CDU 液冷板式换热器

CDU 液冷板式换热器是液冷数据中心 / 智算中心的核心换热部件，负责在 CDU（冷量分配单元）内实现二次侧（服务器回路）与一次侧（冷源回路）的高效、隔离式热交换，是决定系统能效（PUE）与冷却能力的关键。

一、核心定位与作用

热交换枢纽：将服务器芯片产生的热量，从二次侧冷却液高效传递给一次侧冷却水。

介质物理隔离：严格分隔两侧回路（二次侧多为去离子水 / 乙二醇液，一次侧为市政水 / 冷却水），零泄漏、防污染。

精密控温：保障供液温度稳定（通常 ±0.5℃内），支撑高功率 AI / 超算设备可靠运行。

二、工作原理

双回路逆流换热：二次侧高温液（约 30–35℃）与一次侧低温液（约 18–22℃）在板片两侧逆流交错流动。

湍流强化换热：板片采用人字形波纹，低流速下即可形成强湍流，大幅提升换热系数。

超薄板片导热：热量通过 0.4–0.6mm 超薄不锈钢 / 钛合金板片高效传导，换热端差可低至0.5–1℃。

热量闭环转移：二次侧降温后回服务器吸热；一次侧升温后去冷却塔 / 干冷器散热，循环往复。

三、结构与类型（CDU 专用）

CDU 几乎统一采用钎焊板式换热器（BPHE），而非可拆垫片式。

核心结构：

板片：316L/304 不锈钢、钛合金（耐腐蚀、高导热）。

密封：真空钎焊（无垫片、零泄漏、耐高压）。

流道：交替冷热通道，逆流布置。

对比优势（vs 管式 / 热管式）：

表格

四、关键性能指标（选型核心）

换热量：单台 CDU 常用10–1200kW，适配单机柜至整机房规模。

换热系数 K：越高越好（通常≥3000 W/(m²・K)）。

端差 Δt：≤1℃（越小越节能）。

压降：≤50–100 kPa（降低泵耗）。

材质：316L 不锈钢（标配）、钛合金（高腐蚀场景）。

耐压：1.6–2.5 MPa（满足系统压力）。

五、应用场景

数据中心 / 智算中心：AI 服务器、超算、高密度机柜冷板液冷（占液冷市场 90%+）。

新能源 / 工业：充电桩液冷、储能温控、大功率变频器冷却。

六、选型与设计要点

优先钎焊式：CDU 必须用钎焊板式（BPHE），杜绝垫片式。

材质选 316L：适配乙二醇 / 去离子水，抗腐蚀、长寿命。

流道匹配：按流量、温差、压降选板型（人字形最优）。

系统集成：与 CDU 泵组、控制、过滤模块协同设计，追求最低 PUE。

七、主流供应商

国际：桑德斯（SONDEX)、基伊埃（GEA）、传特（Tranter）。