Diskusjon om varmeavledningsteknologi til datasenter

Den raske veksten av datasenterkonstruksjon fører til mer og mer utstyr i datarommet, noe som gir et konstant temperatur- og fuktighetskjølemiljø for datasenteret. Strømforbruket til datasenteret vil øke kraftig, etterfulgt av proporsjonal økning av kjølesystem, strømfordelingssystem, ups og generator, noe som vil gi store utfordringer for energiforbruket til datasenteret. I en tid hvor hele landet går inn for energisparing og utslippsreduksjon, hvis datasenteret blindt forbruker sosial energi, vil det uunngåelig tiltrekke seg oppmerksomheten til regjeringen og folket. Ikke bare bidrar det ikke til fremtidig utvikling av datasenteret, men strider også mot sosial moral. Derfor har energiforbruk blitt det mest bekymrede innholdet i byggingen av datasenteret. For å utvikle datasenteret er det nødvendig å kontinuerlig utvide skalaen og øke utstyret. Dette kan ikke reduseres, men utnyttelsesgraden av utstyr må forbedres i bruk. En annen stor del av energiforbruket er varmespredning. Energiforbruket til et datasenters klimaanlegg utgjør nesten mer enn en tredjedel av energiforbruket til hele datasenteret. Hvis vi kan gjøre mer innsats på dette, vil den energibesparende effekten av datasenteret være umiddelbar. Så, hva er varmespredningsteknologiene i datasenteret og hva er de fremtidige utviklingsretningene? Svaret finner du i denne artikkelen.

Luftkjølesystem

Luftkjøling direkte ekspansjonssystem blir luftkjølesystem. I luftkjølesystemet er halvparten av sirkulasjonskretsene for kjølemediet plassert i klimaanlegget til datasenterets maskinrom, og resten er plassert i kondensatoren for utendørsluftkjøling. Varmen inne i maskinrommet presses inn i utemiljøet gjennom kjølemediesirkulasjonsrørledningen. Den varme luften overfører varmen til fordamperbatteriet og deretter til kjølemediet. Høytemperatur- og høytrykkskjølemediet sendes til utendørskondensatoren av kompressoren og utstråler deretter varmen til utendørsatmosfæren. Energieffektiviteten til luftkjølesystemet er relativt lav, og varmen spres direkte av vinden. Fra kjøleperspektivet kommer hovedenergiforbruket fra kompressoren, innendørsviften og den luftkjølte utendørskondensatoren. På grunn av den sentraliserte utformingen av utendørsenheter, når alle utendørsenheter er slått på om sommeren, er lokal varmeakkumulering åpenbar, noe som vil redusere kjøleeffektiviteten og påvirke brukseffekten. Dessuten har støyen fra luftkjølt utedel stor innvirkning på det omkringliggende miljøet, noe som er lett å påvirke de omkringliggende beboerne. Naturlig kjøling kan ikke tas i bruk, og energibesparelsen er relativt lav. Selv om kjøleeffektiviteten til luftkjølesystemet ikke er høy og energiforbruket fortsatt er høyt, er det fortsatt den mest brukte kjølemetoden i datasenteret.

Væskekjølesystem

Luftkjølesystemet har sine uunngåelige ulemper. Noen datasentre har begynt å gå over til væskekjøling, og det vanligste er vannkjølingssystem. Vannkjølesystemet fjerner varmen gjennom varmevekslerplaten, og kjølingen er stabil. Utendørs kjøletårn eller tørrkjøler er nødvendig for å erstatte kondensator for varmeveksling. Vannkjøling kansellerer den luftkjølte utedelen, løser støyproblemet og har liten innvirkning på miljøet. Vannkjølesystemet er komplekst, dyrt og vanskelig å vedlikeholde, men det kan oppfylle kravene til kjøling og energisparing i store datasentre. I tillegg til vannkjøling kommer oljekjøling. Sammenlignet med vannkjøling kan oljekjølesystemet ytterligere redusere energiforbruket. Hvis oljekjølesystemet tas i bruk, eksisterer ikke lenger støvproblemet med tradisjonell luftkjøling, og energiforbruket er mye lavere. I motsetning til vann er olje et ikke-polart stoff, som ikke vil påvirke den elektroniske integrerte kretsen og ikke skade den interne maskinvaren til serveren. Imidlertid har væskekjølesystemet alltid vært torden og regn i markedet, og få datasentre vil ta i bruk denne metoden. Fordi væskekjølesystemet, enten det er nedsenking eller andre metoder, krever filtrering av væsken for å unngå problemer som forurensende akkumulering, overdreven sediment og biologisk vekst. For vannbaserte systemer, slik som væskekjølesystemer med kjøletårn eller fordampningstiltak, må sedimentproblemer behandles med fjerning av damp i et gitt volum, og de må separeres og "tømmes", selv om slik behandling kan forårsake miljøproblemer.

Fordampende eller adiabatisk kjølesystem

Fordampende kjøleteknologi er en metode for å kjøle ned luft ved å bruke temperaturreduksjon. Når vann møter den strømmende varme luften, begynner det å fordampe og bli gass. Fordampende varmespredning er ikke egnet for kjølemedier som er skadelige for miljøet, installasjonskostnadene er lave, den tradisjonelle kompressoren er ikke nødvendig, energiforbruket er lavt, og det har fordelene med energisparing, miljøvern, økonomi og forbedring av innendørs luftkvalitet . Fordampningskjøleren er en stor vifte som trekker varm luft inn på den våte vannputen. Når vannet i den våte puten fordamper, blir luften avkjølt og presset ut. Temperaturen kan reguleres ved å justere luftstrømmen til kjøleren. Adiabatisk kjøling betyr at i prosessen med adiabatisk stigning av luft, synker lufttrykket med økningen i høyden, og luftblokken virker eksternt på grunn av volumutvidelse, noe som resulterer i reduksjon av lufttemperaturen. Disse kjølemetodene er fortsatt nye for datasenteret.

Lukket kjølesystem

Radiatorlokket til det lukkede kjølesystemet er forseglet og en ekspansjonstank er lagt til. Under drift kommer kjølevæskedampen inn i ekspansjonstanken og strømmer tilbake til radiatoren etter avkjøling, noe som kan forhindre en stor mengde fordampningstap av kjølevæske og forbedre kjølevæskens kokepunktstemperatur. Det lukkede kjølesystemet kan sørge for at motoren ikke trenger kjølevann i 1 ~ 2 år. Ved bruk må forseglingen sikres for å oppnå effekten. Kjølevæsken i ekspansjonstanken kan ikke fylles opp, noe som gir rom for ekspansjon. Etter to års bruk, tøm ut og filtrer, og fortsett å bruke etter justering av sammensetning og frysepunkt. Det betyr at utilstrekkelig luftstrøm lett kan forårsake lokal overoppheting. Lukket kjøling kombineres ofte med vannkjøling eller væskekjøling. Vannkjølesystemet kan også gjøres om til et lukket system, som kan spre varme mer effektivt og forbedre kjøleeffektiviteten.

I tillegg til varmespredningsmetodene introdusert ovenfor, er det mange fantastiske varmespredningsmetoder, hvorav noen til og med har blitt brukt i praksis. For eksempel brukes naturlig varmespredning for å bygge datasenteret i kalde nordiske land eller til havbunnen, og «ekstrem dyp kulde» brukes til å kjøle ned utstyret i datasenteret. Som Facebooks datasenter på Island, Microsofts datasenter i havbunnen. I tillegg kan vannkjøling ikke bruke standard vann. Sjøvann, husholdningsavløp og til og med varmt vann kan brukes til å varme opp datasenteret. For eksempel bruker Alibaba vannet i Qiandao-sjøen til varmeavledning. Google har etablert et datasenter som bruker sjøvann for varmeavledning i hamina, Finland. EBay har bygget sitt datasenter i ørkenen. Gjennomsnittlig utetemperatur i datasenteret er omtrent 46 grader Celsius.

Ovennevnte introduserer de vanlige teknologiene for varmespredning av datasenter, hvorav noen fortsatt er i ferd med kontinuerlig forbedring og fortsatt er laboratorieteknologier. For den fremtidige kjøletrenden til datasentre, i tillegg til høyytelses datasentre og andre internettbaserte datasentre, vil de fleste datasentre flytte til steder med lavere priser og lavere strømkostnader. Ved å ta i bruk mer avansert kjøleteknologi vil drifts- og vedlikeholdskostnadene til datasentre reduseres ytterligere og energieffektiviteten forbedres.


Innleggstid: Aug-02-2021