Chladiace riešenia pre systémy chladené kvapalinou v dátových centrách

Chladiace riešenia pre kvapalinou chladené systémy v dátových centrách

S prudkým rastom výpočtového výkonu AI sa hustota výkonu jednotlivých serverových skríň zvýšila z tradičných 8–10 kW na 50–120 kW. Technológia vzduchového chladenia dosiahla svoj limit odvodu tepla, vďaka čomu je kvapalinové chladenie nevyhnutnou voľbou pre dátové centrá. V rámci systémov chladených kvapalinou výber riešení so zdrojom chladu priamo určuje PUE (účinnosť využitia energie), prevádzkovú stabilitu a dlhodobé náklady dátového centra.

V súčasnosti sú v inteligentných výpočtových centrách k dispozícii tri široko prijímané riešenia so zdrojom chladu pre chladiace doskové kvapalinou chladené systémy: otvorená chladiaca veža plus doskový výmenník tepla, chladiaca veža s uzavretým okruhom a suchý chladič. Každé riešenie má svoje klady a zápory, medzi ktoré patrí naprchladiaca veža s uzavretým okruhomzohráva zásadnú úlohu.

Technické charakteristiky troch riešení studeného zdroja

1. Otvorená chladiaca veža + doskový výmenník tepla

Ide o konvenčné riešenie so zdrojom chladu na chladenie kvapalinou. Cirkulujúca voda v otvorenej chladiacej veži prichádza do priameho kontaktu so vzduchom a dosahuje chladenie prostredníctvom odparovania tepla. Ochladená voda vedie výmenu tepla so sekundárnou stranou kvapalinou chladeného systému cez doskový výmenník tepla.

Výhody: Relatívne nízka počiatočná investícia a osvedčená vyspelá technológia.Nevýhody: Cirkulujúca voda je vystavená okolitému vzduchu, náchylná na kontamináciu prachom, časticami a mikroorganizmami, čo spôsobuje usadzovanie vodného kameňa a koróziu vo vnútri potrubí. Netesnosť doskového výmenníka tepla môže umožniť vniknutiu nečistôt do kvapalinou chladenej slučky a ohroziť bezpečnosť servera. Okrem toho otvorené veže trpia značnou stratou vody odparovaním.

2. Suchý chladič

Suchý chladič pracuje na čistom vzduchovom chladení. Chladivo prúdi vnútri utesnených zostáv cievok a teplo sa odvádza núteným vetraním z ventilátorov. Počas prevádzky sa nespotrebúva žiadna voda.

Výhody: Vynikajúci energeticky úsporný výkon a nákladová efektívnosť; nulová spotreba vody. Zvlášť vhodné pre oblasti s nedostatkom vody alebo chladné klimatické oblasti.Nevýhody: Jeho chladiaci výkon je obmedzený okolitou teplotou suchého teplomera. Počas horúcich letných období nemusí výstupná teplota vody suchých chladičov spĺňať požiadavky na vstupnú teplotu systémov chladených kvapalinou, čo si vyžaduje dodatočné mechanické chladenie. Okrem toho je chladiaca kapacita jednej jednotky obmedzená a zostava klastra zaberá značnú plochu.

3. Chladiaca veža s uzavretým okruhom

Chladiaca veža s uzavretým okruhom integruje technológie chladenia odparovaním a chladenia vzduchom. Chladivo cirkuluje vo vnútri utesnených hadov, zatiaľ čo absorpcia tepla z odparovania sa realizuje rozprašovaním vody mimo hadov. Spája v sebe vysokú účinnosť odvádzania tepla otvorených veží a výhodu čistoty vody suchých chladičov.

Hlavné výhody chladiacich veží s uzavretým okruhom v systémoch chladených kvapalinou

Kvalita čistej vody na ochranu systémov chladených kvapalinouToto je najkritickejšia zásluhachladiace veže s uzavretým okruhompre kvapalinou chladené dátové centrá. Sekundárna slučka chladená kvapalinou je pripojená k studeným platniam pripojeným k serverovým čipom a vyžaduje extrémne vysokú kvalitu vody. V chladiacich vežiach s uzavretým okruhom chladivo cirkuluje vo vnútri utesnených hadov úplne izolovaných od vonkajšieho vzduchu, čím zásadne bráni prenikaniu prachu, nečistôt a mikroorganizmov.

Výsledkom je, že doskové výmenníky tepla a studené dosky sú chránené proti usadzovaniu vodného kameňa, upchávaniu a korózii spôsobenej zlou kvalitou vody. V dátových centrách môžu poruchy zariadení spôsobené problémami s kvalitou vody spôsobiť straty, ktoré ďaleko presahujú hodnotu samotného chladiaceho hardvéru.

Zjednodušená architektúra systému a vysoká spoľahlivosťV porovnaní so schémou s otvorenou vežou a doskovým výmenníkom tepla majú chladiace veže s uzavretým okruhom efektívnejšie usporiadanie. Cievky môžu byť priamo pripojené k sekundárnej strane kvapalinou chladených systémov (alebo s jednoduchou medzivýmenou tepla), čím sa obmedzia medzičlánky, zníži sa zložitosť systému a znížia sa potenciálne miesta zlyhania.

Malá stopaChladiace veže s uzavretým okruhom integrujú výmenníky tepla, rozprašovacie zostavy a ventilátory do jednej kompaktnej jednotky. Šetria podlahovú plochu v porovnaní s riešeniami s otvorenými vežami, ktoré si vyžadujú dodatočné doskové výmenníky tepla a vodné bazény, ako aj rozsiahle zostavy suchých chladičov.

Schopnosti Oasis Bingfeng pre projekty chladenia kvapalín v dátových centrách

Viacokruhový dizajn výmenníka tepla: Viacpriechodové výmenníky tepla je možné nakonfigurovať tak, aby vyhovovali rôznym požiadavkám na teplotu vody pre rôzne slučky systémov chladených kvapalinou.

Inteligentný systém regulácie teploty: Teplota chladiacej kvapaliny na výstupe je monitorovaná v reálnom čase; ventilátory a rozprašovacie čerpadlá sa automaticky aktivujú alebo deaktivujú podľa aktuálneho chladiaceho zaťaženia, aby sa zabezpečilo chladenie podľa potreby. Kolísanie teploty výstupnej vody sa udržiava v rozumnom rozsahu.

Nemrznúce roztoky: Pre lokality dátových centier v severnej Číne sú etylénglykolová nemrznúca kvapalina alebo systémy elektrického doprovodného ohrievania voliteľné, aby sa zaručila stabilná prevádzka v zimných podmienkach s nízkou teplotou.

Prémiové špecifikácie materiálu: Výmenníky tepla používajú nehrdzavejúcu oceľ 304; Plášte veží sú vyrobené z oceľových plechov potiahnutých horčíkom, hliníkom a zinkom, aby sa zmiernili riziká korózie a úniku zo zdroja.

Zákazková inžinierska podpora: Riešenia šité na mieru vrátane konfigurácií protiprúdu a kombinovaného toku sú ponúkané podľa obmedzení inštalácie na mieste, miestnej klímy a požiadaviek dátových centier na chladiacu kapacitu.