Решения для охлаждения систем жидкостного охлаждения в центрах обработки данных

Решения по охлаждению систем жидкостного охлаждения в центрах обработки данных

Благодаря взрывному росту вычислительной мощности искусственного интеллекта плотность мощности отдельных серверных шкафов выросла с традиционных 8–10 кВт до 50–120 кВт. Технология воздушного охлаждения достигла предела рассеивания тепла, что делает жидкостное охлаждение неизбежным выбором для центров обработки данных. В системах с жидкостным охлаждением выбор решений с холодным источником напрямую определяет PUE (эффективность использования энергии) центра обработки данных, эксплуатационную стабильность и долгосрочные затраты.

В настоящее время существует три широко распространенных решения с холодным источником для систем жидкостного охлаждения с холодными пластинами в интеллектуальных вычислительных центрах: открытая градирня с пластинчатым теплообменником, градирня с замкнутым контуром и сухой охладитель. Каждое решение имеет свои плюсы и минусы, среди которыхградирня закрытого типаиграет жизненно важную роль.

Технические характеристики трех решений с источником холода

1. Открытая градирня + пластинчатый теплообменник

Это традиционное решение с холодным источником жидкостного охлаждения. Циркулирующая вода в открытой градирне напрямую контактирует с воздухом и обеспечивает охлаждение за счет испарительного рассеивания тепла. Охлажденная вода осуществляет теплообмен со вторичной стороной системы жидкостного охлаждения через пластинчатый теплообменник.

Преимущества: Относительно низкие первоначальные инвестиции и проверенная зрелая технология.Недостатки: Оборотная вода подвергается воздействию окружающего воздуха, подвержена загрязнению пылью, частицами и микроорганизмами, что приводит к образованию накипи и коррозии внутри трубопроводов. Утечка пластинчатого теплообменника может привести к попаданию загрязнений в контур жидкостного охлаждения и поставить под угрозу безопасность сервера. Кроме того, открытые башни подвергаются значительной потере воды за счет испарения.

2. Сухой охладитель

Сухой охладитель работает на чистом воздушном охлаждении. Охлаждающая жидкость течет внутри герметичных змеевиков, а тепло рассеивается за счет принудительной вентиляции вентиляторами. Во время работы вода не потребляется.

Преимущества: Выдающиеся энергосберегающие характеристики и экономическая эффективность; нулевой расход воды. Особенно подходит для регионов с дефицитом воды или зон с холодным климатом.Недостатки: Его охлаждающая способность ограничена температурой окружающей среды по сухому термометру. В жаркие летние периоды температура воды на выходе сухих градирен может не соответствовать требованиям к температуре на входе систем жидкостного охлаждения, что требует дополнительного механического охлаждения. Более того, холодопроизводительность одного агрегата ограничена, а кластерная установка занимает значительную площадь.

3. Градирня закрытого типа

Градирня замкнутого цикла объединяет технологии испарительного и воздушного охлаждения. Охлаждающая жидкость циркулирует внутри герметичных змеевиков, а поглощение тепла за счет испарения осуществляется распылением воды снаружи змеевиков. Он сочетает в себе высокую эффективность рассеивания тепла открытых градирней и преимущество чистоты воды, свойственное сухим градирням.

Основные преимущества градирен закрытого типа в системах с жидкостным охлаждением

Качество чистой воды для защиты систем жидкостного охлажденияЭто самое важное достоинствоградирни замкнутого цикладля центров обработки данных с жидкостным охлаждением. Контур вторичной стороны с жидкостным охлаждением соединен с охлаждающими пластинами, прикрепленными к серверным микросхемам, и требует чрезвычайно высокого качества воды. В градирнях закрытого типа охлаждающая жидкость циркулирует внутри герметичных змеевиков, полностью изолированных от наружного воздуха, принципиально блокируя проникновение пыли, примесей и микроорганизмов.

В результате пластинчатые теплообменники и холодные пластины защищены от накипи, засорения и коррозии, вызванных плохим качеством воды. Для центров обработки данных отказы оборудования, вызванные проблемами с качеством воды, могут повлечь за собой убытки, намного превышающие стоимость самого охлаждающего оборудования.

Упрощенная архитектура системы и высокая надежностьПо сравнению со схемой открытой башни и пластинчатого теплообменника, градирни закрытого типа имеют более обтекаемую компоновку. Змеевики могут быть напрямую подключены к вторичной стороне систем с жидкостным охлаждением (или с простым промежуточным теплообменом), что позволяет сократить количество промежуточных звеньев, снизить сложность системы и уменьшить потенциальные точки отказа.

Небольшая занимаемая площадьГрадирни закрытого типа объединяют теплообменные змеевики, распылительные узлы и вентиляторы в одном компактном блоке. Они экономят площадь по сравнению с решениями открытой башни, для которых требуются дополнительные пластинчатые теплообменники и водные бассейны, а также крупногабаритные кластеры сухих охладителей.

Возможности Oasis Bingfeng для проектов жидкостного охлаждения центров обработки данных

Многоконтурная конструкция теплообменника: Многоходовые теплообменные змеевики могут быть сконфигурированы для удовлетворения различных требований к температуре воды для разных контуров систем жидкостного охлаждения.

Интеллектуальная система контроля температуры: Температура охлаждающей жидкости на выходе контролируется в режиме реального времени; Вентиляторы и распылительные насосы автоматически активируются или деактивируются в зависимости от фактической нагрузки на охлаждение для обеспечения охлаждения по требованию. Колебания температуры воды на выходе поддерживаются в разумных пределах.

Противозамерзающие решения: Для центров обработки данных на севере Китая незамерзающая жидкость на основе этиленгликоля или системы электрического обогрева являются дополнительными, чтобы гарантировать стабильную работу в низкотемпературных зимних условиях.

Характеристики материалов премиум-класса: Змеевики теплообменника изготовлены из нержавеющей стали 304; Корпуса башен изготовлены из стальных листов с магниево-алюминиево-цинковым покрытием для снижения рисков коррозии и утечек из источника.

Индивидуально-инжиниринговая поддержка: Индивидуальные решения, включая противоточные и комбинированные конфигурации, предлагаются в соответствии с ограничениями по установке на месте, местным климатом и требованиями центров обработки данных к холодопроизводительности.