Efektywne chłodzenie szaf przemysłowych dla centrów danych

Często się zdarza, że w obiektach, gdzie chłodzenie szaf przemysłowych odbywa się przez systemy chłodzenia powietrzem dochodzi do pracy ponad normę, aby utrzymać wymaganą temperaturę roboczą. Występują wówczas awarie sprzętu, nieplanowane przestoje i wysokie koszty energii. Dlatego chłodzenie powietrzem staje się coraz mniej wykonalne i opłacane w centrach danych. Rosną obciążenia cieplne, a zbyt duże zagęszczenie szaf serwerowych utrudnia cyrkulację powietrza. Systemy chłodzenia cieczą oferują skuteczne rozwiązania pozwalające na osiągnięcie wymaganych parametrów temperaturowych wraz z obniżeniem zużycia energii. Tym samym obniżenie kosztów eksploatacji. Wiele nowych, wysokowydajnych serwerów jest projektowanych obecnie z myślą o wdrożeniu chłodzenia cieczą.

Chłodzenie cieczą jako innowacyjne rozwiązanie pozwala na znacznie wyższą wydajność
w porównaniu z tradycyjnymi metodami takimi jak chłodzenie powietrzem. Hybrydowe rozwiązania ciecz-powietrze umożliwiają klientom przygotować centra danych na technologię nowej generacji bez konieczności całkowitej przebudowy architektury. Chłodzenie cieczą posiada kluczowe znaczenie dla skalowania sztucznej inteligencji (AI), ponieważ skutecznie zarządza ciepłem wytwarzanym przez systemy obliczeniowe. Takie podejście poprawia niezawodność, obniża zużycie energii i spełnia wysokie wymagania obliczeniowe dla zadań AI.

Ciecz posiada znacznie większą zdolność przenoszenia ciepła (czyli 3500 razy większą)
niż powietrze, ponieważ jest gęstsza. Chłodzenie cieczą może znacząco zwiększyć efektywność wykorzystania energii (PUE), obniżając jej koszty i przyczyniając się do zrównoważonego rozwoju środowiska.

Istnieją trzy podstawowe typy chłodzenia cieczą:

• Pośrednie chłodzenie cieczą: ciepło jest przekazywane do cieczy za pomocą wymiennika ciepła powietrze-woda umieszczonego np. w szafie
• Bezpośrednie chłodzenie cieczą: ciepło jest przekazywane bezpośrednio do podłączonego elementu przenoszącego ciepło chłodzonego cieczą, np. płyty chłodzącej
• Hybrydowe chłodzenie wodne bezpośrednie i pośrednie: selektywne chłodzenie podzespołów zużywających najwięcej energii za pomocą bezpośredniego chłodzenia cieczą, przy czym pozostała część obudowy jest chłodzona za pomocą wtórnego urządzenia chłodzącego powietrze-woda

Chłodzenie szaf przemysłowych

Chłodzenie o mocy ponad 1,5 GW, zaprojektowano z myślą o optymalnej wydajności. Gama produktów powstała w taki sposób, aby umożliwić łatwy serwis, oferując komponenty z możliwością wymiany podczas pracy, zaawansowane kontrolery i łatwe w wymianie filtry. W celu zapewnienia bezproblemowego procesu instalacji, rozwiązania są rygorystycznie testowane i uszczelniane w ramach obszernego programu testów końcowych. Celem jest zapewnienie niezawodność, wydajność i łatwość serwisowania. Producent dokłada wszelkich starań, aby dostarczać najnowocześniejsze rozwiązania chłodnicze dostosowane do wymagań nowoczesnych centrów danych i środowisk o wysokiej wydajności.

Optymalna wydajność, maksymalny czas pracy – rozwiązania chłodzenia cieczą dla GB200 i nowszych 

Czym jest jednostka dystrybucji chłodziwa(CDU)?

Jednostka dystrybucji chłodziwa (Coolant Distribution Unit) pompuje ciecz o odpowiedniej temperaturze bezpośrednio do układów scalonych lub serwerów. Można ją uznać za pośrednika w infrastrukturze chłodzenia IT.

Dlaczego potrzebne są dwa obiegi w chłodzeniu cieczą?

Ponieważ w większości centrów danych nie ma dostępu do wysokiej jakości wody instalacyjnej, wymagany jest wtórny obieg pomiędzy płytami chłodzącymi, a agregatem chłodniczym (chillerem). Ten układ znany jest jako TCS (Technology Cooling System – system chłodzenia technologicznego) i FWS (Facility Water System – system wody instalacyjnej).

Dzięki temu można uzyskać najwyższą jakość cieczy chłodzącej przy jednoczesnym utrzymaniu niskiego wskaźnika zużycia wody (WUE). Większość systemów wykorzystuje mieszankę glikolu i wody w proporcji 20–35%.

Precyzyjna kontrola chłodziwa

CDU umożliwia kontrolę ciśnienia, przepływu i temperatury cieczy chłodzącej. Jest to kluczowe przy obsłudze obciążeń związanych ze sztuczną inteligencją, które mogą wzrosnąć z 4 MW do 130 MW w ciągu milisekund.

Jednostki dystrybucji chłodziwa – serce centrów danych chłodzonych cieczą

Jednostki dystrybucji chłodziwa (CDU) stanowią kluczowy element centrów danych chłodzonych cieczą, pełniąc rolę „bijącego serca”, które utrzymuje optymalne warunki pracy. Te urządzenia odgrywają istotną rolę w efektywnym zarządzaniu dystrybucją chłodziwa w złożonej sieci serwerów i sprzętu. Zapewniają skuteczne odprowadzanie ciepła i utrzymanie stabilnej temperatury w całym obiekcie. Dzięki regulacji przepływu cieczy chłodzącej, CDU umożliwiają centrom danych pracę na najwyższym poziomie wydajności. A jednocześnie zmniejszają zużycie energii i zwiększając niezawodność całego systemu.

Ich strategiczne rozmieszczenie i precyzyjna konstrukcja podkreślają znaczenie dla płynnego działania i długowieczności infrastruktury chłodzonej cieczą. Tym samym czynią je nieodzownym elementem w świecie wysokowydajnych systemów obliczeniowych.

Jednostki odprowadzania ciepła HRU typu Liquid-to-Air Sidecar

Jednostka odprowadzania ciepła nVent Liquid-to-Air (LTA) Sidecar HRU to w pełni zintegrowany system chłodzenia ciecz–powietrze. Umożliwia on obsługę do dwóch szaf w sytuacji, gdy system wody obiektowej (FWS) nie jest dostępny. LTA Sidecar jest dostarczany w szafie 48U o wymiarach podstawy 600 mm (24 cale) szerokości i 1200 mm (48 cali) głębokości.

Wszystkie kluczowe komponenty (wentylatory, pompy, sterownik, filtry, zasilacze) są wymienialne „na gorąco”, co umożliwia konserwację bez przerywania pracy systemu. Inteligentny sterownik zarządza pracą systemu, monitoruje parametry i udostępnia diagnostykę przez panel statusowy LED Light Path.

Standardowe wyposażenie LTA Sidecar obejmuje: 14 wentylatorów typu hot-swap w konfiguracji N+1, moduł pompowy z rezerwuarem (RPU) z pompami N+N typu hot-swap, sterownik typu hot-swap, redundantny system filtracji typu hot-swap z możliwością równoczesnej konserwacji, 6 zasilaczy N+N typu hot-swap, zintegrowane wykrywanie wycieków, panel statusowy LED Light Path. Wszystkie aktywne komponenty, takie jak wentylatory, pompy, zasilacze oraz złącza cieczy do napełniania i opróżniania systemu, znajdują się z przodu jednostki.

Wymiennik ciepła tylnych drzwi (RDHX)

Wymienniki ciepła montowane na tylnych drzwiach (RDHX) zapewniają wysoką niezawodność działania. Umożliwiają wymianę komponentów, jak wentylatory i zasilacze, bez wyłączania urządzenia i bez użycia narzędzi.

Drzwi pasywne można zmodernizować do wersji aktywnej, co sprawia, że inwestycja jest skalowalna wraz ze wzrostem gęstości infrastruktury centrum danych.

RDHX PRO to rewolucyjna, wysokowydajna jednostka chłodzenia tylnego (Rear Door Heat Exchanger). Ponadto umożliwia modernizację centrów danych do obsługi szaf o mocy do 78 kW. Spełnia wymagania związane z rosnącym wykorzystaniem aplikacji opartych na AI, potrzebą zwiększenia efektywności energetycznej i zrównoważonego rozwoju, a także lepszego wykorzystania przestrzeni w centrum danych. zapewnia niezawodne działanie dzięki beznarzędziowej.