ANSI/ASHRAE 127-2020是面向数据中心及信息技术设备空间冷却设备性能评价的重要测试方法标准。2026年2月27日发布的Addendum b进一步将单相液液式Coolant Distribution Unit（CDU）纳入测试方法，使液冷CDU可以在统一的实验室条件和测试程序下进行性能评价。对于采用冷板式液冷、Direct-to-Chip等架构的数据中心而言，这一变化使CDU的容量、功率、效率和流体性能能够采用更加一致的测试逻辑进行比较。
需要特别注意的是，ANSI/ASHRAE 127并不是液冷数据中心整体设计标准，也不是针对现场系统运行性能的验收标准。Addendum b关注的是CDU作为冷却设备的稳态性能测试和额定值确定，重点解决不同CDU产品在相对一致的条件下如何测量、计算和报告的问题。实际工程中仍需要结合项目侧TCS、FWS、冷板、管路、泵及热源条件开展应用级验证。
标准介绍
ANSI/ASHRAE 127-2020的目的，是建立数据中心及其他信息技术设备空间冷却设备的统一性能测试方法。该标准经过后续持续维护，2024年发布Addendum a，对标准标题、目的和范围等内容进行了更新；2026年发布的Addendum b则进一步增加液冷设备相关测试内容，其中重点涉及液液式单相CDU。
Addendum b将CDU放在数据中心液冷热量传递链路中进行评价，通过Technology Cooling System（TCS）与Facility Water System（FWS）之间的热交换来确定CDU性能。测试不仅关注CDU能够转移多少热量，还需要同时考察设备输入功率、热效率、压力损失、可用泵头以及不同负载条件下的运行表现。
Addendum b中的CDU应用边界
液冷数据中心中，CDU通常位于IT设备侧液冷回路与设施侧水系统之间。TCS负责从服务器冷板等IT设备中带走热量，CDU通过换热器将热量转移至FWS，再由设施侧冷却基础设施继续完成热量排放。
| 系统部分 | 主要作用 | 测试关注点 |
| IT设备侧 | 通过冷板等结构将计算设备产生的热量传递至TCS冷却液 | 进入CDU的流量、温度及热负荷状态 |
| TCS | Technology Cooling System，负责IT设备侧液体循环 | 供回液温度、流量、压力及外部泵头需求 |
| CDU | 在TCS与FWS之间完成热量转移 | 净制冷量、输入功率、效率、压力及流量性能 |
| FWS | Facility Water System，负责将CDU转移出的热量送往设施侧热排放系统 | 流量、进出水温度、压力损失及热负荷 |
目前Addendum b针对的是液液式单相CDU。对于液气式CDU、两相液冷CDU或其他特殊冷却架构，应根据具体设备类型和适用测试方法进一步确认，不能直接将液液式CDU的测试条件全部套用到其他设备。
CDU测试的核心评价指标
CDU净制冷量
CDU净制冷量反映设备在规定测试条件下从TCS侧冷却液中转移出去的热量，是评价CDU热处理能力的核心指标之一。测试过程中需要准确测量流量以及换热器两侧相关温度参数，并通过热量平衡计算得到相应结果。
对于CDU选型而言，净制冷量不能脱离测试条件单独理解。同一台CDU在不同TCS供回液温度、FWS温度、流量以及控制状态下，其实际热传递能力可能存在差异，因此额定容量必须与对应测试条件一起使用。
关键输入功率
CDU在运行过程中通常包含泵、电机或变频驱动、控制系统以及其他内部用电部件。Addendum b对CDU关键输入功率进行定义和测量，使设备的热处理能力能够与自身电力消耗建立对应关系。
测试时应明确哪些功率属于CDU自身关键输入功率，避免将设施侧其他设备的能耗重复计入CDU指标。对于工程选型而言，也不能只比较CDU额定容量，还需要结合输入功率判断设备在目标运行点下的综合表现。
热效率与COP
CDU热效率及COP用于描述设备转移热量与输入功率之间的关系。通常可以通过净制冷量与相应输入功率之间的关系进行计算。该指标有助于在统一测试条件下比较不同CDU的热传递效率。
但COP并不等同于整个数据中心液冷系统的综合能效。TCS外部泵、FWS循环系统、热排放设备以及其他辅助设施产生的能耗，需要在更高层级的系统能效评价中单独考虑。
热损失
CDU在实际运行中并非所有输入能量都能够转化为有效热传递能力。设备内部泵、电机、控制组件以及其他部件产生的能量会影响整体热平衡，因此Addendum b引入与CDU热损失相关的评价逻辑。
热损失数据有助于理解CDU输入功率与两侧流体热量变化之间的关系，也能够帮助工程人员识别测试过程中可能存在的能量平衡偏差。
CDU压力与流量性能
| 测试指标 | 测试关注内容 | 工程意义 |
| TCS外部泵头 | 评价CDU在规定测试状态下向TCS侧可提供或形成的外部泵头条件 | 用于判断CDU与IT设备侧液冷回路的流量和压力匹配关系 |
| FWS压力损失 | 测量冷却水通过CDU后产生的压力变化 | 反映CDU对设施侧循环系统泵送能耗的影响 |
| TCS流量 | 测量IT设备侧液冷回路通过CDU的实际流量 | 关系到冷板和服务器侧的热量带走能力 |
| FWS流量 | 测量设施水侧的流量状态 | 影响CDU换热能力和设施侧热排放能力 |
| 流量调节范围 | 评价CDU在不同负载和流量条件下的调节能力 | 帮助判断设备在部分负载状态下的运行适应性 |
对于高密度AI服务器液冷系统，CDU压力性能尤其重要。CDU自身的流阻会叠加到整个液冷回路中，如果只比较额定制冷量而忽略TCS和FWS侧压力损失，可能无法准确判断设备在实际系统中的泵送需求。因此CDU性能测试应同时关注热性能和流体性能。
CDU额定测试条件
Addendum b的一个重要作用，是建立统一的标准额定测试条件，使不同产品的测试结果具有更好的可比性。CDU测试需要建立稳定的TCS和FWS边界条件，并控制流量、温度、压力和负载等关键参数，使设备达到规定的稳态状态后再进行数据采集。
在实际测试中，测试台架不能只关注被测CDU本体，还需要保证两侧循环系统具备足够的调节能力。温度控制、流量测量、压力测量和电功率测量的准确性都会直接影响最终计算结果，因此测试系统本身也需要进行合理配置和验证。
CDU不同负载下的测试
液冷CDU长期运行时并不一定始终处于满负载状态。AI计算、HPC及其他数据中心工作负载会随业务变化而产生波动，因此仅获得一个满负荷容量数据不足以完整描述设备性能。
Addendum b通过多个测试点对CDU不同负载状态进行评价，使测试结果能够反映设备在额定负载和部分负载下的性能变化。工程人员在分析结果时，应同时关注容量、输入功率、COP、流量及压力等指标随负载变化的趋势，而不是只比较单一满载COP。
| 负载状态 | 重点观察指标 | 分析目的 |
| 高负载 | 净制冷量、输入功率、温差、流量、压力 | 确认CDU高热负载状态下的容量和运行稳定性 |
| 中等负载 | 容量、COP、流量调节、功率变化 | 评价设备部分负载下的效率和调节能力 |
| 低负载 | 最小稳定流量、控制状态、输入功率 | 观察低热负载条件下的运行状态及性能变化 |
| 最小能力点 | 稳定性、流量、功率及热平衡 | 评价CDU在低能力状态下是否能够保持规定测试条件 |
CDU主要检测项目
| 检测项目 | 测试内容 | 主要关注点 |
| CDU净制冷量测试 | 测量TCS侧流量、进出口温度等参数并计算热量转移能力 | 确认不同额定工况下的实际热处理能力 |
| 关键输入功率测试 | 测量CDU运行所需的电输入功率 | 明确泵、驱动、控制等设备自身功率消耗 |
| 热效率与COP测试 | 结合净制冷量和输入功率进行效率计算 | 比较CDU不同工作点下的能效表现 |
| 热损失测试 | 根据两侧流体热量及设备输入能量进行能量平衡分析 | 识别热量计算和能量平衡中的偏差 |
| FWS压力损失测试 | 测量设施水通过CDU前后的压力变化 | 评价CDU对设施侧泵送需求的影响 |
| TCS外部泵头测试 | 评价TCS侧在规定工况下的可用外部泵头 | 判断CDU与IT设备侧液冷回路的压力匹配情况 |
| 流量性能测试 | 测试TCS和FWS两侧流量及相应运行状态 | 评价流量调节和换热能力之间的关系 |
| 部分负载性能测试 | 在不同负载点重复测量主要性能参数 | 分析CDU在不同热负荷下的容量、功率和效率变化 |
测试仪器与数据质量控制
液冷CDU测试对流量、温度、压力和电功率测量精度具有较高要求。尤其是在液冷系统温差相对较小的情况下，温度传感器误差可能被放大到最终热量计算结果中。因此测试过程中需要合理选择测量仪器、布置测点并控制数据采集频率。
Addendum b同时强调测试数据采集、仪器准确度和能量平衡验证。实际测试时，应保证TCS侧和FWS侧数据能够在相同稳定状态下同步采集，并对异常数据、稳态判断和能量平衡进行检查。若测试台架自身存在明显热损失或测量偏差，也可能影响CDU最终额定性能结果。
CDU测试流程
- 设备确认：确认CDU型号、换热器结构、泵配置、控制方式、额定参数及适用液冷架构。
- 测试台架配置：建立TCS和FWS两侧循环回路，并配置符合测试要求的温度、流量、压力和功率测量系统。
- 样机安装：按照设备制造商规定的安装方式完成CDU与测试系统的连接，确认管路、过滤和接口状态。
- 工况建立：按照规定测试点调整TCS与FWS侧温度、流量和压力，使CDU达到稳定运行状态。
- 稳态确认：检查关键测量参数是否达到规定稳定状态，并确认测试系统不存在明显波动或异常。
- 数据采集：同步记录温度、流量、压力、输入功率等数据，并按照测试方法计算容量及相关性能指标。
- 多工况测试：根据适用测试要求完成不同负载或额定工况测试，获得完整性能数据。
- 能量平衡与结果评价：对测试数据进行能量平衡检查，确认数据质量后形成测试结果和性能评价记录。
测试实施中的注意事项
- 首先应确认采用的是ANSI/ASHRAE 127-2020及其适用Addendum版本，不能将原2020版面向空气冷却设备的测试逻辑直接替代Addendum b中的液冷CDU测试方法。
- 应明确被测设备属于适用的液液式单相CDU，液液式CDU与液气式或两相系统的测试边界不能混用。
- 测试前应明确TCS和FWS两侧的流体类型、温度、流量、压力及控制方式，并保证测试期间边界条件稳定。
- CDU的额定容量必须与对应测试条件一起理解，不能脱离TCS/FWS温度、流量和压力条件单独宣传或比较。
- 测量温度时应关注传感器安装位置以及进出口测点的一致性，避免由于测点位置不合理造成温差计算偏差。
- 流量测量应覆盖TCS和FWS侧实际运行状态，并关注流量波动对热量计算和压力测试结果的影响。
- CDU输入功率应明确测量边界，避免将测试台架其他设备或设施侧泵功率重复计入CDU关键输入功率。
- 测试完成后应进行能量平衡检查，若热量输入、输出和设备功率之间存在异常偏差，应先分析测量系统和测试状态，再进行结果判断。
- 如果企业需要进行项目应用级测试，应将标准额定测试与实际项目工况区分开来。项目侧温度、流量、压力和负载条件可能不同，需要根据实际需求增加应用工况验证。
标准额定值与项目应用测试的区别
ANSI/ASHRAE 127及Addendum b建立的是统一的设备性能测试框架，因此标准额定值主要用于在规定条件下描述和比较设备性能。实际数据中心项目中的TCS供回液温度、FWS水温、流量、压力和IT负载可能与标准额定条件存在差异，因此工程选型不能简单使用标准额定容量替代现场运行能力。
对于CDU供应商和数据中心建设单位，可以在标准额定测试之外设置项目应用工况，例如指定的供回液温度、目标流量、系统压力、部分负载以及控制模式。这样既能够保留标准条件下的可比性，又能够判断CDU在实际项目边界条件下是否满足设计需求。
应用价值
ANSI/ASHRAE 127-2020及Addendum b为液冷CDU建立统一的性能测试思路，有助于将CDU的热容量、功率、效率、流量和压力性能放在同一测试框架中评价。对于数据中心建设和液冷设备采购而言，这比单独比较“额定制冷量”更能够反映设备在实际系统中的综合性能特征。
对于CDU制造企业，通过标准化测试可以发现设备在不同负载、流量和温度条件下的性能变化，并进一步优化换热器、泵、控制策略及流体回路设计。对于设备选型方而言，则可以利用统一测试数据对不同产品进行横向比较，并根据实际项目工况进一步开展应用级验证。
关于德恺液冷检测
德恺液冷检测围绕数据中心液冷设备测试需求，可针对ANSI/ASHRAE 127-2020及Addendum b开展液冷CDU性能测试方案设计与测试实施支持，覆盖CDU净制冷量、关键输入功率、热效率、COP、热损失、TCS外部泵头、FWS压力损失、流量及部分负载性能等测试方向。
针对具体CDU产品，可结合TCS与FWS回路结构、换热器形式、额定流量、工作温度、工作压力、泵配置及控制方式制定测试方案，并重点关注测试台架稳定性、温度和流量测量精度、功率测量边界及能量平衡，为液冷CDU产品研发验证、性能评价、设备选型及项目应用测试提供支持。
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