Vertiv 的 CoolChip CDU 100 把板式换热器、循环泵、三通阀、过滤器和控制器放进一个 4U 机箱。设备宽 445 mm、深 830 mm、高 175 mm，最高换热能力为 100 kW，干重已经达到 53 kg。
它安装在机柜里，一边连接数据中心的设施冷却回路，一边给服务器冷板等 IT 设备供液。两侧冷却液在机内通过板换传热，各自循环，水质、压力和温度由对应回路管理。
这台设备内部最关键的分工很清楚：板换负责传热，二次侧泵建立循环与压差，一次侧三通阀调节换热，传感器把温度、压力和液位送回控制器。100 kW 能力则要放回温差和流量条件中理解。
去掉顶盖后，1 号为板式换热器，11 号为二次侧循环泵，13 号为一次侧三通控制阀；前面板与内部水路可以对应辨认。
板换让设施水与 IT 冷却液分开循环
设施侧称为一次回路，服务器侧称为二次回路。一次供液从外部冷源进入设备，吸收板换传来的热量后返回设施系统；二次供液进入服务器，接收芯片等部件的热量，再回到 CDU。
板式换热器内部把两侧流道隔开，热量穿过金属板片传递。设施侧的水质、管网压力和维护活动因此无需直接作用到冷板内部，二次侧可以使用适合 IT 设备的冷却液、过滤精度和运行压力。
CDU 100 的板换采用 316 不锈钢和铜钎焊结构。传热能力由板片面积、流动状态和两侧温差共同决定。一次侧供液越接近二次侧供液目标温度，换热器可用的温度推动力越小，要求的流量与换热面积就越受约束。
左侧为设施回路，中间为板换，右侧为 IT 回路；一次侧三通阀有旁通路径，二次侧布置两台并联变频泵。该图表示水路原理，接口实物位置按后面板识别。
这是液液式 CDU 的工作边界：热量最终交给外部一次冷源。本机的泵和阀维持循环、分配流量，二次供液目标必须与一次冷源温度及板换能力匹配。
沿图追踪二次侧回水，可以看到它先进入板换，冷却后经过过滤器，再分入两条泵支路，送回 IT 设备。补液、排气、膨胀和泄压支路接在这个密闭系统上，分别处理液量、空气、体积变化和超压。
把两侧分开，还有一个很实际的结果：一次侧流量与二次侧流量可以不同。设施管路和冷板管路各自克服自己的阻力，不能拿二次侧泵的流量规格直接填写设施侧供水需求。
双泵负责压差，三通阀负责温度
二次侧的两台泵并联，原理图在每条泵支路上画出了相应的阀件。泵给二次回路提供循环动力，供回水压力测点与流量计让控制器看到当前水力状态。
指南给出的二次侧性能点，是在外部压降 1 bar 时，流量最高达到 100 L/min。“外部”指 CDU 供液和回液接口之间，留给机柜管路、歧管、快接和冷板的压差预算；它已经把机内循环所需的部分排除在这个外部数值之外。
实际工作点由泵可提供的压差与外部回路阻力共同决定。管路变长、快接增多或过滤器污堵，都会改变阻力；同样的泵转速下，流量会随之变化。读流量数值时，还要看当时的供回压差及连接的外部回路。
CDU 100 支持二次侧差压控制。控制器通过调整泵运行，让供回接口间保持设定压差，为外部支路提供所需动力。压差设得过低，远端支路可能得不到所需流量；持续抬高压差则会增加泵的工作负担，也提高阀件与接口承受的动态压力。
温度控制由一次侧三通阀承担关键调节。原理图显示，设施液可以流经板换，也可以经旁通路径返回。控制器依据温度测量改变流量分配，调节从二次侧带走的热量，避免二次供液随负载和设施温度变化而大幅波动。
指南给出的二次供液温度控制精度为 ±1°C，并配置 N+N 二次温度传感器。泵和阀对应两类变量：泵调整循环动力，阀调整换热量。两类控制彼此影响，例如提高二次流量也会改变板换的传热状态，因此水力配置和温度设定要一起落实。
100 kW 需要对应的温差与设施流量
CDU 的型号容量必须与工况曲线连在一起。指南给出了不同接近温差的换热曲线，其中 ATD 表示二次侧最低供液温度与一次侧供液温度之差。
横轴为一次侧流量，纵轴为换热量。图中红色辅助线给出 80 kW 负载的例子，粉色虚线表示一次侧加入 20% glycol 后的流量增幅。
一次侧供液 17°C、二次侧最低设定 22°C，对应 5°C ATD。这个 5°C 描述的是板换两侧供液温度的接近程度，与服务器回水升温是两个不同的量。
在这组条件下，指南的 80 kW 示例要求一次侧最低流量 141 L/min。图表通用条件中的二次侧流量为 100 L/min，两个回路承担同样的热交换任务，所需流量仍然不同。
如果一次侧水中含 20% glycol，指南把同一换热任务的流量需求提高 20.4%，达到 169.8 L/min。冷却液的热物性变化，直接传递到了设施管路的供液需求。
所以，为这台设备配置设施侧水路时，应先锁定一次供液温度、二次供液目标、换热负载和液体成分，再从对应曲线确定流量。只把“100 kW”填进设备表，会遗漏三通阀、设施管网和板换真正运行的条件。
二次侧则用另一张可用外部压差曲线匹配机柜回路。设施侧能送够水，解决的是板换冷源供给；二次侧压差足够，解决的是冷却液能否按需求穿过机柜支路。两个条件都满足，换热能力才有对应的水路支撑。
过滤、膨胀与补液各自占有位置
后部开盖图能看到，主循环之外还有一组体积较小、作用明确的部件：二次过滤器、膨胀罐、储液及排液结构、液位传感器、排气口和泄压阀。它们负责维持密闭回路的运行条件。
8 号为二次过滤器，9 号为膨胀罐，7 号为液位传感器；2 号泄压阀与 3 号压力传感器共同出现在后部管路区域。
二次侧内置 50 μm 过滤器，保护 IT 冷却回路。设施一次侧要求另设 500 μm 过滤器，由现场提供和安装。两种精度对应不同回路，交付时需要把本机内置件与现场配套分列。
过滤器捕获杂质，也会随污染积累增加阻力。流量下降时，控制系统可以通过压力与流量变化识别水力状态，但提高泵转速无法代替清理堵塞的过滤件。维护记录中应把过滤器状态与流量、压差放在同一次检查里。
膨胀罐使用丁基橡胶膜，把气体缓冲空间与液体隔开。冷却液温度变化引起体积变化时，气体侧被压缩或回弹，缓和密闭回路的压力变化。补液泵负责把液体加入系统，液位传感器反映液量，排气口则排除积聚的气体，这些部件的功能各不相同。
一次侧最大工作压力为 10 bar，二次侧泄压阀配置为 4 bar。前面用于泵选型的 1 bar 外部压差，又描述另一件事。设备额定承压、泄压阀设定和运行供回压差，要分别写在管路与控制资料里。
接液材料与外部配套
这台 CDU 的公开指南把关键湿接触材料列得很具体：一次侧三通阀采用抗脱锌黄铜，阀座为 PTFE，配 EPDM 密封；二次泵壳为 PVDF，叶轮为 PFA，泵壳 O 形圈为 FPM。冷却液选用和清洗方案，需要对照整条回路的材料组合。
磁悬浮泵叶轮也是官方列出的特征，叶轮部分免去相应轴承和轴封。整台设备仍然存在阀件、管路和壳体密封，材料表中的 O 形圈就是实际组成。公开资料能支持到这些结构与材料，内部泵、阀的外购厂牌没有披露，不能从外形推定厂家。
前部控制器提供 7 英寸触屏，设备支持 Modbus RTU RS485 和 TCP/IP，能够把运行状态送到机房监控系统。多台 CDU 可以群控，并配置 N+X 冗余；共用水路还要配合止回、隔离和管路设计，单独增加控制通信无法完成水力冗余。
CDU 100 的选型顺序应落在这几组实物关系上：板换与一次冷源匹配，双泵与机柜阻力匹配，三通阀与供液温度目标匹配，过滤及膨胀等辅件与液体和压力条件匹配。4U 机箱把它们集成为一个可安装单元，机柜交付仍需把外部管路、过滤器、隔离阀和控制接口接完整。
转自公众号：口袋AI系统笔记
