Řešení chlazení pro systémy chlazené kapalinou v datových centrech

Řešení chlazení pro systémy chlazené kapalinou v datových centrech

S prudkým růstem výpočetního výkonu AI vzrostla hustota výkonu jednotlivých serverových skříní z tradičních 8–10 kW na 50–120 kW. Technologie chlazení vzduchem dosáhla svého limitu pro odvod tepla, takže kapalinové chlazení je pro datová centra nevyhnutelnou volbou. V rámci kapalinou chlazených systémů výběr řešení studeného zdroje přímo určuje PUE (Účinnost využití energie), provozní stabilitu a dlouhodobé náklady datového centra.

V současné době existují tři široce přijímaná řešení studeného zdroje pro chladicí systémy kapalinou chlazené systémy v inteligentních výpočetních centrech: otevřená chladicí věž plus deskový výměník tepla, chladicí věž s uzavřeným okruhem a suchý chladič. Každé řešení má svá pro a proti, mezi které patří napřchladicí věž s uzavřeným okruhemhraje zásadní roli.

Technické charakteristiky tří řešení Cold-Source

1. Otevřená chladicí věž + deskový výměník tepla

Jedná se o konvenční řešení se zdrojem chladu pro chlazení kapalinou. Cirkulující voda v otevřené chladicí věži je v přímém kontaktu se vzduchem a ochlazuje se prostřednictvím odpařování tepla. Ochlazená voda provádí výměnu tepla se sekundární stranou kapalinou chlazeného systému přes deskový výměník tepla.

Výhody: Relativně nízká počáteční investice a osvědčená vyzrálá technologie.Nevýhody: Cirkulující voda je vystavena okolnímu vzduchu, náchylná ke kontaminaci prachem, částicemi a mikroorganismy, což způsobuje usazování vodního kamene a korozi uvnitř potrubí. Netěsnost deskového výměníku tepla může umožnit pronikání nečistot do kapalinou chlazené smyčky a ohrozit bezpečnost serveru. Otevřené věže navíc trpí značnou ztrátou vody odpařováním.

2. Suchý chladič

Suchý chladič pracuje na čistě vzduchovém chlazení. Chladivo proudí uvnitř utěsněných spirálových sestav a teplo je odváděno nucenou ventilací z ventilátorů. Během provozu se nespotřebovává žádná voda.

Výhody: Vynikající energeticky úsporný výkon a hospodárnost; nulová spotřeba vody. Zvláště vhodné pro oblasti s nedostatkem vody nebo chladné klimatické zóny.Nevýhody: Jeho chladicí kapacita je omezena okolní teplotou suchého teploměru. Během horkých letních období nemusí výstupní teplota vody suchých chladičů splňovat požadavky na vstupní teplotu kapalinou chlazených systémů, což vyžaduje dodatečné mechanické chlazení. Kromě toho je chladicí kapacita jedné jednotky omezená a sestava clusteru zabírá značnou podlahovou plochu.

3. Chladicí věž s uzavřeným okruhem

Chladicí věž s uzavřeným okruhem integruje technologie chlazení odpařováním a chlazení vzduchem. Chladivo cirkuluje uvnitř utěsněných výměníků, zatímco absorpce tepla z vypařování je realizována rozstřikováním vody vně výměníků. Kombinuje vysokou účinnost odvodu tepla otevřených věží a výhodu čistoty vody suchých chladičů.

Hlavní výhody chladicích věží s uzavřeným okruhem v systémech chlazených kapalinou

Kvalita čisté vody pro ochranu kapalinou chlazených systémůTo je nejkritičtější zásluhachladicí věže s uzavřeným okruhempro kapalinou chlazená datová centra. Kapalinou chlazená smyčka na sekundární straně je připojena ke studeným deskám připojeným k serverovým čipům a vyžaduje extrémně vysokou kvalitu vody. V chladicích věžích s uzavřeným okruhem chladivo cirkuluje uvnitř utěsněných výměníků zcela izolovaných od vnějšího vzduchu, což zásadně blokuje vnikání prachu, nečistot a mikroorganismů.

Výsledkem je, že deskové výměníky tepla a studené desky jsou chráněny proti usazování vodního kamene, zanášení a korozi způsobené špatnou kvalitou vody. V datových centrech mohou poruchy zařízení způsobené problémy s kvalitou vody způsobit ztráty daleko přesahující hodnotu samotného chladicího hardwaru.

Zjednodušená architektura systému a vysoká spolehlivostVe srovnání se schématem otevřené věže a deskového výměníku tepla mají chladicí věže s uzavřeným okruhem efektivnější uspořádání. Cívky mohou být přímo připojeny k sekundární straně kapalinou chlazených systémů (nebo s jednoduchou mezivýměnou tepla), což omezuje mezičlánky, snižuje složitost systému a snižuje potenciální místa selhání.

Malá stopaChladicí věže s uzavřeným okruhem integrují výměníky tepla, rozprašovací sestavy a ventilátory do jedné kompaktní jednotky. Šetří podlahovou plochu ve srovnání s řešeními s otevřenými věžemi, která vyžadují další deskové výměníky tepla a vodní bazény, stejně jako rozsáhlé skupiny suchých chladičů.

Schopnosti Oasis Bingfeng pro projekty chlazení kapalinou datových center

Víceokruhová konstrukce výměníku tepla: Víceprůchodové výměníky tepla lze nakonfigurovat tak, aby vyhovovaly různým požadavkům na teplotu vody pro různé smyčky kapalinou chlazených systémů.

Inteligentní systém regulace teploty: Teplota výstupní chladicí kapaliny je monitorována v reálném čase; ventilátory a rozprašovací čerpadla se automaticky aktivují nebo deaktivují podle aktuálního zatížení chlazení, aby bylo zajištěno chlazení na vyžádání. Kolísání teploty výstupní vody se udržuje v rozumném rozsahu.

Nemrznoucí roztoky: Pro místa datových center v severní Číně jsou etylenglykolová nemrznoucí kapalina nebo systémy elektrického doprovodného otápění volitelné, aby byl zaručen stabilní provoz v zimních podmínkách s nízkou teplotou.

Prémiové specifikace materiálu: Tepelné výměníky používají nerezovou ocel 304; Plášť věží je vyroben z ocelových plechů potažených hořčíkem, hliníkem a zinkem, aby se zmírnila koroze a rizika úniku ze zdroje.

Zákaznická podpora: Jsou nabízena řešení šitá na míru, včetně konfigurací s protiproudem a kombinovaným tokem, podle omezení instalace na místě, místního klimatu a požadavků datových center na chladicí kapacitu.