Veri Merkezi Sıvı Dağıtımı Rehberi ve Referans Tasarımlar, Revizyon 1.0 (8 Ocak 2024)

Özet

Belge, sıvı soğutmalı BT'nin HPC'de uzun süredir kullanıldığını ve genellikle ilk inşaatta kurulduğunu, ancak sonraki aşamalarda eklenmesi ya da güncellenmesinin birçok veri merkezi için yaşam döngüsü gereksinimi haline geldiğini belirtir. BT yenilemesi 3-5 yılda bir yapıldığından, boru güzergâhlarını ve bağlantı noktalarını korumak yatırım maliyetini ertelemenin ve kesintiyi önlemenin yolu olarak sunulur. Planlama alanları boru boyutlandırma ve güzergâhı, BIM tabanlı referans tasarımlar, sıcaklık kontrolü, izolasyon ve termal ride-through, hizmet seviyesi sözleşmeleri (SLA) ile tasarım, devreye alma ve prosedürlerle maliyet-risk dengesidir. Mevcut tesisler için seçenekler soğuk su sistemine bağlanmak ya da soğutucu santralini kuru soğutucular veya kapalı yoğuşturucu suyu devresiyle devre dışı bırakmaktır.

Vaka 1, mevcut tesis su sistemine bağlantıyı kapsar; örneğin bir CRAH'ı değiştirerek ya da ek tapa noktaları ekleyerek. Boru boyutlandırma Q = hacimsel debi x delta T x yoğunluk x özgül ısı bağıntısını izler; belge suyun hacim başına havadan yaklaşık 3.300 kat fazla ısı taşıdığını söyler. Glikol ve dielektrik akışkanlar ısı kapasitesini düşürür; boru çapı-kW Tablo 1'i yalnızca kavramsal karşılaştırma içindir. Kurulumdan zirve işletmeye sıcaklık değişimi 30 °C'yi aşabileceğinden boru hareketi önemlidir; HDPE paslanmaz çeliğin yaklaşık 7 katı hareket eder. CDU ihtiyacı teknolojiye göre değişir. Soğutma plakası ve daldırma genellikle basınç, kalite ve sıcaklık kontrolü için CDU ister, kapı eşanjörleri çoğunlukla doğrudan bağlanabilir ve kontrol vanalı bir sirkülasyon pompası devre izolasyonu olmadan CDU yerine geçebilir.

Vaka 2, 30 °C üzeri yüksek sıcaklık devrelerini kapsar. Belge, altı sıvı soğutma sınıfı içeren ASHRAE TC 9.9 2021 kılavuzlarını anar; 35-60 °C'deki soğutma plakası ve daldırma devrelerinin yaygın olduğunu ve buharlaşma olmadan kuru ısı atımıyla karşılanabileceğini; ASHRAE'nin en yüksek çiğlenme noktasının Sınıf C için 28 °C ve önerilen azami değerin 15 °C olması nedeniyle yoğuşmanın sorun olmadığını belirtir. 50 °C'nin (122 °F) üzerindeki sıvı, sera, havuz veya bölgesel ısıtma gibi ısı kullanımını pratik kılar ve ERE'yi iyileştirir. Tesis sınırındaki bir CDU yine de devreyi dış sıvılardan, sıcaklıklardan ve basınçlardan ayırmaya yardımcı olabilir.

Risk bölümleri termal ride-through ve akış kaybını ele alır; pompa yedekliliği, yedek güç ve BT'ye yakın ek devre hacmi önerilir. SLA sınırı olarak CDU önerilir; çünkü işletmeci, satıcı ve kiracı arasında TCS su kalitesinin sahipliği sık görülen bir sorundur. FMEA, arıza şiddeti, olasılığı ve tespit edilebilirliği üzerinden tanımlanır; boruların BT'nin uzağına veya altına yerleştirilmesi, bağlantı kurulumunun doğrulanması ve dişli, flanşlı, sıkıştırmalı veya kaynaklı bağlantılarda sızıntı algılama gibi önlemler sayılır. Tier III ve IV etkileri, SOP, MOP ve EOP içeriği, devreye alma, BIM içeriği ve prefabrikasyon ele alınır; ekler dağıtım devreleri, başarı anahtarları, FMEA ve kapalı devre temizliğini içerir. Belge kapsamlı olmadığını belirtir ve kesin sınırı azdır.

Öne çıkan noktalar

1. BT yenilemesi 3-5 yılda bir olur; boru güzergâhlarını ve tapa noktalarını korumak sıvı soğutmanın sonradan asgari maliyet ve kesintiyle eklenmesini sağlar.
2. Isı transferi Q = hacimsel debi x delta T x yoğunluk x özgül ısıdır; su hacim başına havadan yaklaşık 3.300 kat fazla ısı taşır.
3. Glikol katkıları ve dielektrik daldırma akışkanları ısı kapasitesini düşürür; aynı ısıyı taşımak için daha fazla hacim gerekir.
4. Kurulumdan zirve işletmeye sıcaklık değişimi 30 °C'yi aşabilir; HDPE paslanmaz çeliğin yaklaşık 7 katı ısıl hareket eder.
5. 35-60 °C'deki soğutma plakası ve daldırma devreleri yaygındır ve buharlaşma olmadan kuru ısı atımıyla karşılanabilir.
6. 50 °C'nin (122 °F) üzerindeki sıvı, 35 °C (95 °F) havaya göre ısı kullanımı için çok daha uygundur ve ERE'yi iyileştirir.
7. ASHRAE TC 9.9 (2021) Sınıf C için azami çiğlenme noktasını 28 °C verir ve 15 °C azami değer önerir; 15 °C üzerindeki sıvıda yoğuşma riski asgaridir.
8. Kapı eşanjörleri çoğunlukla doğrudan tesis suyuna bağlanabilir; soğutma plakası ve daldırma genellikle basınç, kalite ve sıcaklık ayrımı için CDU kullanır.
9. CDU mantıklı bir SLA sınırıdır; TCS tarafında debi, sıcaklık ve basıncın ısıl ölçümü yapılır.
10. Tier III, tank, kapı eşanjörü veya soğutma plakasına soğutma beslemesini ilgilendirir; BT içindeki sıvı dağıtımını değil; MTTR önemli bir erişilebilirlik faktörüdür.

Tasarımda kullanımı

• İlk tasarımda tapa vanaları, düz hatlı boru güzergâhları, vana ve bağlantı parçası değişimi, tahliye ve yoğuşma toplama için yer ayırın.
• Boru boyutunu kW ve delta T karşısında Q denklemiyle tahmin edin ve lisanslı bir mühendisle doğrulayın; belgenin tablosu yalnızca kavramsal karşılaştırma içindir.
• Her BT teknolojisi için CDU, sirkülasyon pompası veya doğrudan bağlantıdan hangisinin kullanılacağına karar verin; CDU'ları bakım, ağırlık ve ıslak ağırlığa uygun yerlere koyun.
• Termal ride-through ve akış kaybı müdahalesini planlayın: yedekli pompalar, yedek güç ve BT'ye en yakın ek devre hacmi.
• SLA sınırını ve ölçümü CDU'da tanımlayın ve TCS su kalitesini kimin bakım ve garanti altında tutacağını belirtin.
• Bağlantılar için FMEA yapın; bağlantı tipine ve konumun şiddetine göre denetim veya sızıntı algılama isteyin.

Kimler okumalı

Gelecekteki sıvı soğutmalı BT için hazırlık yapan tesis tasarımcıları, işletmeciler ve kolokasyon sağlayıcıları ile tesis tarafı sıvı dağıtımını anlamak isteyen BT kullanıcıları.

Belgenin bölümleri

1. Yönetici Özeti
2. 1. Giriş
3. 2. Açık Bilgi İşlem Projesi (OCP) İlkelerine Uyum
4. 3. Tasarım Hususları
5. 3.1 Vaka 1 - Mevcut Tesis Su Sistemine Bağlantı
6. Boru Bağlantıları için Planlama
7. Boru Güzergâhı Planlama
8. Boru Hareketi
9. Boru Malzemesi Seçimi
10. Soğutma Sıvısı Dağıtım Ünitesi (CDU) Planlaması
11. 3.2 Vaka 2 - Yüksek Sıcaklık Devresi (>30C) Hususları
12. 3.3 Hizmet Seviyesi Sözleşmeleri (SLA) ve Risk Hususları
13. 3.4 Risk ve Güvenilirlik Hususları
14. 3.5 Veri Merkezi Yaşam Döngüsünde Sıvı Soğutmalı BT için VDC Desteği
15. 4. Sonuç
16. Ek B. Soğutma Dağıtım Devreleri
17. Ek D. Olasılık Risk Faktörü Azaltımı (FMEA)
18. Ek E. Kapalı Devre Temizlik En İyi Uygulamaları

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Don Mitchell; John Menoche; John Gross; Vali Sorell; John Musilli

Yayıncı

Open Compute Project Foundation

Yıl

2024

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