Veri Merkezi Sıvı Soğutma Seçeneklerini ve Altyapı Gereksinimlerini Anlamak

Özet

Belge, hava soğutmanın yaklaşık 20 kW/rack üzerinde etkinliğini yitirdiğini, 30 kW üzeri rack'lerde ise pratikte sıvıya geçmek gerektiğini söylüyor. Gerekçe akışkan fiziği: hacimsel ısı kapasitesi suda 4.182 J/L-K, hidrokarbon dielektrikte yaklaşık 1.855, florokarbonda yaklaşık 1.831, havada ise yaklaşık 1,3. Aynı ısıyı taşımak için havanın binlerce kat daha fazla hacmi hareket ettirmesi gerekiyor.

Çözüm ailesi beş seçenekle tanıtılıyor: arka kapı eşanjörü, tek fazlı ve iki fazlı doğrudan çipe soğuk plaka, tek fazlı ve iki fazlı daldırma. Soğuk plakaların rack ısısının yalnızca yüzde 70-75'ini çektiği, kalanının hâlâ havayla alınması gerektiği vurgulanıyor; yani hibrit hava/sıvı tasarım kaçınılmaz. Bu, oda soğutmasını sıvı seçilse bile ortadan kaldıramayacağınız anlamına geliyor.

CDU'nun rolü ayrıntılı işleniyor: ikincil, izole bir döngü yaratıyor ve besleme sıcaklığını oda çiğlenme noktasının üzerinde tutarak yoğuşmayı önlüyor. Tek bir CDU 1 MW'ın üzerinde kapasiteye ulaşabiliyor. Ek olarak iç mekân chiller'ları, daldırma tankları ve ısı atım ekipmanı altyapı listesine giriyor. Sürdürülebilirlik kısmında dönüş suyunun 60 degC (140 degF) ve üzerine çıkabildiği, bunun ısı geri kazanımına imkân verdiği belirtiliyor; sıvı soğutmanın PUE'yi 1,0'a yaklaştırabileceği iddiası ise üretici beyanı. Belge 2021 tarihli ve giriş niteliğinde; boyutlandırma yöntemi değil, seçenek haritası sunuyor, daha güncel yoğunluklar için sonraki belgelere bakılmalı.

Öne çıkan noktalar

1. Hava soğutma yaklaşık 20 kW/rack üzerinde etkinliğini kaybediyor; 30 kW üzeri pratikte sıvı gerektiriyor
2. Doğrudan çipe soğuk plakalar rack ısısının tipik olarak yüzde 70-75'ini alıyor; kalanı havayla soğutulmalı
3. Hacimsel ısı kapasitesi: su 4.182 J/L-K; hidrokarbon dielektrik ~1.855; florokarbon ~1.831; hava ~1,3
4. CDU ikincil besleme sıcaklığını oda çiğlenme noktasının üzerinde tutar
5. Tek CDU'lar 1 MW üzeri kapasitede mevcut
6. Sıvı dönüş suyu 60 degC (140 degF) veya üstüne çıkabilir; ısı geri kazanımı mümkün
7. Sıvı soğutmanın PUE'yi ~1,0'a yaklaştırabileceği (üretici iddiası)

Tasarımda kullanımı

• Kural: rack kW > 20 ise bölmeli koridor ve sıra içi soğutma/arka kapı eşanjörü öner; rack kW > 30-40 ise sıvı soğutmayı öner.
• Doğrudan çipe sıvı seçildiğinde varsayılan hava payını yüzde 25-30 al ve oda hava soğutmasını buna göre boyutlandır.
• Soğutucu kataloğunda hacimsel ısı kapasitesi tablosunu kullan; debi Q[L/s] = P[kW]/(rho x cp x dT) ile hesaplanır.
• CDU ikincil besleme sıcaklığını oda çiğlenme noktasından yüksek tutan bir doğrulama kuralı ekle.

Kimler okumalı

Hava soğutmadan sıvı soğutmaya geçişi ilk kez değerlendiren tasarımcılar ve yöneticiler.

İlgili standartlar

• ASHRAE TC9.9 Liquid Cooling Guidelines
• OCP Immersion Design Guidelines

Yayın bilgileri

Yazarlar

Vertiv

Yayıncı

Vertiv

Yıl

2021

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Üretici

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

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

Künye