数据中心是世界上最大的能源消耗者之一，其通常消耗的能源是同等大小办公楼的50倍。有人认为，数据中心的温室气体排放量占全球总排放量的5%。由于数据中心消耗的能源量巨大，即使是对其能源效率的微小改进也会对环境产生重大影响。
本文中，我们将探讨使数据中心更具可持续性和效率的方法。首先是使用浸没式液冷技术。
什么是浸没式液冷？
浸没式液冷是一种冷却数据中心硬件的系统，它将数据中心硬件浸入不导电的冷却液中，将热量重定向到热交换器中。这种环保的方法比空气或水冷却可更有效地防止过热。近年来，特别是随着加密货币和高性能计算的出现，浸没式液冷得到了很多关注。
比空冷和水冷更先进
除了提高效率和降低能耗，浸没式液冷还具有几个优点，包括易于安装和维护，更少的空间使用和降低运营成本。
这个高效系统的原理是液体是比空气更好的能量导体。例如，液态水的能量传到是空气的22.4倍。但液体类型也是一个重要因素。与前几代计算机中使用的空冷和水冷系统不同，浸没式液冷使用的是通过对流吸收热量的介电冷却液，例如矿物油和初榨椰子油，它们具有高传热系数，且抗干扰，可以直接冷却组件。
单相和两相浸没式液冷系统
浸没式液冷有两种类型：单相（1-PIC）和两相（2-PIC）。单相浸没式液冷中，冷却液在整个冷却过程中均保持液态。而两相浸没式液冷，冷却液在冷却过程中变产生气态蒸汽。
这两种浸没式液冷技术可以使得数据中心摒弃计算机房空气处理机组（CRAH）和计算机房空调装置（CRAC）的使用，各自有各自的优势。单相浸没式液冷有较低的初始成本。然而，在考虑总拥有成本（TCO）时，两相浸没式液冷系统更有利，因为它的部分局部电能利用效率（pPUE）略低。
对于两相浸没式液冷来说, 1.02 - 1.05的年度pPUE（取决于气候）是可能实现的，而对于单相浸没式液冷来说，这个数字就基本会是1.03 - 1.07。与单相浸没式液冷相比，两相浸没式液冷的一些其他优点是：更高的冷却密度（每个机架单元更高的kW），这使得每个机架能够容纳更高的容量（每个机架超过250kW），并且能够消除对冷却液分配单元（CDU）的需求。
单相浸没式液冷方式中，服务器通常浸没在类似矿物油的烃基介电冷却液中，冷却液沸点相对较高。服务器主板持续与冷却液接触。单相方式中的冷却液保持液体状态，通过泵送液体通过IT负载的散热器，然后通过冷却液分配单元中的热交换器，以强制流动的方式对冷却液进行冷却。因此得名“单相浸没式液冷”。
单相浸没式液冷方式中，服务器通常浸没在类似矿物油的烃基介电冷却液中，冷却液沸点相对较高。服务器主板持续与冷却液接触。单相方式中的冷却液保持液体状态，通过泵送液体通过IT负载的散热器，然后通过冷却液分配单元中的热交换器，以强制流动的方式对冷却液进行冷却。因此得名“单相浸没式液冷”。
除此之外，还需考虑服务器取出和维护事宜。两种液冷方式均可在不干扰和关闭同一液槽中其他设备的情况下，对其中的服务器进行取出和维护，但在整体效率上存在差异。
使用烃类液体的单相浸没式液冷方式中，服务器取出后首先需要清洗站来清除多余的液体，然后才能进行维护工作。两相浸没式液冷方式中，服务器在取出时，冷却液将会蒸发，并在系统内的盘管上凝结，从而减少冷却液损失，且服务器一旦取出，就可立即进行维护工作。两相系统的液体损失量通常为每年低于2%，将效率最大化。
浸没式液冷的未来发展
随着局部电能利用效率（pPUE）的逐渐接近，浸没式液冷无疑是最可持续和最节能的数据中心冷却方法。当前市场对于环境、社会和企业治理（ESG）的关注度高，浸没式液冷显示出诸多前景，在更好和更加环境友好的技术管理方向中显示出竞争优势。
浸没式液冷技术仅仅是个开始。阅读我们的其它博客文章，了解可构建更强大、更可持续的数据中心行业的更高效、更前瞻性的解决方案。
