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大型数据中心浸没式液冷与风冷

投资成本分析

第282号白皮书

版本1

作者：RobertBunger

WendyTorell

VictorAvelar

摘要

液冷相较于传统的风冷有节省能源等几个公认的优势。然而，投

资成本被视为阻碍其部署的常见障碍。本文中，我们首先论证了

在一个总容量为2兆瓦的数据中心，当机架功率密度为10kW

时，采用传统风冷与基于IT机箱的浸没式液冷相比，初始投资大

致相等。由于液冷技术的主要优势在于可以高密度紧凑部署，因

此，我们又在容量相同的数据中心，量化比较了按每机架20kW

和每机架40kW的方式部署液冷时的投资成本差异。结果显示，

采用液冷比传统风冷分别节省了10%和14%的投资成本。

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施耐德电气——数据中心科研中心第282号白皮书版本12

简介IT设备采用液冷并不是一件新鲜事物。它在市场上已存在了几十年。但是以往这种解

决方案往往出现在较为小众的应用，比如高性能计算（HPC）和游戏。但是如今，一

些重要趋势和驱动因素的出现，使液冷成为更多主流IT用户越来越青睐的制冷解决方

案。第279号白皮书《采用液冷技术的五大原因》对这些原因做了详细阐述。

与传统的风冷相比，液冷有一些明显的优势。其中包括：

•降低对水的需求——在水资源紧张的地区，当地市政部门不断给数据中心行业施

加压力。风冷使用大量的水进行蒸发冷却，通常可以实现PUE小于1.2。

•节省空间——液冷可显著减少IT系统的占用空间，从而使企业能在全球更多地点

部署IT系统，包括亚洲等一些空间受限的地区。

•节能——绿色网格（TheGreenGrid）发布的一份有关能源影响的报告显示，液

冷能效的提升可实现48%的能源节省（第70号白皮书）。

然而，人们对液冷的投资成本了解有限，并且经常被视为阻碍其部署的常见障碍。在本

文中，我们分析了一个总容量为2兆瓦的数据中心采用传统的风冷技术（风冷冷冻水机

组）和液冷技术（基于IT机箱的浸没式液冷技术）的成本差异。我们将介绍不同功率

密度下的液冷技术方案，以显示其对成本的影响。

图1显示了初投资分析的结果。分析表明，对于相同的功率密度（10kW/机架），风冷

和液冷数据中心的投资成本大致相等。但是如前文所述，液冷还可以实现IT系统的压

缩，从而可以节省初投资。与每机架10kW的传统数据中心相比，提升2倍功率密度

（每机架20kW）可使初投资可降低10%。如果提升4倍功率密度（每机架40kW），

可节省高达14%的投资成本。

本

成

资

投

图1瓦

投资成本概览每

风冷液冷