新华三推算水协同：数据中心制冷走向节水与节能并重

AI大模型正加速走向规模化落地，算力需求随之爆发式增长，数据中心也碰上新的难题：服务器功率节节攀升，散热压力持续加大，制冷系统的能耗和水耗越来越受关注。算力要跑得更快，能源和水又该怎么省？

数据中心绿色发展的内涵，正从算电协同延伸到算水协同。电力供给和能源效率之外，区域水资源条件、冷却方式、水资源循环利用也得纳入考量，让算力建设与当地资源禀赋更匹配。

针对这一新命题，新华三在数据中心级绿色制冷技术上持续投入，以全栈制冷解决方案为底座，推动冷源、水源与算力负载协同优化，让数据中心在高效散热的同时，朝更绿色、更节能、更节水的方向走。

从“算力”到“算水”，绿色数据中心有了新考题

以往看数据中心的绿色化水平，PUE（电能使用效率）是重要指标。不过随着数据中心规模扩大，尤其是AI算力中心快速发展，制冷系统消耗的水资源同样不能忽视。

高密度AI服务器产生大量热量，传统风冷面临的散热压力更大；传统水冷系统里的冷却塔则要靠水分蒸发带走热量，补水需求持续存在。在水资源相对紧张的地区，建数据中心还得充分考虑当地水资源的承载能力。

也就是说，绿色数据中心不能只盯着“电怎么省”，还得琢磨“水怎么用”。“算水协同”理念的提出，就是把算力需求与区域水资源条件结合起来，从规划设计阶段就统筹冷却方式、冷源选择、水质处理和循环利用，让有限的水资源发挥更大价值。

从单点液冷到全栈协同，新华三构建绿色制冷底座

算力密度不断抬高，新华三的绿色制冷能力并不止于某一台液冷设备。它围绕IT设备散热、机房冷源、输配管路与智能管控做全链路系统设计，构建数据中心级全栈制冷解决方案，因地制宜搭起高效、可靠、经济的绿色制冷底座。

液冷服务器、液冷机柜、CDU冷量分配单元，二次侧管路、干冷器，再到机房Care Module微模块，新华三通过多层级一体化设计与统一监控管理，让各制冷环节高效协同。

面对不同算力密度和机房环境，新华三布局了风液同源、风液换热、液液换热等多种技术路线，并结合自然冷源利用和水系统优化，为新建数据中心及存量机房改造提供灵活选择。

其中，CareCooling动态双冷源系统是提升制冷能效的一项重要技术。该系统采用双盘管层叠结构和一次侧水系统同源设计，结合液液换热CDU与冷板式液冷架构，可根据水温、室外气象条件和算力负载，在全自然冷、部分预冷、全机械制冷三种模式间平滑切换。负荷自适应调节之下，自然冷源的潜力被充分挖掘，压缩机运行时间减少，自然冷源利用时间提升20%以上，制冷侧能耗从源头降下来。

新华三青海图灵小镇项目中，制冷系统结合当地气候条件设计，项目PUE测算值低至1.15，为绿色算力基础设施建设提供了有力支撑。

让冷源、水源与算力协同，三大场景解锁绿色制冷新路径

算力密度一路走高，制冷要干的事就不光是“把热搬走”了——算力、冷源、水源三者得联动起来，形成算水协同的体系。新华三是站在系统层面看这件事的：围绕三类典型场景，把“水怎么成为冷源、怎么循环再利用、怎么匹配液冷的高密度算力”这几条线捋清楚，前提是散热靠得住，同时把能效和水资源的集约利用一起考虑进去。

01 自然冷源优先，让制冷少一些“电力负担”

可以设想：寒冷季节室外空气温度本就够低，数据中心还需要让压缩机持续高负荷运转吗？答案显然是否定的。

室外温湿度、冷却水温度、机房算力负载，这些信息新华三CareCooling动态双冷源系统都会汇总起来，据此判断自然冷源眼下能不能用。

工况适宜时，优先启用全自然冷却模式；室外温度升高、自然冷能力不足时，平滑切换至部分预冷模式，水盘管提供一部分制冷量，压缩机开启，氟盘管补足不足的制冷量，并按出风温度调节压缩机开启数量及频率；当冷却水进水温度＞机组回风温度时，水盘管旁通，避免空气被再加热，压缩机全部运行，氟盘管提供全部制冷量，并按出风温度调节压缩机运行频率。

借助动态双冷源调控机制，自然冷运行时长被尽量拉长，压缩机制冷能耗随之减少；同时可搭配干冷器等低蒸发散热路线，降低对冷却塔蒸发补水的依赖，节能与控水两头都有收益。

02 让再生水发挥价值，让每一滴水用得更充分

降低能耗之外，如何减少对水资源的依赖，也是算水协同的重要课题。以采用冷却塔的水冷系统为例，制冷过程中水分会蒸发，还需定期排污，补水因此持续不断。若能把符合条件的再生水处理后用于冷却塔补水，就有机会少取市政水。

新华三从系统设计角度，把再生水利用纳入数据中心制冷方案的整体考量。先根据项目所在地水资源条件，评估市政再生水等非常规水源的接入可行性；再结合冷却设备的水质要求，配置过滤、软化、阻垢等处理环节，降低结垢、腐蚀和微生物滋生风险；最后按不同设备和用水环节的要求实施分级用水，让处理达标的再生水优先用于冷却塔补水等适宜场景。

同时，通过水质监测和补排水管理，循环水使用效率持续优化。从水源选择，到水质处理，再到制冷系统运行管理，水资源在满足设备安全运行要求的前提下得到更充分的利用。

03 液冷直抵热源，高密度算力散热更高效

AI服务器的GPU、CPU等核心部件一直在释放大量热量。若全靠空气流动把热量带走，风量要更大，风机功耗也随之增加。怎样让热量更快、更直接地排出？冷板式液冷给出了一条新路径。

新华三的冷板式液冷方案，用冷却液直接带走GPU、CPU等高发热器件产生的热量，冷却液再由CDU完成循环与热量交换，热量被传递到机房外部的冷源系统。机柜内其他低功耗部件仍可走风冷，搭配列间空调、房间级空调或风墙等设备，构成灵活的风液混合架构。设施侧，客户可结合当地气候与水资源条件，选用干冷器或冷却塔等冷源方案。

从充分利用自然冷源，到再生水分级循环，再到液冷技术对高密度算力的精准散热，算水协同要做的，是让算力需求、冷源条件和水资源禀赋彼此找到更优解。

数据中心规划、建设、运营各环节都要跟着变，单靠某一项设备或某一门技术升级解决不了。AI 算力还在持续增长，新华三集团会继续把全栈制冷技术、系统级方案设计和全生命周期服务能力用起来，让数据中心不再只盯着单一能效优化，而是把能源和水资源放在一起协同优化。绿色制冷技术，正被新华三用来给可持续发展的智算基础设施添一把力。