Sıvı Soğutmalı Bilgi Teknolojisi Ekipmanının (ITE) Veri Merkezi Tesis Sistemlerine Bağlantısı için Kılavuz, Revizyon 1, Sürüm 1.0 (Nisan 2022)

Özet

Kılavuzun gerekçesi, veri merkezlerinde teknoloji yenilemenin ömür boyu birçok kez yapılması ve sıvı soğutmalı BT'nin onlarca yıldır, özellikle HPC için ve genellikle ilk inşa sırasında kurulmuş olmasıdır. Önceki yenilemeler sınırlı çözümlerle yapılmış ve çoğu kez tesisin kapatılmasını gerektirmiştir. Yapay zeka, sanal gerçeklik ve makine öğrenmesi gibi yüksek yoğunluklu uygulamalar sıvı soğutmalı BT eklemeyi ve değiştirmeyi olağan işletme gereksinimi hâline getirmektedir. Belge, ITE'nin tesis suyu sistemine (FWS) ya doğrudan ya da ITE ile FWS arasında bir ısı değiştirici bulunan teknoloji soğutma sistemi (TCS) döngüsünü ayıran bir CDU üzerinden bağlandığını tanımlar.

Bağlantının temel bileşenleri şunlardır: bağlantı ve izolasyon (ortalama onarım süresini ve eş zamanlı bakım yapılabilirliği iyileştirir), tahliye hava alma ve yıkama bağlantıları, ısı değiştirici serpantinlerini kirlenmeden korumak için süzgeçler, CDU veya ITE arasındaki basınç farkını dengeleyen akış dengeleme vanası, diferansiyel basınç ve akış için ölçüm noktaları ve hizalama toleransı. Bağlantı noktası için bazı gereksinimler OCP ACS Immersion belgesinden alınmıştır: FWS arayüzünün girişi mavi, çıkışı kırmızı ve akış yönü oku ile işaretlenmesi; bağlantıların 50 kPa mutlak (kısmi vakum) ile 800 kPa etkin basınç arasında çalışması; su ve yüzde 50'ye kadar glikol karışımlarının desteklenmesi; hava veya zemin altı dağıtıma bağlanabilmesi.

Boru bağlantı boyutu, gelecekteki sıvı soğutmalı ITE'nin kW kapasitesini belirleyen ana parametredir. Isı transferi Q = hacimsel debi x delta T x özgül ısı kapasitesi ilişkisiyle tanımlanır ve Tablo 1, boru boyutuna ve akışkan sıcaklık artışına göre azami pratik soğutmayı verir; akış hızı enerjiyi, çap inşaatı, delta T ise hem soğutma sistemi hem ITE performansını etkiler. Bağlantı yöntemi için rack tabanlı çözümler (kapı HX, soğuk plaka, rack içi immersion) genellikle 0,75 inç/DN20 ile 1,25 inç/DN40 arasındadır ve dişli bağlantı kullanır; belge, küresel standart diş türü olarak BSPP'yi önerir. 2 inç/DN50 ve üzeri CDU ve tank bağlantılarında oluklu kaplinler (ASTM F1476) veya flanşlar kullanılır.

Bağlantı türleri arasında seçim risk temelli yapılır. 1,25 inçin üzerinde hızlı bağlantı kesicilerin çalıştırılması FWS basınçlarında hidrostatik itme nedeniyle zorlaşır ve küresel, tescilli olmayan bir hızlı bağlantı kesici standardı yoktur; bu yüzden kesicinin yukarı akışına izolasyon vanası kesinlikle önerilir. 2 inç ve üzeri borularda oluklu kaplinler, sıcak iş gerektirmemesi, boru hareketine ve hizalama değişimine toleransı ve yükün cıvatalar yerine olukla taşınması nedeniyle Sınıf 150 flanşlara tercih edilir; "görev kritik" oluklu kaplinler için aynı üreticinin gövde ve contası, izlenebilir işaretleme ve onaylı, denetlenebilir kurulum doğrulaması beklenir. Hortumlar bakım kalemidir; görev kritik hortum için genel sektör rehberliği 10 yıldır.

Belge ayrıca yoğuşma ve risk konularını ele alır: FWS sıvısını çiğlenme noktasının üzerinde tutmak yoğuşma riskini azaltır ve hava soğutmalı sınıflar A1-A4 için ASHRAE önerilen çiğlenme noktası sınırı 15 C'dir. Bağlantı noktaları için hata modu ve etki analizi (FMEA) ile önem, olasılık ve saptanabilirlik azaltılmalı; doğrulanamayan bağlantı yöntemleri yüksek önemli konumlarda kullanılmamalı veya sızıntı algılama ile korunmalıdır. Kaynaklı, kaynaştırılmış ve preslenmiş bağlantılar yeniden bağlanabilirlik sağlamadığından ITE yenilemesi için dişli, oluklu kaplin ve flanş bağlantıları esas alınır. Kılavuz bir öneri belgesidir; basınç aralığı dışındaki istisnaları belirlemek tesis sahibinin sorumluluğundadır ve nihai doğrulama lisanslı bir mühendisçe yapılmalıdır.

Öne çıkan noktalar

1. FWS arayüzleri işaretlenmelidir: giriş mavi, çıkış kırmızı, her ikisinde akış yönü oku.
2. Bağlantılar 50 kPa mutlak (kısmi vakum) ile 800 kPa etkin basınç arasındaki FWS'yi, su ve yüzde 50'ye kadar glikol karışımlarını desteklemelidir; filtrasyon ve su kalitesi ASHRAE TC 9.9'a göredir.
3. Boru bağlantı boyutu gelecekteki kW kapasitesini belirler: Q = hacimsel debi x delta T x özgül ısı; tablo, boru boyutu ve sıcaklık artışına göre azami pratik soğutmayı verir.
4. Rack tabanlı çözümler genellikle 0,75 inç/DN20, 1 inç/DN25 veya 1,25 inç/DN40 ve dişli bağlantı kullanır; belge BSPP dişi küresel standart olarak önerir.
5. Hızlı bağlantı kesicilerin yukarı akışında izolasyon vanaları kesinlikle önerilir; hidrostatik itme FWS basınçlarında kesici çalıştırmayı zorlaştırır ve küresel, tescilli olmayan bir standart yoktur.
6. 2 inç/DN50 ve üzeri borularda oluklu kaplinler (ASTM F1476), sıcak iş gerektirmediği ve boru hareketine toleransı nedeniyle Sınıf 150 flanşlara tercih edilir.
7. FWS sıvısını çiğlenme noktasının üzerinde tutmak yoğuşmayı önler; hava soğutmalı sınıflar A1-A4 için ASHRAE önerilen çiğlenme noktası sınırı 15 C'dir.
8. Her bağlantıda izolasyon, hava alma/tahliye/yıkama bağlantıları (yıkama süzgeçleri ve HX'i atlamalı), süzgeçler ve akış dengeleme vanaları bulunmalıdır.
9. Flanşlarda conta gevşemesi ilk 4-6 saatte kalınlığın yüzde 20-50'sine ulaşabilir; tork doğrulaması kurulumda ve en az 4 saat sonra yapılmalıdır.
10. Hortumlar ve hizalama aygıtları 20 yıldan kısa ömürlüdür ve bakım kalemi olarak planlanmalıdır; görev kritik hortum için genel rehber 10 yıldır.

Tasarımda kullanımı

• Sıvı soğutma yerleşimlerinde her raf veya CDU bağlantısına izolasyon vanası, hava alma/tahliye/yıkama bağlantıları ve süzgeç içeren standart çıkış noktaları yerleştirin; kapasiteyi Q = debi x delta T x cp ile boyutlandırarak konum başına gelecekteki kW'ı açık yazın.
• Doğrulama kuralları ekleyin: FWS tasarım basıncı 50 kPa mutlak ile 800 kPa etkin arasında, glikol en çok yüzde 50, besleme sıcaklığı oda çiğlenme noktasının (varsayılan 15 C) altında veya eşit olduğunda uyarı.
• Çizimlerde ve BIM dışa aktarımlarında besleme ve dönüşü renk kodlayın (mavi giriş, kırmızı çıkış).
• 2 inç altı rack bağlantılarında BSPP dişli bağlantı noktası belirtin ve hızlı bağlantı kesici kullanılacaksa yukarı akışına izolasyon vanası koyun; 2 inç ve üstü CDU ve tank bağlantıları için oluklu kaplin veya flanş seçimini hareket, hizalama ve sıcak iş ihtiyacına göre yapın.
• Bağlantı noktaları için FMEA yapın; doğrulanabilir (radyografi veya görsel muayene ve basınç testi) yöntemleri yüksek önemli konumlarda tercih edin, diğerlerinde sızıntı algılama ve damlama tepsisi planlayın.
• 20 yıldan kısa garantili bileşenleri (hortum, süzgeç, vana, flanş, hareket aygıtları) bakım takvimine alın ve düşük riskli konumlara yerleştirin.

Kimler okumalı

Sıvı soğutmalı BT'yi tesis suyu sistemlerine bağlayan soğutma tasarımcıları, mekanik yükleniciler, CDU ve soğutma çözümü üreticileri ile işletme ekipleri.

Belgenin bölümleri

1. Yönetici özeti
2. Tanımlar
3. Giriş
4. Sıvı soğutmalı ITE ekleme için tasarım hususları
5. ITE bağlantı noktası standardizasyonu
6. Dişli bağlantılar
7. Hızlı bağlantı kesiciler
8. Oluklu kaplin bağlantıları
9. Flanş bağlantıları
10. Hizalama hususları
11. Esnek hortum
12. Çiğlenme noktası
13. FMEA analizi
14. Bağlantı hatlarının ana bileşenleri ve işlevleri
15. Sonuç
16. Ek A: Bağlantı/Bağlantı kesme hususları (dişli, oluklu kaplin, flanş)
17. Ek B: Sabit bağlantı yöntemleri (kaynak, ergitme, krimp)

İlgili standartlar

• ASHRAE TC 9.9 Liquid Cooling Guidelines
• ASTM F1476
• ASME B16.5 Class 150 flanges
• OCP ACS Immersion Requirements Rev 2

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Mitchell, D. (Victaulic); Menoche, J. (Vertiv); Gross, J. (JMGross Engineers); Sorell, V. (Microsoft); Musilli, J. (CPS/Integra)

Yayıncı

Open Compute Project Foundation

Yıl

2022

Belge numarası

Rev 1 v1.0

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Sektör kuruluşu

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

Lisans

CC BY-SA 4.0 — atıf vererek ve aynı lisansla paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

www.opencompute.org

Künye