Hladilne rešitve za tekočinsko hlajene sisteme v podatkovnih centrih

Hladilne rešitve za tekočinsko hlajene sisteme v podatkovnih centrih

Z eksplozivno rastjo računalniške moči umetne inteligence se je gostota moči posameznih strežniških omar dvignila s tradicionalnih 8–10 kW na 50–120 kW. Tehnologija zračnega hlajenja je dosegla mejo odvajanja toplote, zaradi česar je tekočinsko hlajenje neizogibna izbira za podatkovne centre. Znotraj tekočinsko hlajenih sistemov izbira rešitev s hladnim virom neposredno določa PUE (učinkovitost porabe energije), stabilnost delovanja in dolgoročne stroške podatkovnega centra.

Trenutno obstajajo tri široko sprejete rešitve hladilnega vira za sisteme s tekočinskim hlajenjem s hladno ploščo v inteligentnih računalniških centrih: odprt hladilni stolp s ploščnim izmenjevalnikom toplote, hladilni stolp z zaprtim krogom in suhi hladilnik. Vsaka rešitev ima svoje prednosti in slabosti, med katerimi je tudihladilni stolp zaprtega krogaigra ključno vlogo.

Tehnične značilnosti treh rešitev hladnega vira

1. Odprti hladilni stolp + ploščni izmenjevalnik toplote

To je običajna rešitev s hladnim virom za tekočinsko hlajenje. Voda, ki kroži v odprtem hladilnem stolpu, je v neposrednem stiku z zrakom in doseže hlajenje z odvajanjem toplote zaradi izhlapevanja. Ohlajena voda izmenjuje toploto s sekundarno stranjo tekočinsko hlajenega sistema skozi ploščni izmenjevalnik toplote.

Prednosti: Relativno nizka začetna naložba in dokazano zrela tehnologija.Slabosti: Voda v obtoku je izpostavljena zunanjemu zraku, občutljiva na kontaminacijo s prahom, delci in mikroorganizmi, kar povzroča nabiranje vodnega kamna in korozijo v cevovodih. Zaradi puščanja ploščnega toplotnega izmenjevalnika lahko onesnaževalci vstopijo v tekočinsko hlajeno zanko in ogrozijo varnost strežnika. Poleg tega imajo odprti stolpi znatne izgube vode zaradi izhlapevanja.

2. Suhi hladilnik

Suhi hladilnik deluje na čistem zračnem hlajenju. Hladilno sredstvo teče znotraj zaprtih sklopov tuljav, toplota pa se odvaja s prisilnim prezračevanjem ventilatorjev. Med delovanjem se voda ne porablja.

Prednosti: Izjemna zmogljivost varčevanja z energijo in stroškovna učinkovitost; ničelna poraba vode. Posebej primeren za območja s pomanjkanjem vode ali območja s hladnim podnebjem.Slabosti: Njegova hladilna zmogljivost je omejena s temperaturo okolja s suhim termometrom. V vročih poletnih obdobjih temperatura vode na izhodu iz suhih hladilnikov morda ne bo izpolnjevala zahtev glede temperature na vstopu v sisteme s tekočinskim hlajenjem, kar zahteva dodatno mehansko hlajenje. Poleg tega je hladilna zmogljivost ene enote omejena, postavitev v gruči pa zavzame precej prostora.

3. Hladilni stolp z zaprtim krogom

Hladilni stolp z zaprtim krogom združuje tehnologije hlajenja z izhlapevanjem in zračnega hlajenja. Hladilna tekočina kroži znotraj zaprtih tuljav, medtem ko absorpcijo toplote izhlapevanja izvaja razpršena voda zunaj tuljav. Združuje visoko učinkovitost odvajanja toplote odprtih stolpov in prednost čistosti vode v suhih hladilnikih.

Glavne prednosti hladilnih stolpov z zaprtim krogotokom v sistemih s tekočinskim hlajenjem

Čista kakovost vode za zaščito tekočinsko hlajenih sistemovTo je najbolj kritična prednosthladilni stolpi zaprtega krogaza tekočinsko hlajene podatkovne centre. Tekočinsko hlajena zanka na sekundarni strani je povezana s hladnimi ploščami, pritrjenimi na strežniške čipe, in zahteva izjemno visoko kakovost vode. V hladilnih stolpih z zaprtim krogotokom hladilna tekočina kroži znotraj zaprtih tuljav, ki so popolnoma izolirane od zunanjega zraka, kar bistveno blokira vdor prahu, nečistoč in mikroorganizmov.

Posledično so ploščni toplotni izmenjevalniki in hladne plošče zaščiteni pred nabiranjem vodnega kamna, zamašitvijo in korozijo, ki jo sproži slaba kakovost vode. Pri podatkovnih centrih lahko okvare opreme, ki jih povzročijo težave s kakovostjo vode, povzročijo izgube, ki močno presegajo vrednost same hladilne strojne opreme.

Poenostavljena sistemska arhitektura in visoka zanesljivostV primerjavi s shemo toplotnega izmenjevalnika z odprtim stolpom in ploščo imajo hladilni stolpi z zaprtim krogom bolj poenostavljeno postavitev. Tuljave je mogoče neposredno priključiti na sekundarno stran tekočinsko hlajenih sistemov (ali s preprosto vmesno izmenjavo toplote), s čimer zmanjšate vmesne povezave, zmanjšate kompleksnost sistema in zmanjšate morebitne točke okvar.

Majhen odtisHladilni stolpi z zaprtim krogom vključujejo tuljave za izmenjavo toplote, razpršilne sklope in ventilatorje znotraj ene kompaktne enote. Prihranijo prostor v primerjavi z rešitvami odprtega stolpa, ki zahtevajo dodatne ploščne izmenjevalnike toplote in vodne bazene ter obsežne grozde s suhim hlajenjem.

Zmogljivosti podjetja Oasis Bingfeng za projekte tekočinskega hlajenja podatkovnih centrov

Zasnova toplotne izmenjave z več vezji: Večprehodne tuljave za izmenjavo toplote je mogoče konfigurirati tako, da zadostijo različnim zahtevam glede temperature vode za različne zanke tekočinsko hlajenih sistemov.

Inteligentni sistem za nadzor temperature: Izhodna temperatura hladilne tekočine se spremlja v realnem času; ventilatorji in pršilne črpalke se samodejno aktivirajo ali deaktivirajo glede na dejanske hladilne obremenitve, da zagotovijo hlajenje na zahtevo. Nihanje temperature izhodne vode se ohranja v razumnem območju.

Rešitve proti zmrzovanju: Za lokacije podatkovnih centrov na severu Kitajske so etilenglikolna tekočina proti zmrzovanju ali električni sistemi za sledenje ogrevanja neobvezni, da se zagotovi stabilno delovanje v zimskih razmerah pri nizkih temperaturah.

Specifikacije vrhunskega materiala: Tuljave za izmenjavo toplote uporabljajo nerjaveče jeklo 304; ohišja stolpa so izdelana iz jeklene pločevine, prevlečene z magnezijem-aluminijem-cinkom, da zmanjšajo tveganje korozije in uhajanja iz vira.

Inženirska podpora po meri: Prilagojene rešitve, vključno s konfiguracijami protitoka in kombiniranega toka, so na voljo glede na omejitve namestitve na kraju samem, lokalno podnebje in zahteve glede hladilne zmogljivosti podatkovnih centrov.