Beszélgetés az adatközpont hőelvezetési technológiájáról

Az adatközpontok építésének rohamos növekedése azt eredményezi, hogy a számítógépteremben egyre több olyan berendezés található, amely állandó hőmérsékletű és páratartalmú hűtési környezetet biztosít az adatközpont számára. Az adatközpont energiafogyasztása nagymértékben megnövekszik, ezt követi a hűtési rendszer, az áramelosztó rendszer, a tápegységek és a generátor arányos növekedése, ami komoly kihívásokat jelent az adatközpont energiafogyasztásában. Egy olyan időszakban, amikor az egész ország az energiatakarékosságot és a kibocsátáscsökkentést szorgalmazza, ha az adatközpont vakon fogyasztja a társadalmi energiát, az elkerülhetetlenül magára vonja a kormány és az emberek figyelmét. Nemcsak az adatközpont jövőbeli fejlődésének nem kedvez, hanem a társadalmi morálnak is ellentétes. Ezért az energiafogyasztás vált a leginkább érintett tartalommá az adatközpont felépítésében. Az adatközpont fejlesztéséhez szükséges a lépték folyamatos bővítése és a felszereltség bővítése. Ezt nem lehet csökkenteni, de az eszközök kihasználtságát a használat során javítani kell. Az energiafogyasztás másik nagy része a hőleadás. Az adatközponti klímaberendezések energiafogyasztása a teljes adatközpont energiafogyasztásának közel több mint egyharmadát teszi ki. Ha ezen még többet tudunk tenni, az adatközpont energiatakarékos hatása azonnali lesz. Tehát milyen hőleadási technológiák vannak az adatközpontban, és mik a jövőbeni fejlesztési irányok? A választ ebben a cikkben találja meg.

Léghűtő rendszer

A léghűtés közvetlen tágulási rendszere léghűtő rendszerré válik. A léghűtéses rendszerben a hűtőközeg-keringető körök fele az adatközpont géptermének klímaberendezésében, a többi a kültéri léghűtő kondenzátorban található. A gépteremben lévő hő a hűtőközeg keringtető vezetéken keresztül préselődik a kültéri környezetbe. A forró levegő átadja a hőt az elpárologtató tekercsnek, majd a hűtőközegnek. A magas hőmérsékletű és nagynyomású hűtőközeget a kompresszor a kültéri kondenzátorba juttatja, majd a hőt a kültéri légkörbe sugározza. A léghűtő rendszer energiahatékonysága viszonylag alacsony, a hőt közvetlenül a szél vezeti el. A hűtés szempontjából a fő energiafogyasztást a kompresszor, a beltéri ventilátor és a léghűtéses kültéri kondenzátor adja. A kültéri egységek központi elrendezésének köszönhetően, amikor nyáron minden kültéri egység be van kapcsolva, nyilvánvaló a helyi hőfelhalmozódás, ami csökkenti a hűtés hatékonyságát és befolyásolja a használati hatást. Sőt, a léghűtéses kültéri egység zaja nagy hatással van a környező környezetre, ami könnyen kihat a környező lakókra. A természetes hűtés nem alkalmazható, és az energiamegtakarítás viszonylag alacsony. Bár a léghűtéses rendszer hűtési hatásfoka nem magas és az energiafogyasztás továbbra is magas, még mindig ez a legszélesebb körben alkalmazott hűtési módszer az adatközpontban.

Folyékony hűtőrendszer

A léghűtő rendszernek megvannak a maga elkerülhetetlen hátrányai. Egyes adatközpontok elkezdtek folyékony hűtésre térni, és a leggyakoribb a vízhűtés. A vízhűtő rendszer a hőcserélő lemezen keresztül távolítja el a hőt, és a hűtés stabil. Kültéri hűtőtorony vagy szárazhűtő szükséges a kondenzátor cseréjéhez a hőcseréhez. A vízhűtés kikapcsolja a léghűtéses kültéri egységet, megoldja a zajproblémát, és csekély hatással van a környezetre. A vízhűtő rendszer bonyolult, költséges és nehezen karbantartható, de megfelel a nagy adatközpontok hűtési és energiatakarékossági követelményeinek. A vízhűtés mellett olajhűtés is van. A vízhűtéshez képest az olajhűtő rendszer tovább csökkentheti az energiafogyasztást. Ha az olajhűtő rendszert alkalmazzák, a hagyományos léghűtésnél fennálló porprobléma megszűnik, és az energiafogyasztás is sokkal alacsonyabb. A vízzel ellentétben az olaj nem poláris anyag, amely nem befolyásolja az elektronikus integrált áramkört és nem károsítja a szerver belső hardverét. A folyékony hűtőrendszer azonban mindig is mennydörgés és eső volt a piacon, és kevés adatközpont alkalmazza ezt a módszert. Mivel a folyékony hűtőrendszer, legyen szó merítésről vagy egyéb módszerekről, megköveteli a folyadék szűrését, hogy elkerülhetőek legyenek az olyan problémák, mint a szennyező anyagok felhalmozódása, a túlzott üledék és a biológiai növekedés. A vízbázisú rendszerek, például a hűtőtornyos vagy párologtatós folyadékhűtési rendszerek esetében az üledékproblémákat adott térfogatú gőz eltávolításával kell kezelni, és szét kell választani és „ki kell üríteni” még akkor is, ha ilyen kezelés történik. környezeti problémákat okozhat.

Párologtató vagy adiabatikus hűtőrendszer

Az evaporatív hűtés technológia a levegő hűtésének módja a hőmérséklet csökkentésével. Amikor a víz találkozik az áramló forró levegővel, elkezd elpárologni és gázzá válik. A párolgási hőelvezetés nem alkalmas a környezetre káros hűtőközegekre, a telepítési költség alacsony, a hagyományos kompresszorra nincs szükség, az energiafogyasztás alacsony, és megvan az energiatakarékosság, a környezetvédelem, a gazdaságosság és a beltéri levegő minőségének javítása. . Az elpárologtató hűtő egy nagy ventilátor, amely forró levegőt szív a nedves vízpárnára. Amikor a nedves párnában lévő víz elpárolog, a levegő lehűl és kinyomódik. A hőmérséklet a hűtő légáramának szabályozásával szabályozható. Az adiabatikus hűtés azt jelenti, hogy a levegő adiabatikus emelkedése során a légnyomás a magasság növekedésével csökken, és a légblokk a térfogat bővülése miatt kívülről működik, ami a levegő hőmérsékletének csökkenését eredményezi. Ezek a hűtési módszerek még mindig újak az adatközpontban.

Zárt hűtőrendszer

A zárt hűtőrendszer hűtősapkája le van tömítve, és tágulási tartály kerül bele. Működés közben a hűtőfolyadék gőze bejut a tágulási tartályba és lehűlés után visszaáramlik a radiátorba, ami megakadályozhatja a hűtőfolyadék nagymértékű párolgási veszteségét és javíthatja a hűtőfolyadék forráspont-hőmérsékletét. A zárt hűtőrendszer biztosítja, hogy a motornak 1-2 évig ne legyen szüksége hűtővízre. Használat közben a tömítésről gondoskodni kell a hatás elérése érdekében. A tágulási tartályban lévő hűtőfolyadékot nem lehet feltölteni, így hely marad a tágulásnak. Két év használat után ürítse ki és szűrje le, majd az összetétel és a fagyáspont beállítása után folytassa a használatát. Ez azt jelenti, hogy az elégtelen légáramlás könnyen helyi túlmelegedést okozhat. A zárt hűtést gyakran kombinálják vízhűtéssel vagy folyadékhűtéssel. A vízhűtéses rendszer zárt rendszerűvé is alakítható, ami hatékonyabban tudja leadni a hőt és javítja a hűtés hatékonyságát.

A fent bemutatott hőleadási módszereken kívül számos csodálatos hőleadási módszer létezik, amelyek közül néhányat a gyakorlatban is alkalmaztak. Például a természetes hőelvezetést alkalmazzák az adatközpont felépítéséhez a hideg északi országokban vagy a tengerfenéken, az „extrém mély hideget” pedig az adatközpont berendezéseinek hűtésére. Mint a Facebook adatközpontja Izlandon, a Microsoft adatközpontja a tengerfenékben. Ezenkívül a vízhűtés nem használhat szabványos vizet. Az adatközpont fűtésére tengervíz, háztartási szennyvíz és még meleg víz is használható. Például az Alibaba a Qiandao-tó vizét használja hőelvezetésre. A Google tengervizet használó adatközpontot hozott létre a finnországi Haminában a hőelvezetésre. Az EBay a sivatagban építette fel adatközpontját. Az adatközpont átlagos külső hőmérséklete körülbelül 46 Celsius-fok.

A fentiek bemutatják az adatközponti hőleadás elterjedt technológiáit, amelyek egy része még folyamatos fejlesztés alatt áll, és még mindig laboratóriumi technológia. Az adatközpontok jövőbeli hűtési trendje érdekében a nagy teljesítményű számítástechnikai központok és más internetalapú adatközpontok mellett a legtöbb adatközpont alacsonyabb árakkal és alacsonyabb energiaköltséggel rendelkező helyekre költözik. A fejlettebb hűtési technológia bevezetésével tovább csökkennek az adatközpontok üzemeltetési és karbantartási költségei, és javul az energiahatékonyság.