"Bulut Ölçeği" için Modüler Teknoloji Soğutma Sistemi: Rafa Sıvı Dağıtım Sistemlerinin Tasarımı ve Teslimatı, Sürüm 1.0 (25 Ağustos 2025)

Özet

Rapor, yapay zekâ fabrikalarının belirsiz raf güç yoğunlukları, değişen ΔT aralıkları ve akışkan kalitesi şartlarıyla geleneksel şantiye yapımının yetersiz kaldığı noktadan yola çıkar. Çözüm olarak DfMA (üretim ve montaj için tasarım) ilkesiyle şantiye dışında üretilen, BIM destekli modüler boru sistemleri önerilir; BIM içeriği için LoD 350+ başlangıç noktası kabul edilir. Belge kalabalık kaynaklı hazırlanmış, normatif olmayan bir rehberdir; ürün görselleri örnektir ve eşdeğer ürünler de önerilir. Bir önceki OCP bağlantı yöntemleri, propilen glikol ve su bazlı akışkan belgelerinin üzerine kurulur.

Modülerlik bölümü yararları sıralar: ΔT ve kW/raf değişimine uyum, 25 µm altı kirlilik seviyesine ulaşmayı kolaylaştıran temizlik, gömülü karbon azaltımı, tedarik zinciri dayanıklılığı, daha az kusur ve şantiyede daha az nitelikli işçilik saati. Bağlantı sayısının azaltılması, standart bağlantı yöntemleri (diş için BSPP), hizalama toleransı, titreşim ve sismik yükler için esneklik önerilir. Bulut ölçeğinde bir veri merkezinde 20.000 ila 40.000 veya daha fazla boru bağlantısı bulunabileceği, FMEA ve bağlantı güvenilirliği analizinin buna dayandığı belirtilir. Şantiye sıcaklığı 15-20 °C iken zirvelerin 70 °C üzerine çıkabileceği vurgulanır.

Akışkan ve boru malzemesi bölümü şunları verir: mikro kanallı eşanjörler 25 µm veya daha ince filtrasyon ister, glikol katkıları özgül ısıyı yüzde 10'dan az düşürür ve kapasiteyi orantılı azaltır, karbon çeliği gibi korozyon ürünü veren malzemelerden genelde kaçınılır. Borulama tasarım tablosunda arka kapı eşanjörü devreleri için Tmax 37 °C altı ve 6,5 bar, çipe sıvı devreleri için Tmax 70 °C, tasarım aralığı 50 °C ve en çok 4 bar (paslanmaz 304/316 Sch 5/10) yer alır. Yüksek performanslı sistemler 3 m/s'yi aşabilir, fakat yük kaybı hızla arttığından düşük hız tercih edilir. 20-70 °C aralığındaki ısıl hareket, malzeme seçiminin ana kriteri olur.

Kapasite hizalama bölümü TCS kapasitesini elektrik kapasitesine bağlar. Soğutma plakalı sistemler BT ısısının yüzde 70-80'ini yakaladığından TCS kapasitesi elektrik yükünün yaklaşık yüzde 80'i olabilir, daldırmada ise yüzde 100'e yakındır. Tipik 2,3 m/s dal hızı ve 10 °C ΔT ile DN25 dal yaklaşık 56 kW, DN50 dal yaklaşık 214 kW taşır; DN50 aynı hızda yaklaşık dört kat debi taşır, ancak basınç kaybı hızın karesiyle artar. Aynı CDU borulaması 10 °C ΔT'de 2.422 kW, 20 °C ΔT'de 4.845 kW iletir. DN25 için OCP büyük hızlı bağlantı standardı, DN50 için çift küresel vana veya tescilli damlamasız bağlantılar kullanılır.

Ekler; güvenilirlik ve FMEA'yı, hesap araçlarını, OVHcloud deneyimini (TCS'de 25 µm filtrasyon, mümkünse 1 µm'ye filtrelenmiş ilave su), akış kontrolünü, modül boyutu ve vanalamayı (izolasyon vanası konumuna göre etki yarıçapı), yapısal desteği, temizlik için devreye almayı (şantiyede boru bandı ve macun yasak; pasivasyon, yıkama, temiz akış), ısıl ride-through hesabını ve SLA konularını kapsar. Isıl ride-through süresi, kütle, özgül ısı ve sıcaklık payının çarpımının ısı yüküne bölünmesiyle bulunur; örnekte 100 litre su, 10 kW yük, 25 °C başlangıç ve 40 °C kritik sıcaklık kullanılır. Hesap araçlarının çıktıları göstergesel olup mühendisçe doğrulanmalıdır.

Öne çıkan noktalar

1. Hedef ölçek yaklaşık 10 MW ile 300 MW üzeri küresel dağıtımlardır; çözüm DfMA ve BIM LoD 350+ tabanlı, şantiye dışı üretilmiş modüler boru sistemleridir.
2. Bulut ölçeğinde bir tesiste 20.000-40.000 veya daha fazla boru bağlantısı olabilir; 25 yılda 20.000 bağlantılı güvenilir işletme için MTBF'nin 4,4 milyar saatin üzerinde olması gerekir.
3. Mikro kanallı soğutma plakası eşanjörleri 25 µm veya daha ince filtrasyon ister; glikol katkıları özgül ısıyı yüzde 10'dan az düşürür.
4. Tasarım tablosu: arka kapı devreleri Tmax 37 °C altı, 6,5 bar; çipe sıvı devreleri Tmax 70 °C, tasarım aralığı 50 °C, en çok 4 bar, paslanmaz 304/316 Sch 5/10.
5. Yüksek performanslı TCS 3 m/s'yi aşabilir, ancak yük kaybı ve pompa enerjisi hızla arttığı için düşük hız tercih edilir.
6. Soğutma plakalı sistemler BT ısısının yüzde 70-80'ini yakalar; TCS kapasitesi elektrik yükünün yaklaşık yüzde 80'i olabilir, daldırmada yüzde 100'e yakındır.
7. 2,3 m/s ve 10 °C ΔT'de DN25 dal yaklaşık 56 kW, DN50 dal yaklaşık 214 kW taşır; aynı CDU borulaması 10 °C ΔT'de 2.422 kW, 20 °C ΔT'de 4.845 kW iletir.
8. Çoğu BT ekipmanı 10 °C soğutucu ΔT'si için tasarlanır, bazı tasarımlar 20 °C düşünür.
9. OCP soğutma plakası akışkan rehberi klorürü 25 ppm altında tutar ve 304 paslanmaz çelik kullanımını mümkün kılar; OVHcloud TCS'de 25 µm, ilave suda mümkünse 1 µm filtrasyon uygular.
10. Şantiyede boru bandı ve macun yasaktır; diş bağlantıları fabrika veya atölye montajıyla sınırlandırılmalı, tekrar bağlanan raf bağlantıları için mekanik bağlantılar kullanılmalıdır.

Tasarımda kullanımı

• TCS kapasitesini elektrik kapasitesine göre boyutlandırırken soğutma plakası yakalama oranını (yüzde 70-80) ve hedef ΔT'yi (10 veya 20 °C) açıkça varsayın; ΔT iki katına çıktığında aynı borunun iletim kapasitesinin yaklaşık iki katına çıktığını (2.422 kW karşı 4.845 kW) tasarım esnekliği olarak kullanın.
• Dal hattı boyutunu DN25 ve DN50 arasında kapasite (56 kW karşı 214 kW), bağlantı yöntemi, tedarik zinciri ve basınç kaybı açısından karşılaştırın; 100 kW üzeri raflarda DN50 için damlamasız bağlantı veya çift vana prosedürünü şartnameye yazın.
• Boru malzemesini 20-70 °C ısıl hareket, basınç sınıfı (6,5 ve 4 bar tabloları), içi çap kaybı (metal dışı borularda 40 °C üzeri basınç düşüşü), korozyon ve gevrekleşme verisine göre seçin; kaynak sonrası pasivasyon yapın ve ölü bacakları azaltın.
• Filtrasyonu 25 µm veya daha ince belirleyin, ilave su ve akışkan kimyası (klorür 25 ppm altı) şartlarını yazın; modülleri fabrikada yıkanmış ve temiz teslim edilecek şekilde sözleşmeye bağlayın ve şantiyede bant veya macun yasağı koyun.
• Modül boyutu ve izolasyon vanalarını etki yarıçapı ve eşzamanlı bakım yapılabilirlik hedefine göre planlayın; modüller arasına çift vana konması vana bakımını mümkün kılar.
• Isıl ride-through süresini kütle, özgül ısı, sıcaklık payı ve ısı yükünden hesaplayıp CDU ve BT ataletiyle birlikte doğrulayın.

Kimler okumalı

Sıvı soğutmalı büyük ölçekli veri merkezlerinin TCS borulamasını tasarlayan mekanik mühendisler, müteahhitler, prefabrik üreticiler ve devreye alma ekipleri.

Belgenin bölümleri

1. Sürüm Geçmişi
2. Yönetici Özeti
3. Giriş
4. OCP İlkeleriyle Uyum
5. Bulut Ölçeğinde Modüler TCS: Tasarım ve Teslimat
6. Modüler TCS Tasarım ve Teslimatının Temel Yararları
7. TCS Boru Sistemlerinde Modülerlik Gereksinimleri
8. Güvenilirlik Değerlendirmeleri
9. TCS Su Bazlı Akışkan Gereksinimleri
10. TCS Akış Değerlendirmeleri
11. TCS Boru Seçimi Değerlendirmeleri
12. Döngü ve Dal Hattı Kapasitesinin Elektrik Kapasitesine Hizalanması
13. Sonuç
14. Sözlük
15. Ek A: TCS Boru Sistemlerinde Güvenilirlik ve Risk
16. Ek B: TCS Planlaması için Hesaplar ve Seçim Araçları
17. Ek C: TCS'de 25 µm Filtrasyon (OVHcloud)
18. Ek D: Akış Kontrolü
19. Ek E: TCS Modül Boyutu ve Vanalama
20. Ek F: TCS Modülleri için Yapısal Konular
21. Ek G: Temizlik için Devreye Alma
22. Ek H: TCS'nin Isıl Ride-Through Değerlendirmeleri
23. Ek I: Hizmet Seviyesi Anlaşması Değerlendirmeleri

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Don Mitchell; Hussameddine Kabbani; Vali Sorell; Stuart Lawrence; Ali Chehade; Vivek Prasad; David Quirk; Matt Hatley; Dariusz Raczkowski; Chris Campbell; Pardeep Shahi

Yayıncı

Open Compute Project Foundation

Yıl

2025

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