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AI 算力集群业务存在波峰与波谷,当业务处于低谷,服务器整机功耗会明显下降,液冷系统随之进入低负荷运行工况。
当前主流 CDU 普遍配置变频循环泵,系统热负荷降低后,控制系统会下调泵的输出转速,以此降低循环管路内部流量,实现降低泵耗、节约机房能耗的目的。
但泵设备以及整套循环管路都存在既定的最小安全流量下限,这是设备出厂与水力计算确定的边界条件。
当实际运行流量低于该下限,泵的工作点将偏离设计区间,内部容易产生回流,诱发气蚀现象,长期运行会直接损伤泵叶轮部件。
落实到机柜侧,支路流量过低会造成冷却液流速不足,介质在管路局部滞留,换热能力下降,容易产生局部热点。
同时介质流速偏低,管路内部的微小杂质不易被介质带走,会逐步沉积,加速管路结垢与过滤器堵塞。
从工程保护角度,需要流量计持续采集实测流量,交由控制系统执行保护逻辑,规避流量低于安全下限运行。
按照介质特性完成仪表选型。
总管导电水基介质选用电磁流量计。
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机柜各类通用回路选用涡轮流量计。
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氟化液这类绝缘介质的特定相变回路选用质量流量计。
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仪表将实时流量测量结果输出至控制系统。
业务负载降低之后,温控逻辑驱动变频泵下调转速实现节能,但是转速下调会受到安全流量条件约束。
控制系统录入由泵厂参数、管路水力计算得出的最小安全流量阈值。
低负荷运行全过程,流量计持续开展流量采集。
控制系统不断读取仪表上传数值,当流量数值靠近最小安全阈值,控制系统会限制泵转速继续向下调节,保证实际流量不低于下限,优先保障硬件设备安全。
如果出现阀门开度偏移、泵本体性能衰减等异常情况,即便泵已经下调至允许最低转速,流量计反馈流量依旧低于安全下限,控制系统就会触发故障告警,提示运维人员核查管路、阀件以及泵的运行状态,不允许系统长期在低于最小安全流量条件下运行。
机柜小支路测点可选用涡轮类流量计,硬件可输出原始流量测量信号供给控制系统完成阈值比对。
选用该类仪表时需要关注介质粘度,高粘度介质需要做实液标定。
流量计硬件仅完成流量采集工作,变频调速、告警输出等动作全部交由 PLC 系统实现。
流量计只负责采集物理数据,转速调节动作由变频泵执行。
控制系统依托流量计输出信号量化低流速状态,将其作为变频调节的硬约束,兼顾液冷系统节能诉求和泵、管路硬件安全,保障低负载阶段整套系统可靠运行。
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