Iceotope Mühendislik İncelemesi - Masaüstü Çalışma Raporu: Sıvı ve Hava Soğutmanın Karşılaştırılması

Özet

Neil Edmunds'ın hazırladığı ve 2021 tarihli bu rapor (ICTP-CDL-XX-XX-RP-Z-90200), mühendislik danışmanlığı Cundall'ın sıvı soğutma üreticisi Iceotope için yaptığı bir masaüstü çalışmasıdır. Çalışma, kasa düzeyinde hassas daldırma soğutmayı en iyi uygulama hava soğutmayla; hiperölçekli, ortak yerleşim, uç (edge) ve tropikal senaryolar için karşılaştırır. Rapor serbestçe erişilebilir, ancak müşterinin bir tedarikçi olması nedeniyle tasarruf rakamları en iyi senaryo olarak okunmalıdır.

Rapor, ASHRAE W1-W5 tesis suyu sınıflarını, doğrudan çipe soğutma ile tam daldırmayı, dielektrik yağlar ile florokarbonları ve Uptime sürekli soğutma sınıflarını gözden geçirir. ASHRAE sıvı sınıfları W1'den (FWS 2-17 C) W5'e (45 C üzeri) uzanır; sıvı sistemleri tipik olarak 40-48 C ile besleme yaparken, hava soğutmada bu değer 16-25 C'dir. Dielektrik yağlar daha ucuzdur, yanıcıdır ancak alevlenici değildir ve 10-20 yıl ömre sahiptir; florokarbonlar yanmaz, yaklaşık 30 yıl ömürlüdür, ancak daha pahalıdır ve buharlaşırsa küresel ısınma potansiyeli yüksektir.

ASHRAE hava durumu verileriyle yapılan enerji ve su modellemesi, kW BT yükü başına tasarruf rakamları üretir. Hava soğutma referansına göre su kullanımı yüzde 96'ya kadar, güç yaklaşık yüzde 40, CO2 yaklaşık yüzde 39,5 daha düşüktür. Tipik hava soğutmalı raflar 7-10 kW iken, yoğunluğu raf başına 8 kW'tan 60 kW'a çıkarmak çalışmada veri salonu ayak izini yaklaşık yüzde 86 azaltmıştır. Raporun önemli bir argümanı, PUE ve WUE'nin sunucu düzeyindeki parazit yükleri gizlediğidir. Sunucu ve güç kaynağı fanları raf gücünün yaklaşık yüzde 10'unu kullanırken, dielektrik pompalar yaklaşık yüzde 3'ünü kullanır; bu, PUE'de görünmeyen yaklaşık yüzde 7'lik gizli bir BT tasarrufudur. Rapor bu nedenle ITUE ve TUE önerir ve TUE = ITUE x PUE'yi daha adil bir tüm tesis verimlilik ölçütü olarak sunar.

Öne çıkan noktalar

1. ASHRAE sıvı sınıfları W1'den (FWS 2-17 C) W5'e (45 C üzeri) uzanır; sıvı sistemleri tipik olarak 40-48 C, hava soğutma 16-25 C ile besleme yapar.
2. Sunucu ve güç kaynağı fanları raf gücünün yaklaşık yüzde 10'unu, dielektrik pompalar yaklaşık yüzde 3'ünü kullanır; PUE'de görünmeyen yaklaşık yüzde 7'lik BT tasarrufu.
3. Tipik hava soğutmalı raflar 7-10 kW; yoğunluğun 8'den 60 kW/rafa çıkarılması veri salonu ayak izini yaklaşık yüzde 86 azaltmıştır.
4. Hava soğutma referansına göre kW BT başına: su kullanımı yüzde 96'ya kadar, güç yaklaşık yüzde 40, CO2 yaklaşık yüzde 39,5 daha düşük.
5. Dielektrik yağlar: daha ucuz, yanıcı ama alevlenici değil, 10-20 yıl ömür; florokarbonlar: yanmaz, yaklaşık 30 yıl ömür, daha pahalı ve buharlaşırsa yüksek GWP.
6. Daha adil bir tüm tesis ölçütü olarak TUE = ITUE x PUE önerilir.
7. Tedarikçi adına hazırlandığı için tasarruf rakamları en iyi senaryo olarak okunmalıdır.

Tasarımda kullanımı

• Sıvı soğutmalı BT ve CDU'ları ASHRAE W sınıfı ve besleme sıcaklığı alanlarıyla kataloglayın; sahanın iklimi için kompresörlü soğutmanın atlanıp atlanamayacağına bu alanlarla karar verin.
• Kullanıcı sunucu fan gücünü girdiğinde isteğe bağlı ITUE/TUE göstergesi sunun.
• Tedarikçi kaynaklı tasarruf rakamlarını 'gösterge niteliğinde' olarak etiketleyin.
• Yoğunluk artışının veri salonu ayak izine etkisini, örneğin 8'den 60 kW/rafa geçişte yaklaşık yüzde 86 azalma, bir senaryo karşılaştırması olarak gösterin.

Kimler okumalı

Sıvı soğutma ile hava soğutmayı karşılaştıran mekanik tasarımcılar, sürdürülebilirlik mühendisleri ve yatırım karar vericileri.

İlgili standartlar

• ASHRAE TC 9.9 Liquid Cooling Guidelines
• ISO/IEC 30134-2 (PUE)

Yayın bilgileri

Yazarlar

Neil Edmunds

Yayıncı

Cundall (for Iceotope Technologies)

Yıl

2021

Belge numarası

ICTP-CDL-XX-XX-RP-Z-90200

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Uzman / topluluk

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

Telif hakkı saklı; yalnızca künye — özgün belge için yayıncının kullanım koşulları geçerlidir

Künye