Чому промислові кондиціонери з рідинним охолодженням – це майбутнє для систем зберігання високої щільності?

У сучасному центрі обробки даних одна стійка серверів зберігання даних високої щільності може генерувати 30 кіловат тепла — цього достатньо, щоб обігріти невеликий будинок взимку. Якщо помножити це на 100 стелажів в одному залі, то теплове навантаження досягне 3 мегават. Традиційним системам повітряного охолодження, які покладаються на переміщення великих об’ємів повітря через серверну кімнату, важко встигати. Саме повітря стає вузьким місцем. Він не може поглинати тепло досить швидко, а вентилятори, необхідні для його переміщення, споживають величезну кількість енергії. Ось чомуПромисловий кондиціонерпереживає фундаментальну трансформацію. Рідинне охолодження, яке колись було зарезервовано для суперкомп’ютерів, тепер використовується для основних систем зберігання даних високої щільності. Причина в простій фізиці: рідина може поглинати й транспортувати тепло набагато ефективніше, ніж повітря.

На питання, чому промислові кондиціонери з рідинним охолодженням — це майбутнє для систем зберігання з високою щільністю, відповідають обмеження повітряного охолодження. Повітря має малу теплоємність і низьку теплопровідність. Щоб відвести тепло від щільної серверної стійки, вам потрібно переміщати великий об’єм повітря, що вимагає великих вентиляторів, великих повітроводів і великих охолоджувачів. Це споживає енергію та простір. Рідина, навпаки, має теплоємність приблизно в 4000 разів більшу, ніж повітря. Він може поглинати таку саму кількість тепла з часткою об’єму. Це означає, що промисловий кондиціонер повітря з рідинним охолодженням може бути меншим, тихішим і енергоефективним, ніж еквівалентна система повітряного охолодження. У цій статті розглядатимуться технічні та економічні фактори, які спонукають до впровадження рідинного охолодження в середовищах зберігання з високою щільністю. Ми також надамо детальні технічні характеристики для промислових кондиціонерів повітря з рідинним охолодженням, виготовлених на нашому заводі в Нінбо Hicon Industry Co., Ltd.

Зміст

• 1. Що таке промисловий кондиціонер повітря з рідинним охолодженням?
• 2. Чому накопичувачі високої щільності вимагають рідинного охолодження?
• 3. Як рідинне охолодження відрізняється від повітряного охолодження в енергоефективності?
• 4. Які існують різні конфігурації рідинного охолодження?
• 5. Які ключові характеристики нашого промислового кондиціонера повітря з рідинним охолодженням?
• 6. Як рідинне охолодження впливає на дизайн і масштабованість центру обробки даних?
• 7. Часті запитання (FAQ)
• 8. Висновок

1. Що таке промисловий кондиціонер повітря з рідинним охолодженням?

Промисловий кондиціонер повітря з рідинним охолодженням — це система охолодження, у якій використовується рідкий охолоджувач, як правило, вода або водно-гліколева суміш, для поглинання тепла від теплогенеруючого обладнання та передачі його до системи відведення тепла. На відміну від традиційної системи повітряного охолодження, яка покладається на повітря для відведення тепла від обладнання, рідинна система охолодження використовує замкнутий або відкритий контур для циркуляції теплоносія безпосередньо до джерела тепла. Охолоджувач поглинає тепло і переносить його в теплообмінник, де тепло передається у вторинний контур охолодження або відкидається в атмосферу. Потім охолоджена теплоносій повертається назад до обладнання. Таке охолодження прямим контактом є набагато ефективнішим, ніж охолодження повітрям, оскільки рідина може поглинати тепло зі значно вищою швидкістю.

Основні компоненти промислового кондиціонера з рідинним охолодженням включають блок розподілу охолоджуючої рідини (CDU), насос, теплообмінник, лінії охолоджуючої рідини та систему керування. ХДС є серцем системи. Він керує потоком і температурою теплоносія та забезпечує взаємодію між первинним контуром охолодження (який контактує з обладнанням) і вторинним контуром охолодження (який відводить тепло в навколишнє середовище). Насос забезпечує циркуляцію теплоносія по системі. Теплообмінник передає тепло від первинного контуру до вторинного. Лінії охолоджуючої рідини з’єднують компоненти та подають охолоджуючу рідину до обладнання. Система контролю контролює та регулює швидкість потоку, температуру та тиск для забезпечення оптимальної продуктивності. У таблиці нижче наведено основні компоненти та їхні функції.

наNingbo Hicon Industry Co., Ltd., наша фабрика виробляє промислові системи кондиціонерів з рідинним охолодженням для зберігання високої щільності. Ми пропонуємо різноманітні конфігурації, від невеликих автономних блоків до великих центральних систем. Наша команда інженерів тісно співпрацює з клієнтами, щоб розробити рішення для охолодження, яке відповідає їхнім конкретним вимогам.

2. Чому накопичувачі високої щільності вимагають рідинного охолодження?

Попит на рідинне охолодження в системах зберігання з високою щільністю обумовлений невпинним збільшенням питомої потужності. За останнє десятиліття кількість тепла, що виділяється однією стійкою, різко зросла. Типова стійка 2010 року могла виробити 5 кіловат тепла. Сьогодні стійка для зберігання з високою щільністю може генерувати 30 кіловат або більше. Це збільшення пов’язане з використанням потужніших процесорів, пам’яті вищої щільності та більшої кількості накопичувачів, розміщених в одному фізичному просторі. Повітряне охолодження, яке було розроблено для нижчої щільності потужності минулого, більше не підходить для цих сучасних систем. Повітря не може поглинати тепло досить швидко, а вентилятори, необхідні для переміщення повітря, споживають значну кількість енергії.

Рідинне охолодження вирішує цю проблему, забезпечуючи прямий шлях для виходу тепла з обладнання. Замість того, щоб покладатися на повітря для відведення тепла від процесора та поза стійки, рідинне охолодження подає теплоносій безпосередньо до джерела тепла. Це може відбуватися через холодну пластину, встановлену на процесорі, або через повне занурення компонентів у діелектричну рідину. У будь-якому випадку тепло поглинається рідиною та відводиться від обладнання. Ефективність такого теплообміну набагато вища, ніж повітряного охолодження. У наведеній нижче таблиці порівнюється здатність теплопередачі повітряного та рідинного охолодження.

На нашому заводі ми маємо великий досвід у проектуванні та виробництві промислових систем кондиціонерів з рідинним охолодженням для зберігання високої щільності. Наші системи розроблені для роботи з найвимогливішими тепловими навантаженнями, зберігаючи високу енергоефективність і надійність. Ми працюємо з нашими клієнтами, щоб зрозуміти їхні конкретні вимоги та надати індивідуальне рішення, яке відповідає їхнім потребам.

3. Як рідинне охолодження відрізняється від повітряного охолодження в енергоефективності?

Енергоефективність є однією з найбільш вагомих причин для вибору рідинного охолодження замість повітряного для систем зберігання з високою щільністю. Вентилятори в системі повітряного охолодження споживають значну кількість енергії. У типовому центрі обробки даних тільки вентилятори можуть становити 10-20% від загального споживання енергії. Ще більше споживають чиллери, які охолоджують повітря. Рідинне охолодження усуває необхідність у більшості цих вентиляторів. Замість цього він використовує насос для циркуляції охолоджуючої рідини, який споживає набагато менше енергії, ніж порівнянна повітряна система. Результатом є різке зниження енергії, необхідної для охолодження обладнання.

Ефективність системи охолодження часто вимірюється її коефіцієнтом продуктивності (COP), який є відношенням відведеного тепла до спожитої енергії. Вищий COP вказує на більш ефективну систему. Системи повітряного охолодження зазвичай мають COP від ​​2 до 3. Системи рідинного охолодження можуть досягати COP від ​​5 до 10 або більше, залежно від конструкції та умов експлуатації. Це означає, що рідинна система охолодження може видалити таку саму кількість тепла, використовуючи половину енергії, ніж система повітряного охолодження. У наведеній нижче таблиці порівнюється енергоефективність повітряного та рідинного охолодження для типового сховища високої щільності.

У Ningbo Hicon Industry Co., Ltd. наші системи промислового кондиціонера з рідинним охолодженням розроблені для максимальної енергоефективності. Ми використовуємо високоефективні насоси, оптимізовані теплообмінники та інтелектуальні системи керування, які регулюють потужність охолодження відповідно до фактичного навантаження. Це гарантує, що наші системи працюють з максимальною ефективністю навіть за умов часткового навантаження. Наша фабрика прагне допомогти нашим клієнтам зменшити споживання енергії та експлуатаційні витрати.

4. Які існують різні конфігурації рідинного охолодження?

Існує кілька різних конфігурацій рідинного охолодження для систем зберігання з високою щільністю. Найпоширенішими є охолодження холодною пластиною, охолодження зануренням і теплообмінники задніх дверей. Кожна конфігурація має свої переваги та недоліки, і вибір залежить від конкретних вимог програми. Охолодження холодною пластиною є найпоширенішою конфігурацією для зберігання високої щільності. У цій конфігурації холодна пластина встановлюється безпосередньо на теплогенеруючі компоненти, такі як процесори та модулі пам’яті. Теплоносій протікає через холодну пластину і поглинає тепло. Охолодження холодної пластини є високоефективним і може бути модернізовано до наявного обладнання. Занурювальне охолодження передбачає занурення всього сервера або блоку зберігання в резервуар з діелектричним охолоджувачем. Охолоджуюча рідина поглинає тепло безпосередньо від компонентів. Занурювальне охолодження є найефективнішою конфігурацією, але вона вимагає повної переробки обладнання та центру обробки даних. Теплообмінники задніх дверей встановлені на задній частині стійки та використовують змійовик з рідинним охолодженням для охолодження повітря, яке виходить із стійки. Ця конфігурація менш ефективна, ніж холодна пластина або охолодження зануренням, але її легше модернізувати.

У таблиці нижче порівнюються різні конфігурації рідинного охолодження.

На нашому заводі ми пропонуємо системи промислового кондиціонера з рідинним охолодженням у всіх цих конфігураціях. Наша команда інженерів може допомогти вам вибрати правильну конфігурацію для конкретного застосування. Ми також пропонуємо нестандартні проекти для унікальних вимог.

5. Які ключові характеристики нашого промислового кондиціонера повітря з рідинним охолодженням?

У таблиці нижче наведено короткий перелік основних технічних характеристик наших промислових кондиціонерів з рідинним охолодженням.

У Ningbo Hicon Industry Co., Ltd. наша фабрика має досвід і обладнання для виробництва промислових систем кондиціонерів рідинного охолодження, які відповідають цим специфікаціям. Ми можемо налаштувати систему відповідно до ваших конкретних вимог, включаючи потужність охолодження, тип теплоносія, рівень резервування та систему керування. Ми також надаємо комплексну технічну підтримку та післяпродажне обслуговування.

6. Як рідинне охолодження впливає на дизайн і масштабованість центру обробки даних?

Запровадження рідинного охолодження має глибокий вплив на дизайн і масштабованість центру обробки даних. Традиційні центри обробки даних із повітряним охолодженням розроблені з урахуванням руху повітря. Вони мають фальшпідлогу, гарячі та холодні проходи та великі вентиляційні установки. Ці конструктивні особливості займають простір і обмежують максимальну щільність потужності, якої можна досягти. Рідинне охолодження усуває необхідність у багатьох із цих функцій. Це забезпечує вищу щільність потужності, меншу площу та більш гнучкі макети. Це особливо важливо для систем зберігання з високою щільністю, де можливість масштабування без розширення фізичного сліду є головною перевагою.

Рідинне охолодження також дозволяє використовувати високотемпературні теплоносії, які можна охолоджувати за допомогою навколишнього повітря або випарного охолодження в багатьох кліматичних умовах. Це зменшує залежність від енергоємних чиллерів і може значно знизити ефективність використання електроенергії (PUE) центру обробки даних. Нижчий PUE означає, що більше енергії, споживаної центром обробки даних, використовується для обчислень і менше для охолодження. У наведеній нижче таблиці підсумовується вплив рідинного охолодження на ключові параметри конструкції центру обробки даних.

На нашому заводі ми співпрацюємо з проектувальниками та операторами центрів обробки даних, щоб інтегрувати рідинне охолодження в їхні приміщення. Ми надаємо технічну підтримку та консультації щодо проектування системи охолодження, вибору компонентів та інтеграції з наявною інфраструктурою. Наша мета полягає в тому, щоб допомогти нашим клієнтам досягти найвищого рівня ефективності та масштабованості їхніх систем зберігання даних високої щільності.

7. Часті запитання (FAQ)

Питання 1: Чи безпечне рідинне охолодження для електронного обладнання?

Відповідь: Так, рідинне охолодження є безпечним для електронного обладнання, якщо воно належним чином розроблено та встановлено. Охолоджуюча рідина міститься в герметичній системі і не контактує з електронними компонентами, якщо немає витоку. При охолодженні холодною пластиною охолоджуюча рідина протікає через холодну пластину, яка встановлена ​​на компоненті, а сам компонент залишається сухим. При занурювальному охолодженні компоненти занурюють у діелектричну рідину, яка спеціально розроблена, щоб бути непровідною та безпечною для електроніки. Сучасні системи рідинного охолодження включають функції виявлення витоків і резервування для забезпечення безпечної роботи.

Запитання 2: Яка різниця між охолодженням холодною пластиною та охолодженням зануренням?

Відповідь: Для охолодження холодною пластиною використовується холодна пластина, встановлена ​​на теплогенеруючих компонентах. Теплоносій протікає через холодну пластину і поглинає тепло. Занурювальне охолодження передбачає занурення всього сервера або блоку зберігання в резервуар з діелектричним охолоджувачем. Охолодження зануренням є ефективнішим, оскільки теплоносій безпосередньо контактує з усіма компонентами, але це вимагає повної переробки обладнання та центру обробки даних. Охолодження холодною пластиною є більш поширеним, оскільки його можна модернізувати до наявного обладнання.

Запитання 3: чи можна модернізувати рідинне охолодження в існуючих центрах обробки даних?

Відповідь: Так, рідинне охолодження можна модернізувати до існуючих центрів обробки даних, особливо холодне пластинчасте охолодження та теплообмінники задніх дверей. Ці конфігурації розроблені для роботи з існуючими стійками та серверами. Процес модернізації передбачає встановлення блоку розподілу охолоджуючої рідини, ліній охолоджуючої рідини та холодних пластин або теплообмінників задніх дверей. Також може знадобитися оновлення інфраструктури живлення та охолодження. У Ningbo Hicon Industry Co., Ltd. ми можемо надати готове рішення для модернізації, яке мінімізує збої у вашій роботі.

Запитання 4. Яке типове технічне обслуговування вимагає рідинна система охолодження?

Відповідь: Вимоги до обслуговування рідинної системи охолодження зазвичай нижчі, ніж для системи повітряного охолодження. Основними завданнями технічного обслуговування є перевірка рівня та якості охолоджувальної рідини, перевірка на витоки та перевірка насосів і системи керування. Залежно від типу та умов експлуатації може знадобитися періодична заміна охолоджуючої рідини. Насоси та теплообмінники можуть вимагати очищення або обслуговування. Ми надаємо комплексний графік технічного обслуговування наших систем і пропонуємо контракти на обслуговування, щоб забезпечити надійну роботу вашої системи.

Питання 5: Який термін окупності рідинної системи охолодження?

Відповідь: Термін окупності рідинної системи охолодження залежить від конкретного застосування та місцевих витрат на електроенергію. Загалом, чим вища питома потужність і чим вищі витрати на енергію, тим коротший період окупності. Для системи зберігання високої щільності з питомою потужністю 30 кВт на стійку економія енергії від рідинного охолодження може бути значною, що часто призводить до періоду окупності від 2 до 4 років. Наша команда інженерів може надати детальний аналіз витрат і вигод для конкретного застосування.

8. Висновок

Промисловий кондиціонер повітря з рідинним охолодженням — майбутнє для систем зберігання з високою щільністю, оскільки він усуває основні обмеження повітряного охолодження. Повітря не може достатньо швидко поглинати тепло або транспортувати його достатньо ефективно, щоб не відставати від зростаючої потужності сучасного обладнання для зберігання. Рідинне охолодження з чудовою теплоємністю та теплопровідністю забезпечує прямий вихід тепла з обладнання, забезпечуючи вищу щільність потужності, нижче споживання енергії та кращу масштабованість. У Ningbo Hicon Industry Co., Ltd. наша фабрика є передовою в цій технології. Ми розробляємо та виробляємо промислові системи кондиціонерів з рідинним охолодженням, які відповідають найсуворішим вимогам до сховищ високої щільності.

Незалежно від того, будуєте ви новий центр обробки даних чи модернізуєте існуючий, ми запрошуємо вас зв’язатися з нашою технічною командою, щоб обговорити ваші вимоги до охолодження. Ми можемо надати детальні технічні характеристики продукту, дизайн системи та підтримку програм. Наша відданість якості та інноваціям зробила нас надійним партнером для операторів центрів обробки даних у всьому світі.

Зв’яжіться з Ningbo Hicon Industry Co., Ltd. сьогодніщоб обговорити ваші вимоги до промислових кондиціонерів з рідинним охолодженням і дізнатися, як наші системи можуть покращити ефективність і масштабованість ваших систем зберігання високої щільності.