一、背景與趨勢

• AI 工作負載快速成長，使資料中心機櫃功率密度大幅提升

  • 過去僅數 kW → 現在常見數十 kW，甚至上百 kW

• 高功率密度推動資料中心快速轉向液冷（Liquid Cooling）

  • 特別是 Direct-to-Chip（D2C）直冷式架構

• 多數液冷系統使用 丙二醇（Propylene Glycol）混合液

  • 用於控制冰點 / 沸點、保護泵浦與管路

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二、隱藏風險：冷卻液健康被忽略

• 丙二醇在新型高溫、高負載條件下，化學與潔淨問題被放大

• 實務經驗顯示：

  • 許多 D2C 專案的冷卻液一開始就未達理想規格

• 與傳統 HVAC 問題類似（結垢、腐蝕、生物污垢）

  • 但 冷板通道極窄（亞毫米），容錯率更低

• 後果包括：

  • 流量受阻 → 局部過熱

  • 效能下降、設備保固風險

  • 高成本機櫃重工與非預期停機

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三、為何現代液冷系統更脆弱

• 管路與冷板結構極度精密

  • 微小顆粒或沉積即可能堵塞

• 長時間高溫與熱循環

  • 加速抑制劑耗損與化學反應

• 充填與物流不一致

  • 不同批次、不同人員灌注

  • 濃度與抑制劑配方可能不一致

• 低流量死角的微生物風險

  • 溫暖、滯流區域易形成生物膜

  • 降低熱交換效率，且難以清除

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四、區域差異重點

 歐洲（Europe）

• 嚴格的環保與廢水法規

• 企業 ESG 目標高

• 重視：

  • 沖洗水（flush water）處理

  • 生物殺菌劑選用

  • 可稽核的啟用與監測紀錄

• 有助於 WUE（水資源使用效率）與生命週期報告

 亞太（APAC）

• 超大型資料中心快速擴張

• 熱帶氣候限制自然冷卻時段

• 多個水資源緊張地區

• 邊緣資料中心分散、現場技術能力有限

• 對 標準化流程與遠端監測（Telemetry）需求高

 中東與非洲（MEA）

• 極端高溫與淡水稀缺

• 封閉式循環與替代水源成為關鍵

• 非洲部分地區：

  • 技術與運維能力不均

  • 啟用紀律與人員培訓同等重要

• 國際廠商與服務夥伴可補足經驗落差

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五、降低風險的五大實務控制

1️ 把冷卻回路當成「製程系統」

• 啟用前流程：

  • 壓力測試 → 分段過濾 → 沖洗 → 驗證

• 使用符合導電度 / 濁度標準的「程序用水」

• 完整文件化，作為交接與稽核依據

2️ 分段過濾（Staged Filtration）

• 先粗過濾清除施工雜質

• 再細過濾保護冷板

• 最終目標：

  • 低個位數微米等級（low single-digit micron）

3️ 沖洗與停用時的流速管理

• 建議沖洗流速約 3–5 ft/s

• 低流速會導致顆粒殘留，增加後續堵塞風險

4️ 材料相容性與化學選擇驗證

• 丙二醇濃度、抑制劑、金屬與橡膠材質需整體考量

• 避免臨時或未驗證的清洗藥劑

• 建議由專業水處理顧問評估

5️ 建立可驗證的監測與紀錄

• 啟用階段建議配置：

  • 流量計、壓差表、濁度/顏色感測

  • 導電度、pH 值、溫度感測

  • 取樣口

• 建立完整稽核軌跡，利於法規與多站點複製

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六、為何「連續監測」是關鍵

• 傳統人工檢測：

  • 有效但間歇性

• 趨勢走向：

  • 即時冷卻液健康監測（Telemetry）

• 即時監測可：

  • 提早發現抑制劑耗損或稀釋

  • 捕捉短暫異常事件（如維修造成濁度飆升）

  • 將啟用標準轉為日常 KPI 與處置流程

• 在法規嚴格地區：

  • 有助合規與 ESG 證明

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七、藥劑、自動化與廢水處理

• 架構層級 D2C 系統：

  • 監測為主，化學介入多為程序性操作

• 啟用沖洗水需：

  • 回收、處理或依法排放

  • 清楚紀錄水質與藥劑成分

  • 避免後續許可延誤

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八、總結

• D2C 丙二醇冷卻系統應視為：

  • 靠近高價值電子設備的製程系統

• 核心原則：

  • 嚴謹啟用

  • 持續監測

  • 文件化管理

• 好處：

  • 降低停機風險

  • 延長設備壽命

  • 支援全球擴展與永續目標

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一句話總結

丙二醇本身可靠，但在 AI 高負載液冷環境下，唯有工程紀律與即時可視化，才能把風險變成可管理的系統能力。