T-CESA《冷板式液冷整机柜服务器技术规范》

ICS31.200

CCSL56

团体标准

T/CESAXXXX—202X

冷板式液冷整机柜服务器技术规范

Technicalspecificationforcoldplateliquidcoolingrack-scaleserver

征求意见稿

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

已授权的专利证明材料为专利证书复印件或扉页，已公开但尚未授权的专利申请

证明材料为专利公开通知书复印件或扉页，未公开的专利申请的证明材料为专利申请

号和申请日期。

202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施

中国电子工业标准化技术协会发布

T/CESAXXXX-202X

目次

目次.............................................................................I

前言...........................................................................III

冷板式液冷整机柜服务器技术规范.......................................................1

1范围...........................................................................1

2规范性引用文件.................................................................1

3术语和定义.....................................................................1

4缩略语.........................................................................3

5运行环境.......................................................................3

5.1温湿度要求.....................................................................3

5.2海拔要求.......................................................................4

5.3空气洁净度要求.................................................................4

5.4气体污染指标...................................................................4

5.5噪声指标.......................................................................4

5.6抗震要求.......................................................................4

5.7振动要求.......................................................................4

5.8电磁兼容性.....................................................................4

6机柜系统.......................................................................4

6.1尺寸规格.......................................................................5

6.2功能分区.......................................................................5

6.3机柜内部组件...................................................................5

6.4机柜部署......................................................................15

6.5并柜结构要求..................................................................15

6.6部署要求......................................................................15

7液冷系统......................................................................19

7.1液冷CDU.......................................................................20

7.1.1柜内部署方式................................................................20

7.1.2柜外部署方式................................................................20

7.2分集水器......................................................................22

7.3冷板..........................................................................27

7.4风液换热器....................................................................30

7.5液冷环路及部件................................................................31

7.6液冷系统性能..................................................................34

8节点系统......................................................................34

8.1节点尺寸设计要求..............................................................34

8.2节点高度及节距要求............................................................38

9供电系统......................................................................39

9.1供电系统架构..................................................................39

9.2电源框组件....................................................................41

I

T/CESAXXXX-2020

9.3电源模块.......................................................................42

9.4机柜主铜排.....................................................................43

9.5节点连接器.....................................................................45

10管理系统......................................................................47

10.1节点管理功能..................................................................48

10.2电源监控功能..................................................................48

10.3BBU监控：....................................................................48

10.4液冷系统监控功能..............................................................49

11网络系统......................................................................49

11.1交换机规格....................................................................53

11.2交换机布局....................................................................53

11.3供电接口......................................................................53

11.4液冷接口......................................................................55

11.5网络背板接口..................................................................55

11.6拉手..........................................................................55

附录A...............................................................................57

（规范性附录）...................................................................57

II

T/CESAXXXX-2020

冷板式液冷整机柜服务器技术规范

1范围

本文件规定了冷板式液冷整机柜服务器技术规范，包含运行环境、机柜系统、液冷系统、节点系统、

供电系统、管理系统和网络系统等技术要求及参数要求。

本文件适用于冷板式液冷整机柜服务器的设计、制造、使用、运维等。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB501742017数据中心设计规范

GB500732001洁净厂房设计规范

YD/T32922017整机柜服务器总体技术要求

YD/T32932017整机柜服务器技术要求电源子系统

YD/T32942017整机柜服务器上技术要求管理子系统

YD/T32952017整机柜服务器技术要求节点子系统

YD/T38232021整机柜服务器技术要求散热子系统

YD/T39832021数据中心液冷服务器系统能源使用效率技术要求和测试方法

YD/T40242022数据中心液冷服务器系统总体技术要求和测试方法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

液冷

液冷是一种采用液体带走发热器件热量的散热技术。

3.2

整机柜服务器Rack-ScaleServer

整机柜服务器是一种集机柜和服务器节点于一体，按照集中供电、集中散热、管理、高密度设计的

思路，在标准化的机柜和服务器节点模型下进行节点配置按需定制的服务器解决方案，可内置计算节点、

存储节点、网络节点并提供整体的电源和散热方案。

1

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3.3

电源分配单元PDU

机柜中的电源分配插座。

3.4

电源框PowerShelf

为整机柜提供供电的电源模块框体，用于安装机柜管理单元和电源模块。

3.5

电源区间PowerZone

用于放置电源框的机柜中间。

3.6

服务器节点Node

可部署于整机柜中的服务器，比机架式服务器少了风扇和电源组件。

3.7

散热区域CoolingZone

气流相对独立的一个散热空间，通常不小于4SU。

3.8

母排Busbar

母排是指在供电系统中，电柜总制开关与各分路电路开关的连接铜排或铝排。其表面有做绝缘处理，

主要作用是做导线用。

3.9

电源管理总线PowerManagementBus

电源管理总线（PMBus）是一种开放标准的数字电源管理协议。

3.10

快速接头quickcoupling

快速接头是一种机械装置，在不使用任何工具的情况下，可以快速、简单、保险地重复连接和断开

几乎任何流体或气体泄露。

3.11

2

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分集水器（Manifold）

是歧管系统，安装在机柜内，负责将来自CDU的冷流体分配给机柜内各个单板，并将各个单板载热

后的热流体收集并回送到CDU，按进、回水方式不同分为分水器和集水器。

3.12

分布式CDU

是液冷系统的动力和控制单元，内部主要部件是泵、板换、管路以及监控配电部件，一方面输送液

体到各个机柜，另一方面将来自各个机柜的热量通过板换交换到一次侧，主要是控制一次侧流量和二次

侧进液温度，以及负载和功耗的变化匹配。

3.13

风液换热器（air-liquidheatexchanger）

利用机房一次侧的液冷工质与整机柜服务器内部由风扇排出的热风进行热交换，将液冷整机柜中的

间接液冷部分（通常为小功耗器件）的热量带出机房，属于液冷机柜的一部分。因其与机柜后门融为一

体，有时也称为风液换热器。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

BMC基板管理控制器（BaseboardManagementController）

CDU冷量分配单元（CoolantDistributionUnit）

CPU中央处理器（CentralProcessingUnit）

ECU嵌入式冷却单元（EmbeddedCoolingUnit）

HBA主机总线适配器（HostBusAdapter）

MB服务器主板（MotherBoard）

NSTB节点信号转接板（NodeSignalTransferBoard）

PBP电源框背板（PowerBackPlane）

PMBus电源管理总线（PowerManagementBus）

PSU电源模块，又称电源模组（PowerUpplyUnit）

RBP机柜背板（RackBackPlane）

RMC机柜管理控制器（RackManagementController）

SSL安全套接层（SecureSocketsLayer）

TBP服务器托盘背板（TrayBackPlane）

USB通用串行总线（UniversalSerialBus）

5运行环境

5.1温湿度要求

a)工作温度范围宜在5˚C~40˚C，工作湿度范围宜在8%RH-90%RH；

3

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b)环境内所有部件不应出现凝露现象。

5.2海拔要求

海波高度宜≤3050m

a)配置满足ASHRAEClassA1、A2时，海拔高度超过900m，工作温度按每升高300m降低1℃

计算；

b)配置满足ASHRAEClassA3时，海拔高度超过900m，工作温度按每升高175m降低1℃计算；

c)配置满足ASHRAEClassA4时，海拔高度超过900m，工作温度按每升高125m降低1℃计算。

5.3空气洁净度要求

d)应满足标准空气洁净度分级GB50073-2001标准中8级洁净要求，机房无爆炸性、导电性、导

磁性及腐蚀性尘埃；

e)在静态条件下测试，大于等于0.5μm粒子不超过352万个/每立方米，大于等于1μm粒子不

超过83.2万个/每立方米，大于等于5μm粒子不超过2.93万个/每立方米。

5.4气体污染指标

a)应满足ASHRAE2011《ParticulateandGaseousContaminationGuidelinesforDataCenters》要

求；

b)铜试样反应速率应小于300埃（Angstrom）/月（约每小时0.0039μg/cm2的增量）；

c)银试样反应速率应小于200埃（Angstrom）/月（约每小时0.0024μg/cm2的增量）。

5.5抗震要求

运行环境宜满足国家标准GB50174-2017中抗震性要求。

5.6振动要求

系统至少应能承受频率为10Hz~55Hz、振幅为0.35mm的正弦波振动。

5.7电磁兼容性

冷板式液冷整机柜服务器、服务器节点、电源模块在电磁辐射设计上应满足国家对信息技术设备的

要求。

5.8静电要求

宜采用防静电地板，静电电压绝对值应小于1000V。

5.9运输要求

运输走道宽度建议大于1.5米，沿途所经过防火门宽度建议大于1.2米，产品搬运沿途防火门、电梯

门、摄像头高度大于2.5米（考虑搬运工具高度，建议带包装搬运大于2.7米），地板承重≥1000kg/m2。

6机柜系统

4

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6.1概述

机柜系统主要用来承载计算节点、存储节点、交换节点、电源模块等设备，按照集中供电、集中散

热、集中管理、高密度设计的思路，对外提供基础的硬件设施支持能力，一般由机柜主体、分集水器、

快接头、电源框、供电铜排、冷量分配单元等组成，应根据实际使用情况确定机柜组成及配置。

6.2基本要求

a)液冷整机柜单机柜功率宜在15~33kW，以通过节点高密部署发挥更大的液冷收益；

b)外观要求：机柜涂覆层应表面光洁、色泽均匀、无流挂、无露底；金属件无毛刺、无锈蚀；机

柜侧板平整，无扭曲、无变形、无明显抖动；

c)机柜标志应齐全、清晰、色泽均匀、耐久可靠。机柜正面和背面上方应设有用以标注序号的标

签或位置，列头、列尾机柜朝外的侧板上应设有用以标注列号的位置；

d)机柜宜满足21英寸节点设备安装，宜采用封闭柜式框架结构，结构设计应保证业务设备在操

作、运行、检查、维修时的安全可靠；

e)用于安装设备（分布式CDU、电源框、服务器、交换机等）的有效空间建议不小于47U；

f)机柜最大承重1.4T；

g)机柜顶部框架和底部框架应进行加固设计，以保证设备强度；

h)机柜基本结构由框架、立柱、侧板、顶板、底板及相应定位、紧固件组成。机柜内部根据需要

可选配安装层板及进排风、配线单元等；

i)机柜框架、侧板、托板、盲板及加固顶、底结构采用优质镀锌钢板和冷轧钢板加工，立柱、L

型支架等支撑部件钢板厚度应≥2.0mm，托板、侧板、及盲板钢板厚度应≥1.0mm；

j)装配应具有一致性和互换性，零部件应最大限度地采用标准件和通用件，紧固件无松动。外露

和操作部位的零部件应光滑、无毛刺；

k)门和侧板为可拆卸式结构，门的开合转动灵活、锁定可靠、施工安装和维护方便，门的开启角

应不小于110°，门板装上机柜后无可见倾斜、凹陷、凸起或局部歪、扭现象存在，门边与框

架接触位置应有减震装置；

l)机柜可以并排安装，随机应配有并柜连接件。并柜件应设置合理，便于拆卸，不影响其他配件

的安装；

m)基于水电分离的要求，液冷机柜电、网、接地线支持上走线，机柜顶板宜开6个孔，机柜顶板

前部宜开2个机柜中心对称的面积≥16200mm2的孔，机柜顶板中部宜开2个机柜中心对称的

面积≥10600mm2的孔，机柜顶板后部宜开2个机柜中心对称的面积≥9600mm2的孔，孔边缘

应作钝化处理，以免划伤线缆；

n)机柜应设置走线装置，用于通信线缆布放及固定。所有缆线管理件设置应合理、充分、方便操

作；

o)为保证机柜和机房柜位加固底座的精准固定，机柜底部也预留相应孔位与之配合。机柜产品及

其抗震加固应满足安装地点的电信房屋抗震设防烈度的要求，机柜产品的抗震烈度级别依据

《电信设备抗地震性能检测规范》（YD5083-2005）检测；

p)机柜需满足整体接地导通要求，并且在机柜顶部设置螺纹孔作为接地孔，接地孔旁需粘贴接地

标签。

6.3结构尺寸

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液冷机柜宜采用标准机柜尺寸，宽*深*高=600mm*1200mm*2200mm，包含机柜前门和后门；机柜如配

置风液换热器，风液热换气尺寸宽*深*高=600mm*150mm*2200mm；如配置滚轮进行运输，则高度为2250mm，

机柜总体结构尺寸见图1。

图1液冷机柜总体结构尺寸

液冷机柜内水平布局见图2所示。

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图2液冷机柜内水平布局分区

液冷机柜内部组件示意图见图3。

a)集中供电宜采用盲插BUSBAR双铜排方案，以提升系统供电效率，集中供电架构一般由集中

供电电源框、直流铜排、电池框等组成；

b)分液歧管宜采用盲插方案，以提升系统运维效率和液冷系统可靠性；也可采用手动插接方案；

c)信号互联既可以采用盲插线缆背板架构，实现无柜内信号线缆，也可采用在柜内实施线缆布线

的方案来实现。

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标引序号说明：

1——分集水器排气阀

2——分集水器球阀

3——分集水器供水管

4——分集水器回水管

5——导流管

6——供电母排

7——分集水器回水管接口

8——分集水器供水管接口

9——分集水器供水管液冷调测接头

10——分集水器回水管液冷调测接头

11——漏液传感器

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12——接水槽

13——分集水器排水管

图3液冷机柜内部组件示意图

液冷机柜结构要求如下：

a)机柜的承重指标要求≥1300kg，整机柜重量（带液）≤1600kg；

b)机柜主体尺寸的公差应符合图1要求；

c)机房地板高度≥600mm,机柜上方回风空间≥300mm；

d)机柜需满足整体接地导通要求，并且在机柜顶部及底部设置M8的螺纹孔作为接地孔，顶部及

底部各设置2个或以上接地孔，接地孔旁需粘贴接地标签；

e)以1U节点为例，机柜内计算节点主体尺寸536mm*900mm*43.2mm，顶部两侧降低2mm以避

让节点滑道；

f)机柜中间应放置加强杆，来防止机柜中间侧面鼓包影响节点正常插拔；

g)以1U节点为例，L型托架通过前后侧竖梁至少2个螺钉孔安装，安装M5自攻钉，L型滑道

间阵列间距为44.45mm，L型托架尺寸可以略有调整，L型托架长*宽*深（含厚度2mm）设

计参考尺寸为781.5mm*27mm*25mm，L型托架尺寸位置见图4所示。服务器以机柜龙门框

方孔条止位，止位靠扳手与方孔条锁合，止位孔设计见5所示。

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图4L型托架位置尺寸

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图5止位孔设计

h)机柜内网线、光纤等线缆需通过理线框走线并固定，理线框根据实际部署位置进行设计，高度

应≤1U，理线框前面板宜开15个U型孔，U型孔的面积宜不小于2156mm，设计见图6所示。

图6理线框前面板

基准面定义：

基准面A：机柜主体前表面

基准面B：机柜主体后表面

基准面C：机柜外框左侧面

基准面D：机柜底部第一个计算节点L型托架下表面

6.4功能分区

机柜分区一般由供电区域、计算节点区域、交换区和分布式CDU区共同组成，风液换热器采用后

置外挂形式。以1U的计算节点为例，机柜功能分区参考图见图7。

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图7机柜功能分区参考图

a)遵循上走电下走水设计，机柜电源区宜位于机柜顶部，便于与机房供电系统对接，避免漏液对

电源系统的影响，电源区域宜设计为3U，管理模块安装在电源框内；机柜分布式CDU区域

宜位于机柜底部，便于下走水设计，进出柜管路宜位于机柜下方，一般设计为4U，若使用集

中式CDU，机柜内分布式CDU的区域也可以安装计算节点；为获取最优的链路损耗特性，机

柜交换区宜优先部署于机柜中间部分；

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b)建议机柜内部空间为47U，计算节点设备有效空间通常是32U~36U，支持32~36台1U液冷计

算节点，也可扩展为2U/4U/8U等的计算节点；交换机设备（含理线空间）有效空间通常是

4U~8U，支持3台~7台1U交换节点；电源框有效空间通常是3U，支持1个独立≤3U的电源

框；分布式CDU有效空间4U（可选配），支持1台4U分布式CDU。

6.5机柜开孔

机柜顶部宜预留6个开孔用于走电源线、网线、光纤等，一般有毛刷或橡胶进行封堵并且不影响走

线，位置尺寸参考见图8所示。

a)宜在机柜顶部距前表面45mm处，左右各预留一个长185mm*宽88mm的矩形开孔，中心对称，面积

应不小于16200mm2；

b)宜在机柜顶部距前表面920mm处，左右各预留一个长125mm*宽85mm的矩形开孔，中心对称，面

积应不小于10500mm2；

c)宜在机柜顶部距前表面1060mm处左右各预留一个长182mm*宽53mm的矩形开孔，中心对称，面积

应不小于9600mm2。

图8机柜顶部开孔位置尺寸

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机柜底部宜预留3个矩形开孔用于走水，1个孔用于manifold的进水和出水，2个孔用于分布式CDU

的进水和出水，一般有毛刷或橡胶进行封堵并且不影响走线，位置尺寸参考设计见图9示。

图9机柜底部开孔位置尺寸

机柜底部宜设计4个M12的固定螺钉孔，位置尺寸见图10所示。

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图10机柜底部固定螺钉孔位置尺寸

基准面定义：

基准面A：机柜主体前表面

基准面B：机柜主体后表面

基准面C：机柜外框左侧面

基准面D：机柜底部第一个计算节点L型托架下表面

6.6机柜部署要求

为方便设备维修和正常通风，液冷整机柜部署满足以下空间和通风要求：

a)设备必须安装在出入受限区域；

b)设备入风口处应避免有障碍物阻挡，以免影响正常进风和散热；

c)为了设备通风散热和便于设备维护，确保机柜前后都要空余至少1200mm的空间；

d)支持除风液换热器及机柜门的整柜运输（含机柜、服务器节点、交换节点、管理块、电源框、

电源模块、传感器等）；

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e)液冷机柜必须放在架空地板上方，不支持直接放置在水泥地面上，支架高度范围大于等于

600mm，房地板承重要求：平均载荷大于1000kg/m2；

图11机柜支架示意图

f)搬运电梯尺寸（H×W×D）≥2500mm×1100mm×1600mm；

g)机房地面需提前设计避位孔，开工位置下方需要净空（净空原因为预留走管空间），需满足液

冷机柜设备要求。无风液热换气场景，地板开孔位置和尺寸设计参考图12。有风液热换气场景，

地板开孔位置和尺寸设计参考图13。机房地板开孔设计参考图14；

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图12无风液交换器机房地面开孔尺寸俯视图

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图13有风液交换器机房地面开孔尺寸俯视图

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图14机房地面开孔尺寸俯视图

h)有脚轮场景，底座上需铺设钢板防止机柜推动时脚轮沦陷。

6.7机柜内气流组织要求

a)机柜支持风液混合散热，机柜具备机柜内通风方式。通风方式为机柜前进风。机柜内应设置通

风散热结构和装置，如通风孔等，以保证柜内设备正常的工作温度；

b)机柜内设备正面板平面应配置必要的密封组件，使冷风全部进入设备正面进风口。不同机柜的

密封面板应具备互换性；

c)并列排放的机柜间应有侧板隔离；

d)机柜进出线及内部布线规划不应影响气流组织和冷却效果；

e)为降低风阻，机柜门宜采用网孔门设计，机柜门有效通风面积内的开孔率≥60%。

7液冷系统

7.1概述

整机柜服务器的散热主要由液冷系统部分来解决，由分布式CDU、分集水器Manifold、冷板模组、

风液换热器及液冷环路等部件构成，整机柜散热示意图见图15。

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图15整机柜散热示意图

7.2分布式CDU

根据CDU所摆放的位置，CDU可以分为柜内安装和柜外安装。在柜内安装部署时，CDU也被称为分布

式CDU或嵌入式CDU，分布式CDU实现机房一次水与机柜内液冷技术解耦，独立演进。分布式CDU作为整机

柜的一部分，连接一次侧管路和二次侧整机柜Manifold，为二次侧管路系统中的冷却工质提供循环动力，

并进行一次侧和二次侧液冷工质之间的热量交换。

图16分布式CDU示意图

分布式CDU外观尺寸宜根据整机柜尺寸设计，高*宽*深参考设计为165mm*535mm*850mm，高度

应小于等于4U，宽度应保证能安装到600mm宽度的机柜内，深度若有变更需同步变更机柜底部CDU

水管开孔、以及地板开孔。分布式CDU宜布置在整机柜底部。

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分布式CDU需要满足以下功能要求：

a)应预留维护接口满足正常维护需求，关键部件及传感器可现场拆卸、更换及维护；

b)配备漏液检测传感器，支持液体泄漏检测；

c)进行水电分离设计，支持防凝露功能和溢流排水功能；

d)应配置补液泵和储液箱，预留补液接口，支持自动补液；

e)双泵宜进行周期性循环运行，水泵在转换过程中应保持系统压力及流量的稳定；

f)内部主循环泵采用双泵设计，进行1+1备份，支持PWM控制转速可调等；

g)支持工质漏液告警、高温告警、缺液告警、循环泵故障告警、凝露告警、压力异常告警等功能；

h)热交换器采用板式换热器，使用304不锈钢材质；

i)宜采用Busbar取电，电压范围：+48V~+57.5V；

j)应具备压差调节运行模式，支持温度、压力自动控制调节，在对应位置合理设置传感器并做好

关键传感器的冗余；

k)应在合理位置设置排气阀、高压自动泄压阀，异常超压时有安全阀保护，避免系统损坏；

l)二次管路内应有至少270目的过滤器，流经液冷机柜的液冷工质应先经过过滤器过滤杂质；

m)内部管路连接应设置一定的软管连接，消除安装公差及振动的影响，内部管路及板换应设置保

温隔离层；

n)宜采用1”卡盘、1寸软管、球阀等与一次侧冷/热管理对接，宜采用1”卡盘、1寸软管、球阀等

与manifold对接，连接示意图见图17；

图17分布式CDU连接示意图

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o)宜支持RS485，与机柜管理模块对接，实现智能监控运维；

p)一次侧供液温度为5℃-35℃（应不低于机房露点温度），二次侧供液温度为5℃-40℃，供回液

温差为5℃～15℃；

q)需使用无油空压机或带减压阀的氮气瓶，对分布式CDU一次侧管路、二次侧管路分别进行气密

性检测，检测合格后方可使用；

在柜外部署时,被称为集中式CDU,其作为数据中心级液冷配套系统，不属于本文件范围。二次侧供

液工质与温度参数与分布式CDU二次侧要求保持一致即可。

图18集中式CDU示意图

7.3分集水器

Manifold安装在机柜内，负责将来自CDU的冷流体分配给机柜内各个节点，并将各个节点载

热后的热流体收集并回送到CDU，其相应技术规格设计要求如下：

a)Manifold放置于机柜背面左侧（整机柜后视图），由供水管、回水管、排气阀及排气阀漏液导

流装置、漏液传感器等组成；采用盲插快接头时，宜配置定位销及防喷射装置；

b)Manifold前端（接IT设备）和后端（接CDU）进出管路及安装位置应标识清晰；

c)Manifold的快接头（公头）采用螺纹形式安装，密封圈进行端面密封，每服务器U位安装两个

（进水、回水）快接头。默认支持机柜满配工况（可配置≥32对快接头），如不满配，需保证

闲置接头位置不漏水；

d)Manifold整体平面度：盲插快接头安装面整体平面度0.5mm，手插快接头安装面整体平面度

≤2mm，螺纹孔局部区域平面度≤0.15mm；

e)Manifold整体可采用304及以上不锈钢无缝方管焊接而成。焊缝内外表面应光滑、无气孔、无

突出平面的焊疤等缺陷，避免腐蚀、干涉、泄漏等异常；

f)Manifold组装和清洗完成后，应通过气密性检测，测试合格后采用密封袋封装；

g)Manifold供水温度5℃~40℃，且水温≥机房露点温度+3℃，运行不发生凝露；

h)Manifold供水最大压力0.35MPa，承压能力不低于1.0MPa；

i)manifold供回水压差不高于46KPa@30LPM（含服务器、不含支路软管情形下，每增加2m软管

压降增加5KPa），应满足主路上限流量下的压损（流阻）不超过5KPa；

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j)Manifold整管静态配水设计需要考虑各供水支管流量均匀分配的需求，在同类型服务器节点

配置情况下（不论服务器是否满配），应保证供水支管最大流量与供水支管最小流量之差不超

过供水支管最小流量的10%；

k)Manifold应具备供回液标识、U位信息，避免手插快接头手动操作时的误操作。

以47U整机柜服务器为例，Manifold液冷支持32~36个计算节点，0~4个交换机节点，manifold在机

柜的位置见图19，位置公差应满足±2.5mm，液冷快接头高度位置见图20。

图19机柜中manifold位置俯视图

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图20manifold快接头高度位置图

Manifold尺寸（长*宽*高）宜设计为75mm*30mm*1852mm，浮动容差能力XY向±2.5mm，Z向±1.5mm，

manifold结构示意图见图21。

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图21manifold结构示意图

Manifold导销设计宜参考图22、图23、图24。

图22manifold导销位置尺寸图

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图23manifold导销位置尺寸图

图24配合后服务器与manifold的间距

Manifold的防喷射装置设计见图25。

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图25manifold防喷射装置设计

7.4冷板组件

冷板组件包括冷板（一体式或组装式）、配套管路（软管或硬管）、快接头等。冷板对应原风冷散

热器的位置，通过Tim/硅脂等材料和发热芯片接触，冷板内部走流体，流体通过带走热量，一体式冷

板组件设计示意图见图26，一体式冷板组件在计算节点的位置见图27。

图26一体式冷板组件示意图

图27一体式冷板组件在计算节点的位置示意图

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冷板组件技术规格设计要求如下：

a)冷板主体应选择导热性强、不易腐蚀的金属或合金材料，宜选用铜或铝合金材料，铝合金材料

应做硬质阳极氧化处理；

b)配套管路材质可采用FEP、EPDM、PTFE或金属；

c)与冷却工质接触的冷板及连接管路材料应与冷却工质液体相兼容；

d)冷板组件的流阻及液冷工质流量设计，应满足处理器等需要冷板散热部件的最大散热需求，在

满足发热元器件散热要求的前提下，宜尽可能减少内部流阻；

e)冷板宜采用一体式焊接密封工艺，也可采用组装式密封圈密封工艺。

f)应具备防漏热设计，以减少冷板系统漏热，提升液冷占比；

g)管路走管不影响设备及设备附件（滑道、走线架）的安装和取出；不影响设备模块插拔维护，

更换维护，应避免软管损伤。内部管路固定，不出现大幅度晃动或折弯情况，避免管路屈挠疲

劳，导致管路开裂；

h)冷板焊接的焊缝平滑均匀，无肉眼可见气泡和裂纹。管路、接头无锋利边、尖角或毛刺，软管

表面无脱层、塑孔、起泡、皱折、裂纹、凹痕、扭曲、壁厚不均匀情况；硬管弯折或胀管外侧

无开裂情况；

i)软管和宝塔头连接无错位，宝塔头轴向和软管轴向一致；

j)考虑到管路长期可靠性，需要根据管径、材料选择合适的管内流速，软管流速宜小于1.5m/s，

硬管流速宜小于3m/s；

k)为根据业务负载变化，进行工质流量的精准调控，冷板组件可增加电磁阀等其它部件。

l)最大工作压力不小于0.35MPa，工作运行压力下冷板无泄漏变形。

2

m)冷板最高宜支持100W/cm热流密度的芯片散热要求；

n)液冷组件宜在具备泄漏风险的区域设置漏液检测装置，泄漏触发液量不高于0.5ml；

7.5快接头

液冷快接头作为连接机柜与节点之间液体流通的枢纽，负责控制Manifold与液冷节点之间的连接与

关断。快接头由公头、母头两部分组成，公母进行对插。快接头也分为手插快接头、盲插快接头两个类

别。

a)考虑到可靠性、可安装性、可维护性及整机柜架构持续演进，宜采用盲插快接头，快接头可以

免工具进行断开和接合；

b)安装接口要求母头采用宝塔形式，公头采用外螺纹，符合ISO228/1螺纹标准，也可结合实际

使用场景，采用其它形式端子；

c)快接头本体材料可选304、316不锈钢、铝合金Al6061-T6（硬质阳极氧化），密封圈材料可选

FVMQ、EPDM，所使用材料要与液冷工质兼容；互配时应确保公头、母头采用同类材料；

d)快接头中使用的浸润材料使用前应进行相容性测试，其各项性能指标应能满足与传输介质相容

性的要求；

e)相同型号不同对之间的公母快接头应能互换使用并满足所有应用功能；在机械安装和性能方

面，同一型号产品的公母快接头之间应能完全互换，并能满足所有产品性能；

f)密封结构支持耐杂质能力，能承受0.1mm及以下颗粒直径杂质（浊度50NTU）不泄露；

g)快接头浮动机构导向能力应满足公母快接头轴心偏移量≤2.5mm时能顺利对插；浮动容差能力

应满足轴向≥5mm，且压降变化≤5%；

h)最大支持流速不小于5m/s，满足10年冲刷腐蚀；

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i)测试工质为纯水时，1.5L/min流量下，压降小于3.5KPa；3L/min流量下，压降小于12.5KPa。

j)推荐的工作压力范围为150-350KPa，允许的最大工作压力为0.7MPa，流体连接器的最小爆破压

力应为2.1MPa。

k)快接头支持带压插拔，快接头连接与断开中冷却液的泄漏不影响日常维护过程，同时不对服务

器和机柜造成影响，单次插拔后泄露的液体体积，单次插拔漏液量满足表1要求；

表1单次断开时的泄漏量

泄漏量/mL

序号规格/mm

介质压力：0.3MPa

12≤0.030