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长效杀菌方案!攻克数据中心液冷微生物污染难题

CDCC  · 公众号  ·  · 2025-03-18 11:52

主要观点总结

本文介绍了随着数字技术向算力时代指数级跃进的背景下,数据中心散热体系正在经历从“风”到“液”的变革。冷板式液冷技术凭借高热传导效率和强兼容性优势成为主流。但在规模化部署中,液冷系统面临微生物污染问题,制约行业发展。文章通过案例解析了某数据中心应用新技术方案解决微生物污染问题,提高系统运行效率和可靠性。新技术方案包括微生物控制策略的实施及其效果评估,优势体现在微生物控制效果显著、系统运行稳定可靠和减少运维工作量等方面。

关键观点总结

关键观点1: 行业背景与挑战

数据中心散热体系经历从风冷到液冷的变革,冷板式液冷技术成为主流。行业面临液冷系统微生物污染问题,影响系统稳定性和可靠性。

关键观点2: 微生物污染问题的行业痛点

微生物滋生导致散热效率降低、过滤器污堵、设备腐蚀泄漏等问题,要求液冷系统定期补充杀菌剂,现场运维强度大。

关键观点3: 案例背景与新技术方案提出

某大型数据中心面临液冷系统微生物控制挑战,传统方案存在局限性,需要开发新技术方案解决微生物污染问题。

关键观点4: 新技术方案的成果与优势

新技术方案包括新型长效杀菌剂的应用,有效抑制微生物滋生,提高系统运行效率和可靠性。优势体现在微生物控制效果显著、系统运行稳定可靠、减少运维工作量等方面。

关键观点5: 结论与展望

循诺环保的新型长效杀菌方案成功解决液冷系统微生物生长问题,为数据中心行业提供有益参考。随着技术发展,液冷系统水处理技术将面临新的挑战和机遇,期待行业持续创新。


正文





随着数字技术向算力时代指数级跃进,数据中心散热体系正经历从"风"到"液"的颠覆性变革。冷板式液冷凭借高热传导效率与强兼容性优势,快速崛起为液冷技术的主流路径,驱动全球数据中心PUE值持续向下突破。然而在规模化部署进程中,液冷二次侧水质控制难题逐渐凸显 —— 微生物滋生引发的生物污垢、化学腐蚀、水质数据超标等问题,正影响液冷系统的稳定运行,成为制约行业发展的瓶颈。本文通过解析某数据中心冷板液冷系统的创新微生物控制方案,期望为冷却液的微生物控制提供思路和参考。




一.行业背景与挑战

冷板式液冷系统通过封闭循环的冷却液吸收服务器热量,经换热器将热能传递至外部环境,实现高效散热。其冷却介质多采用去离子水或水-乙二醇或丙二醇等的混合溶液,实际运行中需严格管控冷却液的物化特性(如电导率、pH值)、微生物活性及其与管材的相容性。值得注意的是,系统在长期运行后易滋生微生物,通常需依赖化学杀菌剂进行抑制。而伴随数据中心动态扩容,新服务器接入过程中引入的污染物(如颗粒物、有机残留)会显著加速微生物繁殖。微生物污染不仅会在管道及换热器表面形成生物膜,更会引发过滤器污堵、金属腐蚀甚至密封失效,最终导致系统传热效率衰减与泄漏风险激增,严重威胁数据中心运行的可靠性。




二.微生物污染问题的行业痛点

1. 散热效率降低

微生物在液冷系统中的滋生和繁殖会形成生物膜,生物膜的导热性能极差,会显著降低系统的散热效率,导致服务器温度升高,影响其性能和寿命。


2. 污堵过滤器

微生物的滋生会在系统表面形成微生物粘膜,表面粘膜的剥离会污堵过滤器,影响系统稳定运行;


3. 设备腐蚀与泄漏

某些微生物的代谢产物具有腐蚀性,会加速液冷系统中金属部件的腐蚀,严重时可能导致管道泄漏,造成冷却液流失,进一步影响系统的正常运行。


4. 问题的反复以及运维强度:

服务器的不断接入以及微生物控制的自身特点,要求液冷系统定期补充杀菌剂,以控制微生物的生长。然而,由于液冷系统设计特点以及对系统压力的精准控制,导致药剂的精准投加和自动控制都较难实现,现场运维强度大,频繁的投加药剂会对现场运维工作带来很大压力。




三.案例背景

某大型综合智算运营服务商在华北地区的一个数据中心园区,自交付使用以来,由于不间断有服务器陆续接入,液冷系统二次侧微生物控制问题便一直是现场运维团队面临的主要挑战之一。由于微生物总菌数超标以及潜在污堵过滤器的风险,给数据中心的运营带来了巨大的压力。




四.传统方案及其局限性

该数据中心最初选择的是常规液冷杀菌剂,虽然能较快杀灭系统内的微生物,但在不断接入新服务器的应用工况下,持续抑制微生物的能力偏弱,需要每月投加以控制菌落总数在100CFU/mL以内。典型情况是,每次投加杀菌剂后,菌落总数可达到未检出,后期的2-3周内菌落总数也能维持在个位数,但在投加杀菌剂约1个月后,菌数总数即容易出现超标情况,需要再次补充。

图1是使用该杀菌剂时各系统内菌落总数的变化情况。可以看到,每次菌落总数超标后投加杀菌剂,能快速杀灭微生物,但后期又会较快反弹,这表明方案在长效抑菌方面存在明显的局限性。过于频繁的药剂投加,也给现场运维工作带来较大负担。

图1










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