要停止服务器就可以很容易地安装在新的或者正在使用的机柜上。对于普通服务器机柜和刀片式机柜，RDHx可以从每个机柜上带走最高20KW的热量。
• 3.远程监控软件



三、系统特点

• 减少风险
• 1、二级循环系统经利用300μ过滤装置及缓蚀剂化学处理的冷却水作为循环用水，从而避免因水质问题产生的泄漏情况的发生。
• 2、CDU二级水循环系统采用低压运行（运行压力15psi），与此同时，整套系统采用高压设计，从水管到接头都可以承受相当于运行压力数倍的压强。这种设计提供保护功能，低流量的二级冷却水环路运行，降低了设备漏水的风险；
• 3、RDHx 采用无风机设计，设备不需要N+1配置，降低设备故障发生率；
• 4、CDU控制器可在无人值守的IT环境下，根据预先设定好的参数，同时对6台RDHx进行实时、恒定的精确控制，与此同时对机房进行露点监测和通过露点对CDU的内部数据进行自动调节，以保证背板热交换器不会产生凝结现象。
• 5、CDU可通过Web Server对自身运行实施远程监控，并查看和改变部分设定参数。
• 绿色环保
• 1、RDHx无风机设计，没有电力需求，无能耗，减少噪音。
• 2、动态、精确、智能化的冷却技术可以降低制冷能耗的成本。
• 3、CDU高效、准确地热量交换，降低机房对空调要求, 避免空调故障造成的影响。
• 利于扩容
• 1、CDU通过精确的热量交换，可减低至少80%散发到机房里的热量，单机最大总制冷能力达到120或150KW，从而减少设备负荷。最大程度为设备扩容节省空间。
• 2、RDHx背板热交换器可以很容易安装在新的或已使用的机柜上,不需要停止服务器，对于普通服务器机柜和刀片式机柜,RDHx可从每个机柜上带走最高20KW的热量。
• 3、整体解决方案通过CDU精确制冷可以分散热源，提高转换效率，减少对电源容量的需求，节约的电源容量及总体成本可用于IT设备的扩容。

四、冷却效率比较





五、实际案例：

• 1、IBM实验室





• 2、 美国银行





美国银行的1小时运行情况报告