Diskussion om värmeavledningsteknik för datacenter

Den snabba tillväxten av datacenterkonstruktion leder till mer och mer utrustning i datorrummet, vilket ger en konstant temperatur och luftfuktighet kylmiljö för datacentret. Energiförbrukningen i datacentret kommer att öka kraftigt, följt av en proportionell ökning av kylsystem, kraftdistributionssystem, ups och generator, vilket kommer att medföra stora utmaningar för energiförbrukningen i datacentret. I en tid då hela landet förespråkar energibesparing och utsläppsminskning, om datacentret blint förbrukar social energi, kommer det oundvikligen att dra till sig uppmärksamhet från regeringen och folket. Det är inte bara gynnsamt för den framtida utvecklingen av datacentret, utan strider också mot social moral. Därför har energiförbrukningen blivit det mest berörda innehållet i byggandet av datacentret. För att utveckla datacentret är det nödvändigt att kontinuerligt utöka skalan och utöka utrustningen. Detta kan inte minskas, men utnyttjandegraden av utrustning måste förbättras vid användning. En annan stor del av energiförbrukningen är värmeavledning. Energiförbrukningen för ett datacenters luftkonditioneringssystem står för nästan mer än en tredjedel av energiförbrukningen i hela datacentret. Om vi ​​kan göra mer ansträngningar på detta kommer den energibesparande effekten av datacentret att bli omedelbar. Så, vilka är värmeavledningsteknikerna i datacentret och vilka är de framtida utvecklingsriktningarna? Svaret hittar du i den här artikeln.

Luftkylningssystem

Luftkylning direktexpansionssystem blir luftkylningssystem. I luftkylningssystemet är hälften av köldmediecirkulationskretsarna placerade i luftkonditioneringen i datacentrets maskinrum, och resten är placerade i utomhusluftkylningskondensorn. Värmen inuti maskinrummet pressas in i utomhusmiljön genom den cirkulerande köldmedieledningen. Den varma luften överför värmen till förångarslingan och sedan till köldmediet. Högtemperatur- och högtrycksköldmediet skickas till utomhuskondensorn av kompressorn och strålar sedan ut värmen till utomhusatmosfären. Luftkylsystemets energieffektivitet är relativt låg och värmen avleds direkt av vinden. Ur kylningssynpunkt kommer den huvudsakliga energiförbrukningen från kompressorn, inomhusfläkten och den luftkylda utomhuskondensorn. På grund av den centraliserade layouten av utomhusenheter, när alla utomhusenheter är påslagna på sommaren, är lokal värmeackumulering uppenbar, vilket kommer att minska kyleffektiviteten och påverka användningseffekten. Dessutom har ljudet från luftkylda utomhusenheter en stor inverkan på den omgivande miljön, vilket är lätt att påverka de omgivande boendena. Naturlig kylning kan inte användas och energibesparingen är relativt låg. Även om kyleffektiviteten för luftkylningssystemet inte är hög och energiförbrukningen fortfarande är hög, är det fortfarande den mest använda kylmetoden i datacentret.

Vätskekylningssystem

Luftkylningssystem har sina oundvikliga nackdelar. Vissa datacenter har börjat vända sig till flytande kylning, och det vanligaste är vattenkylningssystem. Vattenkylningssystemet tar bort värmen genom värmeväxlarplattan och kylningen är stabil. Utomhuskyltorn eller torrkylare krävs för att ersätta kondensorn för värmeväxling. Vattenkylning avbryter den luftkylda utomhusenheten, löser bullerproblemet och har liten påverkan på miljön. Vattenkylningssystemet är komplext, dyrt och svårt att underhålla, men det kan uppfylla kraven på kylning och energibesparing i stora datacenter. Förutom vattenkylning finns oljekylning. Jämfört med vattenkylning kan oljekylningssystem ytterligare minska energiförbrukningen. Om oljekylningssystemet används, existerar inte längre dammproblemet som den traditionella luftkylningen står inför, och energiförbrukningen är mycket lägre. Till skillnad från vatten är olja ett icke-polärt ämne som inte påverkar den elektroniska integrerade kretsen och inte skadar serverns interna hårdvara. Vätskekylningssystemet har dock alltid varit åska och regn på marknaden, och få datacenter kommer att använda denna metod. Eftersom vätskekylsystemet, oavsett om det är nedsänkt eller andra metoder, kräver filtrering av vätskan för att undvika problem som ackumulering av föroreningar, överdriven sediment och biologisk tillväxt. För vattenbaserade system, såsom vätskekylsystem med kyltorn eller förångningsåtgärder, måste sedimentproblem behandlas med avlägsnande av ånga i en given volym, och de måste separeras och "tömmas", även om sådan behandling kan orsaka miljöproblem.

Evaporativt eller adiabatiskt kylsystem

Evaporativ kylteknik är en metod för att kyla luft genom att använda temperatursänkningen. När vatten möter den strömmande varma luften börjar det förångas och bli gas. Avdunstningsvärmeavledning är inte lämplig för miljöskadliga köldmedier, installationskostnaden är låg, den traditionella kompressorn behövs inte, energiförbrukningen är låg och den har fördelarna med energibesparing, miljöskydd, ekonomi och förbättrad inomhusluftkvalitet . Den evaporativa kylaren är en stor fläkt som drar varm luft till den våta vattenkudden. När vattnet i den våta dynan avdunstar kyls luften och trycks ut. Temperaturen kan regleras genom att justera kylarens luftflöde. Adiabatisk kylning innebär att i processen med adiabatisk uppgång av luft, minskar lufttrycket med ökande höjd, och luftblocket fungerar externt på grund av volymexpansion, vilket resulterar i att lufttemperaturen sjunker. Dessa kylningsmetoder är fortfarande nya för datacentret.

Stängt kylsystem

Kylarlocket på det slutna kylsystemet är förseglat och en expansionstank läggs till. Under drift kommer kylmedelsångan in i expansionstanken och strömmar tillbaka till kylaren efter kylning, vilket kan förhindra en stor mängd avdunstningsförlust av kylvätska och förbättra kylvätskans kokpunktstemperatur. Det slutna kylsystemet kan säkerställa att motorn inte behöver kylvatten under 1 ~ 2 år. Vid användning måste tätningen säkerställas för att effekten ska uppnås. Kylvätskan i expansionstanken kan inte fyllas på, vilket ger utrymme för expansion. Efter två års användning, tömma och filtrera, och fortsätt att använda efter att ha justerat sammansättningen och fryspunkten. Det betyder att otillräckligt luftflöde lätt kan orsaka lokal överhettning. Sluten kyla kombineras ofta med vattenkylning eller vätskekylning. Vattenkylningssystemet kan också göras till ett slutet system, vilket kan avleda värme mer effektivt och förbättra kyleffektiviteten.

Förutom de värmeavledningsmetoder som introducerats ovan, finns det många underbara värmeavledningsmetoder, av vilka några till och med har tillämpats i praktiken. Till exempel används naturlig värmeavledning för att bygga datacentret i kalla nordiska länder eller till havsbotten, och "extrem djup kyla" används för att kyla utrustningen i datacentret. Som Facebooks datacenter på Island, Microsofts datacenter i havsbotten. Dessutom kan vattenkylning inte använda standardvatten. Havsvatten, hushållsavlopp och till och med varmvatten kan användas för att värma upp datacentret. Till exempel använder Alibaba vattnet i Qiandaosjön för värmeavledning. Google har etablerat ett datacenter som använder havsvatten för värmeavledning i hamina, Finland. EBay har byggt sitt datacenter i öknen. Den genomsnittliga utomhustemperaturen i datacentret är cirka 46 grader Celsius.

Ovanstående introducerar de vanliga teknologierna för värmeavledning av datacenter, av vilka några fortfarande är under ständig förbättring och fortfarande är laboratorietekniker. För den framtida kyltrenden för datacenter, förutom högpresterande datorcenter och andra internetbaserade datacenter, kommer de flesta datacenter att flytta till platser med lägre priser och lägre energikostnader. Genom att använda mer avancerad kylteknik kommer drift- och underhållskostnaderna för datacenter att sänkas ytterligare och energieffektiviteten förbättras.


Posttid: 2021-02-02