下面我将详细解释为什么不能用普通水，以及常用的几种冷却水类型和系统工作原理。
直接使用自来水会带来严重问题：
1、水垢（Scale）： 自来水中含有钙、镁等矿物质，在冷却过程中水被加热蒸发，这些矿物质会析出并形成坚硬的水垢，附着在管道、冷却塔填料和精密空调的换热器（板换）内壁上，水垢会极大降低换热效率，堵塞管道，严重时导致设备过热损坏。
2、腐蚀（Corrosion）： 水中的氧气和氯离子等会对金属管道（铜、钢）造成腐蚀，形成铁锈，缩短设备寿命，甚至造成泄漏。
3、藻类和生物粘泥（Algae & Biofilm）： 冷却塔暴露在空气中，阳光、温度和营养物质（如灰尘）会促进藻类和细菌生长，形成粘稠的生物粘泥，堵塞系统，并可能引发军团菌（Legionella）等健康风险。
4、堵塞（Clogging）： 水垢、锈蚀物和生物粘泥混合在一起，会堵塞喷嘴、过滤器和狭窄的管道。
为了解决上述问题，机房冷却系统会使用经过处理的水或专用流体：
1、软化水（Softened Water）
处理方式 通过离子交换树脂，去除水中的钙、镁离子（即形成水垢的主要离子）。
优点 有效防止水垢形成。
缺点 并不能去除所有杂质，仍然可能含有其他离子和溶解物，因此防腐蚀能力有限，常用于对水质要求不是极端严格的场景。
2、去离子水（Deionized Water, DI Water） / 高纯水
处理方式 通过一系列过滤和离子交换工艺，去除水中几乎所有的阴阳离子，电阻率非常高。
优点 完全不会形成水垢，腐蚀性也极低，是闭式循环系统（见下文）的理想选择。
缺点 成本较高，由于其极强的溶解性，如果系统有轻微泄漏，会加速外部金属的腐蚀（因为它会试图从外界“吸收”离子以恢复平衡）。
3、专用冷却剂（Specialized Coolants）
成分 通常是乙二醇（Ethylene Glycol 或 Propylene Glycol）和去离子水的混合溶液。
优点
防冻 用于寒冷地区的室外管道，防止冬季冻结爆管。
抑菌 添加剂中含有杀菌剂和缓蚀剂，能有效抑制微生物生长和减缓金属腐蚀。
常见比例 根据所需冰点调整，常见的有 30%、50% 等混合比例，丙二醇溶液因其毒性较低，更为常用。
机房冷却水系统主要分为两种模式，水在其中扮演的角色不同：
1、开式循环（Open Circuit）
最常见于带冷却塔（Cooling Tower）的系统。
流程
1. 机房内的精密空调（CRAC/CRAH）将服务器产生的热量传递给循环的冷冻水。
2. 吸热后的温水被泵到室外的冷却塔。
3. 在冷却塔中，温水被喷洒出来，与空气直接接触，通过蒸发散热冷却。
4. 冷却后的水再被泵回机房空调循环使用。
关键点 这个系统中的水是与大气直接接触的，因此蒸发损失很大，也容易引入空气中的灰尘和杂质。必须持续进行水质管理，包括排污（Blowdown）和补充新水，并添加化学药剂来阻垢、缓蚀和杀菌。
2、闭式循环（Closed Loop）
常见于干冷器（Dry Cooler）或板式换热器（Plate Heat Exchanger）系统。
流程
1. 机房内的循环水（通常是去离子水或乙二醇溶液）在完全密闭的管道中循环，只通过板式换热器与另一侧的水/空气进行热量交换，自身不暴露在空气中。
2. 热量最终被转移到室外，由干冷器（风冷）或另一个二次开式水系统（如冷却塔）带走。
关键点 由于系统是封闭的，水量损失极少，水质不易变化。一次充填高质量的去离子水或冷却剂后，可以维持很长时间，主要维护工作是定期检查压力和浓度。
| 特性 | 开式循环系统（如冷却塔） | 闭式循环系统（如干冷器+板换） |
| 用水类型 | 软化水，并需持续添加化学药剂 | 去离子水或乙二醇混合冷却剂 |
| 水质管理 | 复杂且关键，需 constant 监控、排污和加药 | 简单，初始充填后维护少 |
| 与水接触 | 与空气直接接触 | 完全隔离，不与空气接触 |
| 优点 | 换热效率高（利用蒸发吸热），初期投资可能较低 | 水质稳定，维护量小，无污染风险，寿命长 |
| 缺点 | 水耗大，水质管理复杂，有军团菌风险 | 换热效率相对较低（仅显热交换），初期投资可能较高 |
服务器机房根据其规模、所在地气候、水资源情况和预算，会选择不同的冷却系统，并相应地为系统注入经过严格处理的软化水、去离子水或乙二醇冷却液，绝不可能使用未经处理的自来水。
文章摘自：https://idc.huochengrm.cn/js/16197.html
评论