Navigeren door de AI-warmtegolf: Trends in vloeistofkoeling voor meer efficiëntie en prestaties

Ondersteuning van efficiëntie, zelfs zonder Liquid Infrastructure van de faciliteit

Veel datacenters hebben te maken met de uitdaging om chips van de volgende generatie te ondersteunen en hun activiteiten energiezuiniger te maken. In een ideale wereld zouden veel datacenters uitgerust zijn met een vloeibare infrastructuur voor elk rack. Bouwprojecten en ombouw van datacenters kunnen echter gepaard gaan met een langere downtime en aanzienlijke tijd en financiële verplichtingen vergen. Hoewel vloeistofleidingen van de faciliteit naar elk rack zeker helpen om een energiezuiniger datacenter te runnen, kunnen bouwprojecten milieunadelen hebben, omdat het bouwproces zeer water- en energie-intensief is. Het bouwen van nieuwe datacenters is een lang proces en het is belangrijk voor duurzaamheid dat de industrie ervoor zorgt dat de IT-afdeling zoveel mogelijk computerkracht uit de bestaande footprint haalt.

Vloeistof-naar-lucht-technologie kan helpen. Vloeistofgekoelde warmtewisselaars kunnen managers van datacenters helpen bij het implementeren van vloeistofkoeling zonder afhankelijk te zijn van het water van de locatie door een gesloten vloeistofcircuit door racks te laten lopen en vervolgens warmte af te stoten in de lucht, waar deze kan worden beheerd door bestaande koelsystemen. LTA-koelsystemen kunnen krachtige computerprestaties en technologie van de volgende generatie ondersteunen en kunnen de bedrijfskosten helpen verlagen terwijl de uptime en betrouwbaarheid behouden blijven.

Colocatie datacenters kunnen ook LTA-technologie gebruiken om high-performance computing clusters binnen hun faciliteiten uit te voeren, waardoor ze hun bedrijf kunnen diversifiëren en de efficiëntie kunnen verbeteren. Het modulaire ontwerp van LTA-eenheden helpt datacenters ook uit te breiden naarmate de vraag naar koeling toeneemt, waardoor de flexibiliteit behouden blijft voor het verbeteren van de mogelijkheden zonder lange retrofit-projecten.

Water besparen met vloeistofkoeling

Het lijkt misschien contraintuïtief, maar slim ontworpen vloeistofkoelsystemen kunnen in feite minder water gebruiken dan luchtkoeling. Veel luchtgekoelde datacenters maken gebruik van verdamping koeling voor hun airconditioning. Systemen voor verdampingskoeling maken gebruik van grote warmtewisselaars om warmte op te vangen uit de omgevingslucht die door DE WARMTEWISSELAAR is verwarmd. Deze warmtewisselaars transporteren vervolgens warmte met behulp van water, dat wordt gekoeld door het over koelblokken te laten lopen en het water in de lucht te laten verdampen. Omdat water verdampt als onderdeel van dit proces, moet het worden vervangen door externe bronnen.

Veel vloeistofkoelsystemen maken gebruik van gesloten kringen die water via stellingen recyclen. Deze vloeistofkringen hoeven alleen te worden ververst om redenen van waterkwaliteit en kunnen worden gekoeld met andere vloeistofkringen die een betere warmteoverdrachtscapaciteit en meer mogelijkheden voor duurzaamheid bieden. Met name warmte die door water wordt meegevoerd, kan worden hergebruikt voor andere toepassingen zoals verwarming van gebouwen, smelten van ijs, landbouw, afvalwaterzuivering of lokale verwarmingssystemen. Dit voegt een extra laag duurzaamheid toe aan datacenters, waardoor een waterintensief proces waarbij warmte wordt afgevoerd, wordt omgezet in een efficiënter systeem waar warmte wordt hergebruikt.

Vloeistofkoeling voorbij het rek

Datacenters kunnen ook de duurzaamheid verhogen door vloeibare koeling te gebruiken in de infrastructuur van de faciliteit, zoals energieopslag. Back-upvoeding is essentieel voor datacenters, omdat de industrie een uptime van 24/7 nodig heeft, ongeacht onderbrekingen of schommelingen in het lokale netwerk.

Naarmate meer en meer datacenters hun eigen energie beginnen te genereren om de afhankelijkheid van het net te verminderen en de veerkracht te verbeteren, hebben ze bovendien energieopslag op locatie nodig om de verschillen in energieproductie en -gebruik in evenwicht te brengen. Zonne-energie kan bijvoorbeeld de algehele duurzaamheid van datacenters aanzienlijk verbeteren, maar het is alleen mogelijk om zonne-energie op te wekken tijdens de dag dat de zon uit is. Energieopslag kan helpen bij het ontkoppelen van energieopwekking en -gebruik.

Ruimte is van groot belang in datacenters, dus energieopslaginstallaties moeten zo weinig mogelijk ruimte in beslag nemen. Vloeistofkoeling kan de energiedichtheid in energieopslagtoepassingen op dezelfde manier verbeteren als de spaandichtheid. Door vloeistofleidingen door rekken met batterijen te voeren, blijft de veiligheid behouden doordat batterijen niet oververhit raken, terwijl ontwerpers meer batterijen in de buurt kunnen plaatsen, waardoor de energiedichtheid toeneemt. Op deze manier kunnen innovaties binnen het datacenter worden toegepast op de ondersteunende infrastructuur, waardoor de veiligheid en duurzaamheid worden verbeterd.

Onderhoud aan vloeistofkoelsystemen

In oudere luchtkoelsystemen is het voor datacenterbeheerders van essentieel belang om de luchtstroom en inlaattemperaturen te beheren om te voldoen aan de behoeften van de chips die worden gekoeld. In deze toepassingen is de koeling echter verbonden met de gehele ruimte, zodat afzonderlijke systemen niet zo'n grote directe invloed hebben op de koelprestaties.

In toepassingen voor vloeistofkoeling is rekenkracht direct gekoppeld aan de prestaties van het koelsysteem omdat de koelkring helemaal naar de chip loopt. Als de koeling afneemt, zelfs kortstondig, zal dit de werking van het datacenter verstoren en apparatuur beschadigen. De tijdschalen voor oververhitting, shutdown van apparatuur en catastrofale storingen zijn vaak minder dan 30 seconden. Dit vereist een zeer doelgerichte en oplossingsgerichte aanpak voor het installeren en onderhouden van koelsystemen.

Een aspect van onderhoud dat het vermelden waard is, is vloeistofbeheer. De distributie-eenheid van de koeling vormt het hart van het datacentersysteem en volgens deze analogie is de vloeistof het bloed. Als de vloeistoffen in de koelleidingen niet goed worden behandeld en gefilterd, kan dit leiden tot biogroei, corrosie, vervuiling van koelplaten, vuil in koellussen en uiteindelijk schade aan equipment. Met miljoenen dollars aan IT in datacenterracks is er weinig ruimte voor fouten. Het is van essentieel belang dat het personeel van het datacenter iemand begrijpt of samenwerkt die begrijpt hoe de waterkwaliteit moet worden beheerd.

Het beheer van de waterkwaliteit loopt van installatie tot en met de levensduur van koelapparatuur. Het omvat vaak regelmatige reiniging en vervanging van filters, doorspoelen van secundaire leidingen tijdens installatie of vóór levering om biogroei te voorkomen voordat het systeem wordt ingeschakeld, periodieke vloeistoftests en -herstel om de kwaliteit van de vloeistof te waarborgen. Het is belangrijk dat managers van datacenters koelapparatuur selecteren die eenvoudig te onderhouden is en een plan hebben om de waterkwaliteit te handhaven voordat de apparatuur wordt geïnstalleerd.

nVent richt zich op betrouwbaarheid en efficiëntie en streeft ernaar geavanceerde koeloplossingen te leveren die zijn afgestemd op de eisen van moderne datacenters en omgevingen met hoge prestaties. Lees meer over de uitgebreide portfolio en expertise van nVent, waaronder datacenteroplossingen: Datacenters en netwerken | nVent-GEGEVENSOPLOSSINGEN