集装箱冷板式液冷数据中心技术规范

集装箱冷板式液冷数据中心技术规范适用版本依据：GB/T48023-2026《数据中心冷板式液冷系统技术规范》、GB/T34960《集装箱数据中心技术要求》、YD/T1821、数据中心设计与运维相关国家及行业标准规范目的：统一集装箱式模块化数据中心冷板式液冷系统的设计、设备选型、施工安装、调试验收、运行维护技术要求，保障高密度算力设备安全、稳定、节能运行，满足高算力、高PUE、高可靠、可快速部署的建设需求。适用范围：本规范适用于新建、改建、扩建的户外/户内集装箱模块化数据中心，采用冷板式间接液冷方式的服务器、GPU算力节点、交换机等IT设备的冷却系统设计、建设与运维。不适用于浸没式液冷系统。1术语与定义1.1集装箱冷板式液冷数据中心：以标准模块化集装箱为承载载体，集成IT机柜、冷板式液冷末端、CDU分配单元、循环管路、制冷设备、供配电、消防、监控系统，采用冷板贴合热源换热、二次水/防冻液循环散热的预制式数据中心算力单元。1.2冷板式液冷末端：贴合服务器CPU、GPU、内存、硬盘等高热流密度器件的水冷换热板，通过液体循环带走设备热量，保留少量风道辅助散热。1.3CDU（冷却分配单元）：集装箱内部液冷分配设备，负责冷源分配、流量调节、压力稳压、温度监测、支路分配、回水汇集。1.4一次侧冷源：室外冷水机组、冷却塔、风冷冷水机组提供的公共冷源循环水系统。1.5二次侧循环液：集装箱内部机柜—CDU循环介质，采用去离子纯水或低电导率防冻冷却液。1.6额定液冷负载：单柜液冷散热设计承载功率，常规高密度机柜20kW～60kW/柜，超高密可至80kW/柜。2总体技术要求2.1总体架构集装箱冷板式液冷数据中心采用预制集装箱箱体+柜内冷板末端+CDU集中分配+室外冷源散热四级架构，整体模块化、工厂预制、现场快速拼接部署。系统包含：箱体结构系统、液冷散热系统、供配电系统、消防系统、环境监控系统、安防系统、接地防雷系统。2.2性能指标要求（1）整体PUE：全年综合PUE≤1.25，夏季极端工况PUE≤1.35；（2）液冷换热效率：单柜换热效率≥95%，设备进出口温差控制在4℃～8℃；（3）系统运行可靠性：全年可用度≥99.95%，液冷系统无单点故障；（4）温控精度：芯片进水温度18℃～28℃，稳态波动≤±1℃；（5）系统漏液防护：具备实时漏液监测、自动断泵、报警联动功能；（6）静音指标：集装箱外部噪音≤65dB。2.3环境适应性户外集装箱需满足全天候环境适应：工作环境温度-30℃～+45℃，具备防尘、防水、防盐雾、防凝露、抗风、抗震、防雷能力，防护等级不低于IP54。3集装箱箱体结构技术规范3.1箱体规格采用标准海运集装箱或定制模块化集装箱，常用尺寸20尺、40尺、45尺；箱体结构采用钢结构整体焊接，承重、抗变形满足设备满负荷堆叠、吊装、运输要求。3.2箱体功能配置（1）保温隔热：箱体侧壁、顶板、底板采用阻燃保温板材，阻断室外热辐射，降低冷耗；（2）防水防尘：箱体接缝密封严实，进出线、管路开孔做防水密封处理；（3）防凝露：配置除湿、温控、通风装置，控制箱内湿度40%～60%；（4）承重结构：机柜底座、CDU设备底座、管路支架承重满足满负荷运行荷载；（5）检修通道：预留标准检修通道，满足设备维护、管路检修、消防通行要求。4冷板式液冷系统技术规范（核心）4.1系统组成系统由：冷板散热末端、机柜液冷管路、支路阀门、CDU分配单元、二次循环泵、过滤器、稳压装置、排气装置、漏液监测传感器、一次侧换热模块、室外冷源系统组成。4.2冷板末端技术要求（1）材质：采用高纯铝或紫铜材质，耐腐蚀、高导热、低流阻；（2）贴合方式：CPU/GPU全覆盖贴合，接触平整、无空隙，标配导热垫片；（3）耐压等级：额定工作压力≥0.6MPa，爆破压力≥1.5MPa；（4）流阻性能：单设备流阻≤30kPa，流量均匀、散热均衡；（5）防漏设计：快速插拔防漏接头，带自密封断水结构，支持热插拔维护。4.3CDU冷却分配单元要求（1）功能：实现二次侧供回水分支路分配、流量调节、压力均衡、温度采集、杂质过滤、自动排气；（2）配置：每柜独立支路可调流量，支持单柜启停、单柜检修隔离；（3）监测：具备进水温度、回水温度、支路流量、支路压力、进出口压差实时监测；（4）冗余：循环水泵支持N+1冗余配置，故障自动切换，不停机运行。4.4循环介质技术标准（1）二次侧介质：优先采用去离子纯水，电导率0.5～5μS/cm；低温地区添加食品级防冻防腐冷却液；（2）介质指标：无杂质、无腐蚀、无结垢，满足设备长期运行防腐、防堵塞要求；（3）严禁使用高电导率、腐蚀性、易结垢介质。4.5管路系统规范（1）管材：采用304/316不锈钢管或高性能PEEK耐腐管材，杜绝锈蚀污染；（2）管路布局：横平竖直、固定牢靠、减震降噪，避免弯折、气堵、积液；（3）阀门配置：各机柜支路独立进水阀、回水阀，可单独隔离检修；（4）排气排污：系统高点设自动排气阀，低点设排污阀；（5）漏液防护：机柜底部、管路下方布设漏液检测绳、传感器，全覆盖监测。4.6系统运行参数（标准化设计值）（1）进水温度：18℃～28℃（全年最优区间22℃～26℃）；（2）供回水温差：4℃～8℃；（3）系统工作压力：0.2～0.5MPa；（4）单柜流量：依据设备功率匹配，高密度机柜流量按需动态调节；（5）系统水质：持续过滤、定期换水，保持低电导率、无颗粒杂质。5供配电系统技术规范5.1供电架构：采用双路市电+UPS不间断电源+精密配电架构，关键液冷泵、CDU、监控、消防设备双电源冗余。5.2配电模块：集装箱内置精密列头柜，分路独立保护，过载、短路、漏电自动保护。5.3接地系统：设置联合接地网，接地电阻≤1Ω，设备、箱体、管路、金属构件全部可靠接地。5.4液冷负载供电：循环泵、CDU、监测设备纳入一级保障负载，杜绝瞬时断电停机。6消防与安防系统规范6.1消防系统集装箱内部采用洁净气体灭火系统（七氟丙烷），联动烟感、温感探测，实现自动报警、自动灭火、断电联动；严禁喷淋水系统进入IT设备区。设置防火封堵、阻燃线缆、阻燃保温材料，整体满足A级防火要求。6.2安防系统配置门禁、高清监控、入侵报警、环境声光报警；支持远程开门、权限分级、视频存储回放。7环境监控与运维系统规范7.1监测参数：系统全面监测温湿度、机柜进回水温度、流量、压力、压差、漏液、水质电导率、设备功耗、PUE、UPS状态、消防状态。7.2联动策略：漏液报警→支路断水、泵组保护、告警上传；超温→加大流量、联动冷源降载、超限告警停机。7.3运维平台：支持本地大屏、远程云平台、手机端监控，具备数据存储、曲线分析、故障告警、日志留存功能。8施工与安装技术规范8.1工厂预制：箱体、管路、设备、布线优先工厂预制调试，现场仅做拼接、对接、联调。8.2管路安装：管路焊接/连接无渗漏、无虚接，安装完成后做水压耐压试验、保压测试。8.3清洁度控制：管路安装全程防尘、防杂质，注水前彻底冲洗、过滤，保证系统洁净度。8.4设备安装：冷板贴合平整、接头牢固、走线规整，减震、固定、防护齐全。9调试与验收规范9.1调试项目系统水压试验、密封性测试、循环冲洗、水质检测、流量均衡调试、温控精度调试、冗余切换测试、漏液报警联动、消防联动、供电切换测试、满负荷带载测试。9.2验收标准（1）全系统无渗漏、无气堵、无异常噪音振动；（2）温度、流量、压力稳定，散热满足设备额定负载；（3）水质电导率达标，管路洁净无杂质；（4）所有联动保护、报警、冗余功能正常；（5）满载运行24小时无异常，PUE指标、温控指标达标。10运行维护规范10.1日常巡检：每日监测温度、流量、压力、水质、漏液、设备运行状态；10.2定期维护：月度清洗过滤器、季度水质检测、年度系统冲洗、耐压复检；10.3故障处置：漏液、超温、压差异常执行标准化应急处置流程，保障算力不中断；10.4备件管理：关键泵组、接头、传感器常备冗余备件，支持快速更换。11安全与合规要求11.1电气安全：所有带电设备绝缘达标，防短路、防漏电、防过载；11.2液冷安全：防漏、防凝露、防积水短路，管路高压防护；11.3消防安全：全舱阻燃、气体灭火联动可靠，无消防盲区；11.4合规性：满足国家数据