Parler de la technologie de refroidissement des centres de données
La croissance rapide de la construction de centres de données a conduit à de plus en plus d'équipements dans la salle informatique, ce qui fournit un environnement de refroidissement à température et humidité constantes pour le centre de données.
La consommation électrique du centre de données augmentera considérablement, suivie d'une augmentation proportionnelle des systèmes de refroidissement, des systèmes de distribution d'énergie, des UPS et des générateurs, ce qui représente un défi majeur pour la consommation d'énergie du centre de données.
À l'heure où tout le pays prône la conservation de l'énergie et la réduction des émissions, si les centres de données consomment aveuglément de l'énergie sociale, ils attireront inévitablement l'attention du gouvernement et de la population. Non seulement cela n'est pas propice au développement futur des centres de données, mais est également contraire à la morale sociale, la consommation d'énergie est donc devenue le contenu le plus concerné de la construction de centres de données.
Pour développer un data center, il est nécessaire d'étendre en permanence son échelle et inévitablement d'augmenter les équipements. Cela ne peut pas être réduit, mais l'utilisation des équipements doit être améliorée. Une autre grande partie de la consommation d'énergie est la dissipation de chaleur. La consommation d'énergie d'un système de climatisation de centre de données représente près d'un tiers de la consommation d'énergie de l'ensemble du centre de données. Si vous pouvez travailler plus dur là-dessus, l'effet d'économie d'énergie du centre de données sera amélioré. Immédiatement. Alors, quelles technologies de refroidissement sont disponibles dans le datacenter, et quelles sont les futures directions de développement ? La réponse se trouve dans cet article.
Système de refroidissement par air
Le système à détente directe refroidi par air devient un système refroidi par air. Dans le système refroidi par air, la moitié de la boucle de circulation du réfrigérant est située dans le climatiseur de la salle informatique du centre de données et le reste est situé dans le condenseur extérieur refroidi par air. La chaleur à l'intérieur de la salle des machines est refoulée dans l'environnement extérieur par le pipeline qui utilise le réfrigérant pour circuler. L'air chaud transfère la chaleur au serpentin de l'évaporateur, puis au réfrigérant. Le réfrigérant haute température et haute pression est envoyé à l'extérieur par le compresseur du condenseur, puis rayonne la chaleur vers l'atmosphère extérieure. Le système de refroidissement par air a une efficacité énergétique relativement faible et dissipe directement la chaleur par le vent. Du point de vue du refroidissement, la principale consommation d'énergie est générée par le compresseur, le ventilateur intérieur et le condenseur extérieur refroidi par air. En raison de la disposition centralisée des unités extérieures, lorsque les unités extérieures sont toutes allumées en été, le phénomène d'accumulation de chaleur locale est évident, ce qui réduira l'efficacité du refroidissement et affectera l'effet d'utilisation. De plus, le bruit de l'unité extérieure refroidie par air a un impact plus important sur l'environnement environnant et est susceptible d'avoir un impact sur les résidents environnants. Le refroidissement naturel ne peut pas être utilisé et les économies d'énergie sont relativement faibles. Bien que le système de refroidissement par air ait une faible efficacité de dissipation thermique et une consommation d'énergie élevée, il reste la méthode de dissipation thermique la plus largement utilisée dans les centres de données.
Système de refroidissement liquide
Les systèmes refroidis par air ont leurs inévitables défauts. Certains centres de données ont commencé à passer au refroidissement liquide, et le plus courant est les systèmes refroidis à l'eau. Le système de refroidissement par eau élimine la chaleur par échange de plaques et la réfrigération est stable. Une tour de refroidissement extérieure ou un refroidisseur sec est nécessaire pour remplacer le condenseur pour l'échange de chaleur. Le refroidissement par eau élimine l'unité extérieure refroidie par air, ce qui résout le problème de bruit et a un faible impact sur l'environnement. Le système de refroidissement par eau est plus complexe, coûteux et difficile à entretenir, mais il peut répondre aux exigences de refroidissement et d'économie d'énergie des grands centres de données. En plus du refroidissement par eau, il existe un refroidissement par huile. Comparé au refroidissement par eau, le système de refroidissement à l'huile peut réduire davantage la consommation d'énergie. Si le système de refroidissement à l'huile est adopté, le problème de poussière rencontré par le refroidissement par air traditionnel n'existera plus et la consommation d'énergie sera beaucoup plus faible. Contrairement à l'eau, l'huile est une substance non polaire, qui n'affectera pas le circuit intégré électronique et n'endommagera pas le matériel interne du serveur. Cependant, les systèmes de refroidissement liquide ont toujours été tonitruants et pluvieux sur le marché, et peu de centres de données adopteront cette méthode. Parce que le système de refroidissement par liquide, qu'il s'agisse d'immersion ou d'autres méthodes, nécessite que le liquide soit filtré pour éviter des problèmes tels que l'accumulation de contaminants, les sédiments excessifs et la croissance biologique. Pour les systèmes à base d'eau, tels que les systèmes de refroidissement liquide qui utilisent des tours de refroidissement ou l'évaporation, etc., dans un volume donné, il est nécessaire de traiter le problème des sédiments avec l'élimination de la vapeur, et il doit être séparé et"vidé" pour l'élimination, même dans ce cas. Le traitement de celui-ci peut causer des problèmes environnementaux. Système de refroidissement évaporatif ou adiabatique.
La technologie de refroidissement par évaporation est une méthode de refroidissement de l'air en utilisant une baisse de température. Lorsque l'eau rencontre un courant d'air chaud, elle commence à se vaporiser et à se transformer en gaz. La dissipation thermique par évaporation ne convient pas aux réfrigérants nocifs pour l'environnement et le coût d'installation est faible. Il ne nécessite pas l'utilisation de compresseurs traditionnels, a une faible consommation d'énergie et présente les avantages d'économie d'énergie, de protection de l'environnement, d'économie et d'amélioration de la qualité de l'air intérieur. Le refroidisseur par évaporation est un grand ventilateur qui aspire de l'air chaud sur le tampon d'eau humide. Lorsque l'eau dans le tampon humide s'évapore, l'air est refroidi et expulsé. La température peut être contrôlée en ajustant le débit d'air du refroidisseur. Le refroidissement adiabatique signifie que pendant le processus d'élévation adiabatique de l'air, la pression de l'air diminue avec l'augmentation de la hauteur et le bloc d'air fonctionne à l'extérieur en raison de son expansion volumique, ce qui entraîne une diminution de la température de l'air lui-même. Pour le centre de données, ces méthodes de refroidissement sont encore nouvelles.
Système de refroidissement fermé
Le couvercle du radiateur du système de refroidissement fermé est scellé et un vase d'expansion est ajouté. Pendant le fonctionnement, la vapeur de liquide de refroidissement pénètre dans le vase d'expansion et retourne au radiateur après refroidissement, ce qui peut empêcher une grande quantité de perte par évaporation du liquide de refroidissement et augmenter la température du point d'ébullition du liquide de refroidissement. Le système de refroidissement fermé peut garantir que le moteur n'a pas besoin d'ajouter d'eau de refroidissement pendant 1 à 2 ans. A l'usage, l'étanchéité doit être assurée afin de recevoir l'effet. Le liquide de refroidissement dans le vase d'expansion ne peut pas être rempli, laissant de la place à l'expansion. Après deux ans d'utilisation, il sera vidé et filtré, et la composition et le point de congélation seront ajustés avant de continuer à l'utiliser. Enfermé signifie que le débit d'air est insuffisant, ce qui peut facilement causer des problèmes de surchauffe locale. Le refroidissement fermé est souvent combiné avec un refroidissement par eau ou un refroidissement liquide, et le système de refroidissement par eau peut également être transformé en un système fermé, qui peut dissiper plus efficacement la chaleur et améliorer l'efficacité du refroidissement.
En plus des méthodes de dissipation de chaleur décrites ci-dessus, il existe de nombreuses méthodes de dissipation de chaleur merveilleuses, et certaines ont même été mises en pratique. Par exemple, en utilisant la dissipation naturelle de la chaleur, le centre de données est construit dans les pays nordiques froids ou construit au fond de la mer, et l'équipement du centre de données est refroidi par&« froid extrêmement profond & ». Comme le centre de données construit par Facebook en Islande, Microsoft construit un centre de données sous la mer. De plus, le refroidissement par eau peut être utilisé sans eau standard, l'eau de mer, les eaux usées domestiques ou même l'eau chaude peuvent être utilisées pour dissiper la chaleur pour le centre de données. Par exemple, Alibaba utilise l'eau du lac des Mille-Îles pour la dissipation de la chaleur. Google a établi un centre de données à Hamina, en Finlande, qui utilise l'eau de mer pour la dissipation de la chaleur. eBay a construit son centre de données dans le désert. La température extérieure moyenne du centre de données est d'environ 46 degrés Celsius. .
Ce qui précède présente les technologies couramment utilisées pour le refroidissement des centres de données, dont certaines sont toujours en cours d'amélioration continue et sont toujours des technologies de laboratoire. Pour la tendance future de la dissipation thermique des centres de données, en plus des centres de calcul hautes performances et d'autres centres de données basés sur Internet, la plupart des centres de données seront déplacés vers des endroits avec des prix et des coûts d'énergie inférieurs. En adoptant des technologies de dissipation thermique plus avancées, réduisez davantage les coûts d'exploitation et de maintenance du centre de données et améliorez l'efficacité énergétique.
