Veri Merkezleri ve Uç Uygulamalar için Sıvı Soğutma Teknolojileri

Özet

Beyaz kitap önce sıvıların ısıyı havadan neden çok daha iyi taşıdığını açıklar ve bunun fan enerjisinde tasarruf sağladığını, sıcak su ile ısı atımına olanak verdiğini gösterir. Sıvı soğutma 45 C'ye (113 F) kadar suyla çalışabilir; bu, çoğu iklimde kompresörsüz ısı atımına izin verir ve buharlaşmalı su kullanımını azaltır. Sunucu fanlarının kaldırılması veya azaltılması BT enerjisinin yaklaşık yüzde 4 ile 15'ini tasarruf eder.

Kitap beş ana yöntemi tanımlar: iki doğrudan çipe (DTC) çeşidi (tek fazlı ve iki fazlı soğuk plaka) ve üç daldırma çeşidi (şasi tabanlı, tek fazlı tank, iki fazlı tank). Isı yakalamada DTC ısının yaklaşık yüzde 50 ile 80'ini sıvıya alır, kalanı hâlâ hava soğutması gerektirir; tipik sunucularda ısının yüzde 70 ile 80'i CPU/GPU/bellekten çıkar ve soğuk plakalar bunları hedefler. Daldırma ısının yüzde 95'inden fazlasını sıvıyla atar.

Yoğunluk karşılaştırmasında ortalama 20 kW/kabin üzeri havayla mümkün ama zordur; daldırma 20 kW/kabini rahatça karşılar ve 100 kW/kabini aşabilir. Seçim önerisi bağlama göre değişir: retrofit sahalar için kabin tabanlı doğrudan çipe veya şasi tabanlı daldırma, yeni veya zorlu ortamlı sahalar için daldırma tercih edilir. Kitap bir giriş düzeyindedir: yöntemleri sınıflandırır ve karşılaştırır, ama belirli bir ürün için ayrıntılı boyutlandırma yöntemi vermez. Isı yakalama oranı sonraki Schneider beyaz kitaplarında farklı aralıklarla verilir (WP 279 yüzde 70 ile 80, WP 133 yüzde 60 ile 90), dolayısıyla seçilen mimariye göre yeniden doğrulanmalıdır.

Öne çıkan noktalar

1. Doğrudan çipe soğutma IT ısısının yaklaşık yüzde 50 ile 80'ini sıvıya alır; kalanı hava soğutması gerektirir.
2. Daldırma ısının yüzde 95'inden fazlasını sıvıyla atar.
3. Fanların kaldırılması veya azaltılması BT enerjisinin yaklaşık yüzde 4 ile 15'ini tasarruf eder.
4. Sıvı soğutma 45 C'ye (113 F) kadar suyla çalışabilir; çoğu iklimde kompresörsüz ısı atımı ve daha az buharlaşmalı su kullanımı sağlar.
5. Tipik sunucularda ısının yüzde 70 ile 80'i CPU/GPU/bellek tarafından üretilir (soğuk plakaların hedeflediği bileşenler).
6. 20 kW üzeri ortalama kabin yoğunluğu havayla mümkün ama zordur; daldırma 20 kW/kabini kolayca, 100 kW/kabini aşan değerleri taşıyabilir.
7. Beş ana yöntem: DTC tek faz, DTC iki faz, şasi daldırma, tank tek faz, tank iki faz.

Tasarımda kullanımı

• Soğutma yöntemi için bir liste tanımlayın (hava, RDHx, dtc_1p, dtc_2p, immersion_chassis, immersion_tub_1p, immersion_tub_2p).
• Her yönteme varsayılan sıvı ısı yakalama oranı verin (DTC 0,7, aralık 0,5 ile 0,8; daldırma 0,95 ve üzeri) ve kalan hava soğutmasını (1 - oran) × kabin kW olarak boyutlandırın.
• PUE ve enerji modellerinde fan kaldırma için varsayılan yüzde 8 BT enerji kredisi (aralık yüzde 4 ile 15) uygulayın.
• Sıvı döngüleri için varsayılan tesis suyu sıcaklığını 35 ile 45 C alın; bu, kuru soğutucuların kullanılmasını mümkün kılar.

Kimler okumalı

Sıvı soğutmayı ilk kez değerlendiren veya retrofit ile yeni yapı arasında yöntem seçen tasarımcılar ve karar vericiler için.

İlgili standartlar

• ASHRAE TC9.9 Liquid Cooling Guidelines (W-classes)
• OCP Advanced Cooling Solutions

Yayın bilgileri

Yazarlar

Tony Day; Paul Lin; Robert Bunger

Yayıncı

Schneider Electric

Yıl

2019

Belge numarası

WP 265

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Üretici

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

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

Künye