Co trzeba zrobić, aby przejść na chłodzenie cieczą? | nVent

Przechodzenie na chłodzenie cieczą

Stały postęp w technologii i łączności napędza powstawanie nowych aplikacji i zwiększa zapotrzebowanie na ochronę danych i sieci na całym świecie. Strumieniowe przesyłanie treści, bankowość online, przetwarzanie w chmurze, przetwarzanie brzegowe, sztuczna inteligencja. To tylko kilka przykładów zastosowań napędzających zapotrzebowanie na dane na całym świecie.

Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na usługi internetowe i chmurowe centra danych muszą wykładniczo skalować pojemność. W wielu przypadkach muszą to robić bez drastycznego zwiększania zajmowanego miejsca. Elektryfikacja również napędza technologie nowej generacji, które przewyższają możliwości tradycyjnej infrastruktury danych, zwłaszcza w dziedzinie chłodzenia.

Nadszedł czas, aby rozważyć chłodzenie cieczą.

Poprawa wydajności i uzyskiwanie efektywności

Zwiększona gęstość centrów niezbędna do spełnienia potrzeb w zakresie danych sprawia, że chłodzenie powietrzem jest mniej wykonalne dla wielu operatorów. Gęsto upakowane szafy serwerowe utrudniają przepływ powietrza, a chłodzenie powietrzem nie jest w stanie skutecznie poradzić sobie z wysokimi obciążeniami cieplnymi. Centra danych, które próbują poradzić sobie z tym poprzez zwiększenie prędkości powietrza, mogą szybko stać się środowiskiem przypominającym tunel aerodynamiczny, który jest drogi w obsłudze i trudny w serwisowaniu.

Gdy konieczne jest, aby systemy chłodzenia powietrza pracowały w trybie dużego obciążenia w celu utrzymania temperatury roboczej, w obiektach mogą także wystąpić awarie sprzętu, wysokie koszty energii i nieplanowane przestoje. W wielu centrach danych chłodzenie cieczą może zapewnić lepszą wydajność i oszczędność energii, a także pomóc działać w bardziej zrównoważony sposób.

Chłodzenie cieczą może pomóc centrom danych zwiększyć pojemność i utrzymać efektywne wykorzystanie przestrzeni i energii. Może również zapewnić korzystny zwrot z inwestycji i obniżyć całkowity koszt posiadania obiektów centrów danych. Systemy chłodzenia cieczą stanowią skuteczne rozwiązanie pozwalające na osiągnięcie wymaganych parametrów temperatury i zmniejszenie zużycia energii przez systemy chłodzenia. Ciecz ma znacznie większą zdolność do przenoszenia ciepła niż powietrze, co pomaga wykorzystać chłodzenie cieczą, aby zwiększyć efektywność wykorzystania energii (PUE), obniżając koszty energii i przyczyniając się do zrównoważonego rozwoju środowiska.

Istnieją trzy główne typy chłodzenia cieczą:  

• Chłodzenie pośrednie cieczą — ciepło jest przekazywane do cieczy przez wymiennik ciepła powietrze-woda znajdujący się w rzędzie lub szafie.  
• Chłodzenie bezpośrednie cieczą — ciepło jest przekazywane bezpośrednio do dołączonego elementu przenoszącego ciepło chłodzonego cieczą, takiego jak chłodzenie zanurzeniowe lub zimna płyta. 
• Hybrydowe chłodzenie bezpośrednie i pośrednie cieczą — selektywne chłodzenie najbardziej energochłonnych komponentów z bezpośrednim kontaktowym chłodzeniem cieczą; pozostała część szafy chłodzona przez dodatkowe urządzenie chłodzące powietrze-woda.

Aby określić, która opcja jest najlepsza dla danego centrum danych, skontaktuj się z ekspertem nVent.

Przygotowanie działalności na przyszłe wyzwania i możliwości sprzętu IT nowej generacji

Wraz z postępem technologicznym oraz rozwojem sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego stale rosną wymagania odnośnie do mocy sprzętu IT — a większa moc oznacza zwykle więcej ciepła. Chłodzenie zaawansowanego sprzętu w chłodzonym powietrzem centrum danych wymaga od obiektów dostarczania większej ilości powietrza przez szafy serwerowe. Problem z wydajnością energetyczną i wykorzystaniem energii spowodowany przez zaawansowany sprzęt IT sam się potęguje — układy scalone wymagają więcej mocy i generują więcej ciepła, co wymaga dodatkowej mocy przeznaczonej na chłodzenie.

Menedżerowie centrów danych i specjaliści IT wiedzą, że konieczne jest dalsze zwiększanie wydajności, aby sprostać potrzebom klientów. Aby wykorzystać lepszą wydajność, nowe przypadki biznesowe i nowe typy obciążeń, jakie umożliwia technologia nowej generacji, zarządzający ośrodkami przetwarzania danych muszą maksymalizować wydajność systemów chłodzenia. W wielu sytuacjach centra danych doszły do punktu, w którym chłodzenie urządzeń o dużej mocy za pomocą powietrza jest już po prostu niewykonalne.

Wiele nowych technologii informatycznych i układów scalonych jest obecnie projektowanych z myślą o chłodzeniu cieczą. Centra danych, które wdrażają tylko chłodzenie powietrzem, mogą w przyszłości mieć problemy ze spełnieniem wymagań klientów, którzy poszukują lepszej wydajności i sprzętu IT nowej generacji.

Technologia chłodzenia cieczą umożliwia zastosowanie wielu elastycznych metod chłodzenia

Chłodzenie tylko cieczą, w którym przewody płynnego chłodziwa chłodzą zarówno chipy, jak i szafy, jest niezwykle skuteczne, ale wymaga przewodów płynnego chłodziwa, zaworów i połączeń dla każdej pozycji szafy w całym obiekcie. Początkowa inwestycja może wydawać się zniechęcająca, ale w dłuższej perspektywie prawdopodobnie się opłaci ze względu na zwiększoną wydajność, pojemność, gotowość na przyszłość i energooszczędność.

Istnieje jednak alternatywna ścieżka, która pozwala menedżerom centrów danych wprowadzić wysoką wydajność chłodzenia cieczą do placówek, które mają tylko infrastrukturę chłodzenia powietrzem na poziomie obiektu: chłodzenie hybrydowe.

Chłodzenie cieczą i powietrzem może pomóc centrom danych w efektywniejszym chłodzeniu sprzętu IT przy jednoczesnym wykorzystaniu istniejącej infrastruktury chłodzenia powietrzem. Menedżerowie centrów danych mogą wdrażać systemy chłodzenia hybrydowego jako rozszerzenie istniejącej infrastruktury. Ta metodologia chłodzenia wykorzystuje technologię chodzenia cieczą w celu zmniejszenia obciążenia chłodnic powietrza poprzez wprowadzenie chłodzenia cieczą na poziomie szafy i serwera, działając w ramach infrastruktury chłodzonej powietrzem. Podejście to można często wdrożyć szybciej i przy niższych nakładach inwestycyjnych niż wdrożenie kompletnej architektury chłodzenia cieczą na terenie całego obiektu.  

W przypadku chłodzenia hybrydowego cieczą i powietrzem serwery i chipy chłodzone są przez bezpośredni kontakt z cieczą lub zanurzenie w cieczy chłodzącej. Rozwiązania chłodzenia hybrydowego cieczą i powietrzem mogą obejmować konfiguracje wymienników ciepła na poziomie szafy (np. tylne drzwi) lub rzędu. Ciecz krąży w serwerach chłodzonych cieczą, a ciepło jest odprowadzane z cieczy przez zewnętrzny wymiennik ciepła do pomieszczenia. Infrastruktura chłodzenia powietrzem w pomieszczeniu jest wykorzystywana do usuwania ciepła z otoczenia i utrzymania pożądanej temperatury na poziomie pomieszczenia.

Tego rodzaju rozwiązania mogą być idealnym rozwiązaniem dla menedżerów centrów danych, którzy nie mogą zaakceptować dodatkowych kosztów i potencjalnych przestojów związanych z pełnym projektem modernizacji. Rosnące zapotrzebowanie na rozwiązania zgodne z zasadami zrównoważonego rozwoju i postępująca elektryfikacja sprawiają, że inwestycje w nowe technologie IT i sprzęt nowej generacji będą tylko rosły. Niezależnie od tego, czy chodzi o pełną modernizację, czy wdrożenie technologii hybrydowych, nadszedł czas, aby rozważyć korzyści płynące z chłodzenia cieczą.