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随着人工智能与高性能计算任务的迅速发展,数据中心对服务器散热能力的需求不断增长,传统风冷技术已难以应对高功率密度带来的热管理挑战。为充分结合风冷与液冷系统各自的优势,该文面向高功率密度数据中心散热与节能需求,提出了两种服务器级相变风辅液冷系统技术方案,分别为基于风冷改造方案和热管复合空调结合方案。两种方案均采用无泵驱动的气液相变换热机制,兼具模块化结构与灵活部署特性。搭建了基于风冷改造方案的系统,该系统在50 k W热负荷下运行稳定,气液管平均温度为39.85℃, 5个不同高度的蒸发器表面平均最大温差为1.9℃,验证了其良好的散热能力与温度均匀性。开展了针对中国5个典型气候区域城市的节能分析,冷源侧采用基于热管复合空调结合方案的风辅液冷系统,该系统相较于传统计算机房空气处理系统在节能效果上提升可达约30%,在北京和西安的全年电力使用效率低至1.16,且系统在不同气候区均具备节能优势。
