Diskusija par datu centra siltuma izkliedes tehnoloģiju

Datu centra būvniecības straujā izaugsme noved pie arvien vairāk aprīkojuma datortelpā, kas nodrošina datu centram nemainīgas temperatūras un mitruma saldēšanas vidi. Datu centra elektroenerģijas patēriņš ievērojami palielināsies, kam sekos proporcionāls dzesēšanas sistēmas, elektroenerģijas sadales sistēmas, upju un ģeneratora pieaugums, kas radīs lielus izaicinājumus datu centra enerģijas patēriņam. Laikā, kad visa valsts iestājas par enerģijas taupīšanu un emisiju samazināšanu, ja datu centrs akli patērē sociālo enerģiju, tas neizbēgami piesaistīs valdības un cilvēku uzmanību. Tas ne tikai neveicina datu centra turpmāko attīstību, bet arī ir pretrunā ar sociālo morāli. Tāpēc enerģijas patēriņš ir kļuvis par visvairāk satraucošo saturu datu centra būvniecībā. Lai attīstītu datu centru, nepieciešams nepārtraukti paplašināt mērogu un palielināt aprīkojumu. To nevar samazināt, taču ir jāuzlabo iekārtu izmantošanas līmenis. Vēl viena liela daļa no enerģijas patēriņa ir siltuma izkliede. Datu centra gaisa kondicionēšanas sistēmas enerģijas patēriņš veido gandrīz vairāk nekā vienu trešdaļu no visa datu centra enerģijas patēriņa. Ja mēs varam pielikt vairāk pūļu, datu centra enerģijas taupīšanas efekts būs tūlītējs. Tātad, kādas ir siltuma izkliedes tehnoloģijas datu centrā un kādi ir turpmākie attīstības virzieni? Atbilde būs atrodama šajā rakstā.

Gaisa dzesēšanas sistēma

Gaisa dzesēšanas tiešās izplešanās sistēma kļūst par gaisa dzesēšanas sistēmu. Gaisa dzesēšanas sistēmā puse no aukstumaģenta cirkulācijas kontūrām atrodas datu centra mašīntelpas gaisa kondicionētājā, bet pārējās atrodas āra gaisa dzesēšanas kondensatorā. Siltums mašīntelpā tiek izspiests āra vidē caur aukstumaģenta cirkulācijas cauruļvadu. Karstais gaiss pārnes siltumu uz iztvaicētāja spoli un pēc tam uz aukstumaģentu. Augstas temperatūras un augstspiediena aukstumnesēju kompresors nosūta uz āra kondensatoru un pēc tam izstaro siltumu āra atmosfērā. Gaisa dzesēšanas sistēmas energoefektivitāte ir salīdzinoši zema, un siltumu tieši izkliedē vējš. No dzesēšanas viedokļa galveno enerģijas patēriņu nodrošina kompresors, iekštelpu ventilators un gaisa dzesēšanas āra kondensators. Sakarā ar āra bloku centralizēto izkārtojumu, kad vasarā visi āra bloki ir ieslēgti, ir acīmredzama lokālā siltuma uzkrāšanās, kas samazinās saldēšanas efektivitāti un ietekmēs lietošanas efektu. Turklāt gaisa dzesēšanas āra bloka radītajam troksnim ir liela ietekme uz apkārtējo vidi, kas viegli var ietekmēt apkārtējos iedzīvotājus. Dabisko dzesēšanu nevar pieņemt, un enerģijas ietaupījums ir salīdzinoši zems. Lai gan gaisa dzesēšanas sistēmas dzesēšanas efektivitāte nav augsta un enerģijas patēriņš joprojām ir augsts, tā joprojām ir visplašāk izmantotā dzesēšanas metode datu centrā.

Šķidruma dzesēšanas sistēma

Gaisa dzesēšanas sistēmai ir neizbēgami trūkumi. Daži datu centri ir sākuši pāriet uz šķidruma dzesēšanu, un visizplatītākā ir ūdens dzesēšanas sistēma. Ūdens dzesēšanas sistēma noņem siltumu caur siltuma apmaiņas plāksni, un dzesēšana ir stabila. Lai nomainītu kondensatoru siltuma apmaiņai, ir nepieciešams āra dzesēšanas tornis vai sausais dzesētājs. Ūdens dzesēšana atceļ gaisa dzesēšanas āra bloku, atrisina trokšņa problēmu un maz ietekmē vidi. Ūdens dzesēšanas sistēma ir sarežģīta, dārga un grūti uzturējama, taču tā var apmierināt lielu datu centru dzesēšanas un enerģijas taupīšanas prasības. Papildus ūdens dzesēšanai ir arī eļļas dzesēšana. Salīdzinot ar ūdens dzesēšanu, eļļas dzesēšanas sistēma var vēl vairāk samazināt enerģijas patēriņu. Ja tiek pieņemta eļļas dzesēšanas sistēma, putekļu problēma, ar ko saskaras tradicionālā gaisa dzesēšana, vairs nepastāv, un enerģijas patēriņš ir daudz mazāks. Atšķirībā no ūdens, eļļa ir nepolāra viela, kas neietekmēs elektronisko integrālo shēmu un nesabojās servera iekšējo aparatūru. Tomēr šķidruma dzesēšanas sistēma tirgū vienmēr ir bijusi pērkons un lietus, un daži datu centri izmantos šo metodi. Tā kā šķidruma dzesēšanas sistēmai neatkarīgi no tā, vai tā ir iegremdēta vai citas metodes, ir nepieciešama šķidruma filtrēšana, lai izvairītos no tādām problēmām kā piesārņotāju uzkrāšanās, pārmērīga nogulsnēšanās un bioloģiskā augšana. Ūdens sistēmām, piemēram, šķidruma dzesēšanas sistēmām ar dzesēšanas torni vai iztvaicēšanas pasākumiem, nogulšņu problēmas ir jārisina, atdalot tvaiku noteiktā tilpumā, un tās ir jāatdala un “jāizvada”, pat ja tiek veikta šāda apstrāde. var radīt vides problēmas.

Iztvaikošanas vai adiabātiskā dzesēšanas sistēma

Iztvaikošanas dzesēšanas tehnoloģija ir gaisa dzesēšanas metode, izmantojot temperatūras pazemināšanos. Kad ūdens satiekas ar plūstošo karsto gaisu, tas sāk iztvaikot un kļūst par gāzi. Iztvaikošanas siltuma izkliede nav piemērota videi kaitīgiem aukstumnesējiem, uzstādīšanas izmaksas ir zemas, tradicionālais kompresors nav vajadzīgs, enerģijas patēriņš ir zems, un tam ir enerģijas taupīšanas, vides aizsardzības, ekonomijas un iekštelpu gaisa kvalitātes uzlabošanas priekšrocības. . Iztvaikošanas dzesētājs ir liels ventilators, kas velk karstu gaisu uz mitrā ūdens spilvena. Kad ūdens mitrajā paliktnī iztvaiko, gaiss tiek atdzesēts un izspiests. Temperatūru var kontrolēt, regulējot dzesētāja gaisa plūsmu. Adiabātiskā dzesēšana nozīmē, ka gaisa adiabātiskā paaugstināšanās procesā, palielinoties augstumam, gaisa spiediens samazinās, un gaisa bloks darbojas ārēji, pateicoties tilpuma paplašināšanai, kā rezultātā gaisa temperatūra pazeminās. Šīs dzesēšanas metodes joprojām ir jaunas datu centram.

Slēgta dzesēšanas sistēma

Slēgtās dzesēšanas sistēmas radiatora vāciņš ir noslēgts un pievienota izplešanās tvertne. Darbības laikā dzesēšanas šķidruma tvaiki nonāk izplešanās tvertnē un pēc dzesēšanas plūst atpakaļ uz radiatoru, kas var novērst lielu dzesēšanas šķidruma iztvaikošanas zudumu un uzlabot dzesēšanas šķidruma viršanas temperatūru. Slēgtā dzesēšanas sistēma var nodrošināt, ka dzinējam nav nepieciešams dzesēšanas ūdens 1–2 gadus. Lietojot, ir jānodrošina blīvējums, lai iegūtu efektu. Dzesēšanas šķidrumu izplešanās tvertnē nevar uzpildīt, atstājot vietu izplešanās procesam. Pēc divu gadu lietošanas iztukšojiet un filtrējiet, un turpiniet lietot pēc sastāva un sasalšanas punkta noregulēšanas. Tas nozīmē, ka nepietiekama gaisa plūsma var viegli izraisīt lokālu pārkaršanu. Slēgta dzesēšana bieži tiek apvienota ar ūdens dzesēšanu vai šķidruma dzesēšanu. Ūdens dzesēšanas sistēmu var izveidot arī slēgtā sistēmā, kas var efektīvāk izkliedēt siltumu un uzlabot saldēšanas efektivitāti.

Papildus iepriekš aprakstītajām siltuma izkliedes metodēm ir daudzas brīnišķīgas siltuma izkliedes metodes, no kurām dažas ir pat izmantotas praksē. Piemēram, lai izveidotu datu centru aukstās Ziemeļvalstīs vai jūras dibenā, tiek izmantota dabiskā siltuma izkliede, un datu centra iekārtu dzesēšanai tiek izmantots “ārkārtīgs dziļš aukstums”. Tāpat kā Facebook datu centrs Islandē, Microsoft datu centrs jūras gultnē. Turklāt ūdens dzesēšanai nevar izmantot standarta ūdeni. Datu centra apkurei var izmantot jūras ūdeni, sadzīves notekūdeņus un pat karsto ūdeni. Piemēram, Alibaba siltuma izkliedēšanai izmanto Qiandao ezera ūdeni. Google ir izveidojis datu centru, kas izmanto jūras ūdeni siltuma izkliedēšanai Haminā, Somijā. EBay ir uzbūvējis savu datu centru tuksnesī. Datu centra vidējā āra temperatūra ir aptuveni 46 grādi pēc Celsija.

Iepriekš minētais iepazīstina ar izplatītajām datu centru siltuma izkliedes tehnoloģijām, no kurām dažas joprojām ir nepārtrauktas uzlabošanas procesā un joprojām ir laboratorijas tehnoloģijas. Datu centru nākotnes dzesēšanas tendencei papildus augstas veiktspējas skaitļošanas centriem un citiem interneta datu centriem lielākā daļa datu centru tiks pārvietoti uz vietām ar zemākām cenām un zemākām enerģijas izmaksām. Pieņemot progresīvāku dzesēšanas tehnoloģiju, datu centru darbības un uzturēšanas izmaksas tiks vēl vairāk samazinātas un energoefektivitāte tiks uzlabota.


Izlikšanas laiks: Aug-02-2021