データセンターにおける浸漬液体冷却アプリケーション

人工知能、モノのインターネット、暗号通貨、AR / VR などのコンピューティング集約型アプリケーションの急速な発展に伴い、コンピューティング需要の増大により、データセンターは徐々に「高性能、高密度、高エネルギー消費」へと発展しています。 データセンターのエネルギー消費量は、通信・ネットワーク設備、電力供給・配電システム、照明・付帯設備、冷却システムで大別されます。このうち、冷却部分のエネルギー消費量は総エネルギー消費量の約40％を占めます。データセンターの。 「ダブルカーボン」という目標を達成するには、データセンターの冷却システムの効率を向上させ、エネルギー消費を削減することが非常に重要です。

一般的な液体冷却方法には、コールド プレート、スプレー、浸漬などがあります。 その中でも浸漬液体冷却は熱伝達効率が最も高く、局所的なホットスポットを回避できます。 これは、ハイパフォーマンス コンピューティング環境における冷却システムが直面するさまざまな問題を解決する最も可能性の高い技術的手段です。

より高いエネルギー効率:

浸漬液体冷却では、熱伝達媒体として冷媒が使用されます。 液体は熱伝導率と比熱容量が高いため、より速く熱を伝え、より効果的に熱を吸収します。 同時に、ファンや空調装置の使用が減るため、浸漬液体冷却技術を使用したデータセンターの Pue は低くなります。

より高い電力密度:

さらに、冷却液の温度低下による機器の空気や湿気への浸漬を効果的に防止でき、機械室内の冷却液やファンの腐食から機器を効果的に保護できます。

スペース使用率の向上:

浸漬液冷の優れた熱性能により、サーバーを離すことなく近接して配置することができ、ファンを構成する必要がありません。 機械室に空調装置や冷凍装置を設置したり、冷温水路用の密閉設備を設置したり、高床を設置したりする必要はありません。 したがって、浸漬液体冷却は、従来の冷却ソリューションよりもスペース利用率が高くなります。

浸漬液冷却の実現：

浸漬冷却液によって発生する熱は、単相液浸冷却と二相液浸冷却の 2 段階に分けることができます。

単相液浸冷却:

単相液浸冷却システムでは、IT 機器のすべての発熱部品が循環する非導電性冷媒に完全に浸漬され、機器から発せられる熱が直接冷媒に伝達されます。 単相液浸冷却の冷媒は通常沸点が高く、熱を吸収しても相変化せず常に液体状態を保ちます。

二相液浸冷却：

冷却液が凝縮器に浸漬されると、沸騰した液体に多量の熱が吸収され、液体冷却液に吸収されます。 同時に、凝縮器内に沸点まで浸漬されている冷却液によって多量の熱が吸収され、凝縮器内の加熱された冷却水は循環冷却液システムを通じて排出されます。

問題と課題:

1. 液中冷却技術は優れた放熱性能を持っていますが、暗号化デジタル通貨マイニングなどの特定のシナリオを除き、従来のデータセンターにとって従来の放熱方式を液中冷却にアップグレードする強い需要はありません。

2. 浸漬液体冷却技術は液体の熱放散を使用するため、冷却剤と互換性を持たせるために、通常、ハードウェア機器を浸漬冷却に適応するように適切に調整する必要があります。 一部の OEM は浸漬液冷に適した機器をサポートしていますが、多くの機器メーカーは浸漬液冷の設計やテストを行っていません。

3. 水中液冷システムの導入コストを計算する際には、実際にかかる費用を総合的に考慮する必要があります。 これには、液冷装置のタンクとクーラントの価格、およびその後のメンテナンス費用だけでなく、ポンプ、熱交換器、フィルター、センサーなど、システムの設計慣行を満たすための他の一連の設備の改造およびメンテナンス費用も含まれます。液体冷却システム。