1 · 實體配置與維修空間
- 機殼尺寸： 1100 W × 1200 D × 2200 H mm
- 維修空間：前方 1200 mm；兩側各 650 mm；後方 150 mm
- 頂部接口：廠務水／技術冷卻迴路 4 吋 Tri-clamp；補液口 1 吋 Tri-clamp
液冷散熱
液冷， 從 CDU 到廠務迴路
高密度 AI 運算的完整熱鏈：CDU 架構、冷卻液化學、迴路拓撲、配管，以及排除熱量的廠務系統。
核心架構
水冷 CDU， 逐層解析
冷卻液分配單元由五個功能層組成，可逐層檢視。
第 1 層／共 5 層
外部框架
前開維修門與剛性結構框架。
外殼保護內部每一層，同時保持前方完全可維修。過濾進氣面板與剛性焊接框架承載整機滿液重量。
第 2 層／共 5 層
控制中樞
智慧控制盤，提供即時遙測。
專屬控制柱整合 HMI、PLC 與感測器配線：即時流量、溫度與壓力遙測，並將警報門檻上報 BMS。
第 3 層／共 5 層
循環核心
高效率泵浦模組與膨脹槽，負責壓力平衡。
備援泵浦與膨脹槽維持二次側迴路穩定壓力循環。泵浦模組可側向抽出維修，無須排空迴路。
第 4 層／共 5 層
熱傳單元
高效能板式熱交換器。
板式熱交換器是廠務水與 IT 冷卻液迴路的分界：兩個水力系統交換熱量，卻永不混合。
第 5 層／共 5 層
分配
流道最佳化分歧管、微粒過濾器，以及精密流量／溫度感測器。
分歧管層將調節後的冷卻液分送至各機櫃供液管：流道最佳化集管、雙微粒過濾器，每一支路皆配精密量測。
高效能
最佳化水力設計。
模組化設計
快速客製。
智慧監控
主動風險控管。
液冷基礎設施
CDU 支援可維修水力系統 最高 10 bar
頂進式衛生級接口、4 °C 接近溫差熱交換，以及高可用度防護，專為高密度液冷設計。
0°C熱交換器接近溫差加大型板式熱交換器
50/55psi泵浦揚程高揚程變頻泵浦，可側向抽出
0bar工作壓力廠務水與技術冷卻迴路上限，145 psi
18–50°C操作範圍安裝海拔可達 3000 公尺
2 · 冷卻與水力系統
- 加大型板式熱交換器： 4 °C 接近溫差
- 高揚程變頻泵浦：額定 50 psi／標稱 55 psi；可側向抽出
- 技術冷卻迴路：雙 25 µm 過濾器 | 廠務水側：二通控制閥
- 整合式自動甘醇補液器
3 · 運轉範圍與可靠度
- 環境溫度 18–50 °C；海拔可達 3000 公尺
- 廠務水側：清水或 ≤40% 乙二醇 | 技術冷卻迴路： PG25 （25% 丙二醇）
- 雙電源搭配機電切換開關；繩式漏液偵測
冷卻方式比較
氣冷 vs. 液冷散熱
情境 A：氣冷
- 傳統伺服器機櫃採熱通道／冷風室配置
- 每台伺服器的風扇把熱推進機房
- 冰水主機與 CRAH 需耗費大量能源排熱
- 耗能大戶：風扇與冰水主機
PUE ~1.50
(IT + air cooling + other) / IT power
情境 B：液冷
- 高密度機櫃，每顆 CPU／GPU 皆配專用冷板
- 冷卻液直接自晶片帶走熱量
- CDU 與熱交換器經廠務水迴路排熱
- 節能關鍵：高效率泵浦
PUE ~1.18
(IT + liquid cooling + other) / IT power
能源效率
效率與效益 效益比較（PUE）
PUE 越低代表能源效率越高，液冷可帶來顯著節能。
1.50
1.00
0.50
0
情境 A：氣冷
0
情境 B：液冷
更高功率密度
在更小的空間容納更多算力。
降低營運成本
大幅降低能源成本與維護負擔。
提升永續表現
以更高效率降低碳足跡。
提高可靠度
為關鍵硬體維持穩定溫度。
液冷拓撲
三個界面 掌控液冷風險
在一次側、CDU 與機櫃側三個界面凍結水力條件、潔淨度、隔離控制與驗收證據。參考基準：廠務 1.6 MW／IT 700 kW。
01 · Primary Plant
- 供水／回水／流量／壓差於界面凍結
- 流量計校正與選型計算
02 · CDU Boundary
- 設計要求： N+1
- 一次／二次側接口搭配可撓接頭
- 出口溫度、狀態與 BMS 連動；電源、接地與權責界定
03 · Secondary / Rack Side
- CDU 出口至機櫃連鎖球閥
- 304 以上衛生級管路；預製氬焊
- 出貨前沖洗、清潔並封口；環路測試、隔離與漏液收集
| 風險控管 | 一次側廠務 | CDU 界面 | 二次側／機櫃側 |
|---|---|---|---|
| 水力條件 | 供回水、設計流量、可用壓差 | 一次／二次側接口、容量、控制範圍 | 環路壓損、支路平衡、機櫃邊界條件 |
| 潔淨度 | 水處理與補水權責 | 安裝時保護熱交換器與感測器接口 | 304 以上衛生級管路；氬焊、沖洗、封口 |
| 漏液／維修 | 獨立支撐、可撓接頭、隔離閥 | 可及的隔離裝置、可追溯更換 | 連鎖閥、漏液偵測、集液盤洩水坡度 0.5%／深度 100 mm |
| 控制／佐證 | 流量、溫度、閥件狀態、警報點表 | 出口溫度、狀態、連動、電源、接地上傳 BMS | FAT／SAT：隔離、漏液與復歸測試 |
驗收證據： 流量計校正與計算、分段壓力報告、沖洗／清潔／封口紀錄、現場壓力與沖洗報告、BMS 點位與警報檢查、隔離、排放與復歸。
分歧管與配管
為效率、 可靠與精密而設計
機櫃內流體網路：新世代資料中心的冷卻液路徑、調節、連接與保護。
流體路徑核心
- 冷卻液： PG25
- 規格： 純度 99.9%
調節控制
- 電磁閥；盲插式接頭（NSEC）
- 感測器：液位／壓力／流量
- 流量： 500 LPM
連接介面
- EPDM 軟管；快速接頭（UQD／UQDB）
- 可撓金屬伸縮管
- 內徑： 12 mm
防護機制
- 漏液偵測；O 型環；管夾
- 漏液門檻： 0.1 ml
高效能
最佳化冷卻液分配，發揮最大散熱效能。
可靠度
精密元件確保運轉穩定與長期耐用。
安全性
為關鍵任務系統提供漏液防護與即時監控。
擴充性
模組化設計，易於整合與擴充容量。
二次側冷卻液
PG25 二次側冷卻液 (JEFFCOOL® ISF-25)
專為高密度液冷伺服器與銅冷板設計的熱傳流體，為 Intel 建議的參考流體。
低毒性與環境友善
以丙二醇（PG）為基底，安全性高且環境衝擊較低。
長效防蝕保護
專利防蝕抑制劑保護銅、黃銅、不鏽鋼與鈦。
本質抑菌性能
25% 濃度下細菌數維持在 100 CFU/ml 以下，無須額外添加殺菌劑。
穩定且低維護的運轉
降低微生物滋生造成的管路積垢風險，並減少例行維護頻率。
| 技術規格 · JEFFCOOL® ISF-25 | |
|---|---|
| pH | 8.0–10.5 |
| Freezing Protection | -10 °C |
| Thermal Conductivity @ 50 °C | 0.475–0.525 W/mK |
| Specific Heat @ 50 °C | > 3.5 kJ/kg-K |
| Viscosity @ 50 °C | 1.06 cP |
| Sulfate | <10 ppm |
| Chloride | <5 ppm |
| Total Hardness (as CaCO3) | <20 ppm |
廠務水水質要求與管控計畫
一次側迴路： 水質與可靠度
全密封循環、補水量低，設計目的在保護銅材並維持板式熱交換器潔淨。閉迴路透過板式熱交換器傳熱，各項限值依 ASHRAE 與設備水質要求訂定。
| 參數 | 控制限值 | 工程目的 |
|---|---|---|
| pH | 8.0–8.8 | 保護銅材免於腐蝕 |
| 導電度 | ≤ 800 µS/cm | 降低電化學腐蝕 |
| 總硬度（CaCO3) | ≤ 50 ppm | 防止熱交換器結垢 |
| 氯離子（Cl-) | ≤ 50 ppm | 防止銅材點蝕 |
| 溶氧量 | ≤ 0.5 ppm | 關鍵防蝕控制參數 |
放行規則： 五項限值必須全數通過，任一項不合格即禁止系統充液。無論水源為何，驗收標準一致。
充液前水質分析
pH、硬度、導電度、氯離子與溶氧量。
專用化學處理
水質調理控制結垢與腐蝕。
全數合格才放行
五項限值全部通過後才可充液。
閉迴路運轉管控
維持密封；每批補水皆須重新驗證。
乾式冷卻器系統
1 MW 貨櫃式乾式冷卻器： 冷卻與控制
40 呎模組整合 EC 風扇、V 型盤管、液體介面與控制系統，供高密度 AI 資料中心使用。
0kW額定冷卻能力冷卻液進水 45 °C／出水 35 °C；環境空氣 27 °C
0台風扇EC 軸流風扇 · 合計 19 kW三相 380–480 VAC，50/60 Hz
0LPM液側流量最高 1 MPa；壓降 40 kPa；DN150 × 2
0kg40 呎模組（乾重）約 12.20 × 2.45 × 2.90 m，整合吊裝與維修空間
冰水主機系統
1 MW 貨櫃式冰水主機： 壓縮與控制
40 呎模組整合變頻渦卷式壓縮機、EC 風扇、液體介面與多重保護，供高密度 AI 資料中心使用。
0kW額定冷卻能力冷卻液進水 25 °C／出水 20 °C；環境空氣 30 °C
8+8變頻渦卷式壓縮機 + EC 風扇壓縮機 22.5 kW × 8；風扇 3.5 kW × 8；380–480 VAC
0LPM液側流量R454B 冷媒；最高 1 MPa；DN150 進／出口
0kg40 呎模組（乾重）約 12.20 × 2.45 × 2.90 m；環境 -25 至 43 °C，相對濕度 8–85%
參考案例
資料中心冷卻系統 參考案例
自 DLC 機櫃到冷卻水塔的完整排熱鏈。紅線為熱回水，藍線為冷供水。
冷卻水塔 · 500 RT 1+1將熱量最終排放至大氣（1,590 kW）；32 °C 的水回到板式熱交換器。
板式熱交換器將密封一次側迴路與水塔水、IT 冷卻液迴路彼此隔離，同時傳遞全部熱負載。
螺旋式冰水主機 · 120 RT 1+1調節 CRAH 氣側迴路的供水（375 kW）；冰水主機進水 32 °C。
CRAH · 375 kW處理剩餘的氣側負載；室內 37 °C，冷通道 25 °C。
CDU + DLC 機櫃GPU 晶片直接液冷；CDU 進水 32 °C、回水 40 °C。IT 負載 1,522 kW，氣側散熱 357 kW。
泵浦組 + FVD循環一次側水，經逆止閥並於每一支路確認流向。
0kWIT 負載氣側散熱 357 kW
32/40°CGPU DLC CDU進水 32 °C、回水 40 °C
0RT冷卻水塔1+1 設計，1,590 kW
37/25°C機房／冷通道室內 37 °C；冷通道 25 °C