Wat is er nodig om over te schakelen op vloeistofkoeling? | nVent

Overschakelen naar vloeistofkoeling

Voortdurende vooruitgang op het gebied van technologie en connectiviteit leidt tot nieuwe toepassingen en een toenemende behoefte aan bescherming van gegevens en netwerken in de wereld. Content streaming, online bankieren, cloud computing, edge computing, kunstmatige intelligentie. Dat zijn slechts enkele voorbeelden van toepassingen die wereldwijd de vraag naar data stimuleren.

Omdat de vraag naar internet- en clouddiensten toeneemt, worden datacenters gevraagd de capaciteit exponentieel op te schalen. In veel gevallen moeten ze dit doen zonder dat de benodigde fysieke ruimte fors toeneemt. Elektrificatie is ook de drijvende kracht achter technologieën van de volgende generatie die de mogelijkheden van de traditionele data-infrastructuur overtreffen, met name op het gebied van koeling.

Het is nu tijd om vloeistofkoeling te overwegen.

Capaciteit verbeteren en efficiëntie creëren

Door de grotere dichtheid van het datacenter om aan de vraag naar data te voldoen is luchtkoeling voor veel operators minder haalbaar. Dicht opeengepakte serverrekken belemmeren de luchtstroom en luchtkoeling kan de hoge warmtebelasting niet efficiënt verwerken. Datacenters die proberen het hoofd te bieden door de luchtsnelheid te verhogen, kunnen al snel uitgroeien tot windtunnelachtige omgevingen, waarin het werken moeilijk en duur kan zijn.

Wanneer luchtkoelsystemen hard moeten werken om de noodzakelijke bedrijfstemperaturen te handhaven, kunnen faciliteiten ook te maken krijgen met apparatuurstoringen, ongeplande uitvaltijd en hoge energiekosten. Voor veel datacenters kan vloeistofkoeling betere prestaties bieden, energie besparen en datacenters helpen duurzamer te werken.

Vloeistofkoeling kan datacenters helpen de capaciteit te vergroten en efficiënt gebruik te maken van ruimte en energie. Het kan ook een gunstig investeringsrendement bieden en de totale bedrijfskosten voor datacenterfaciliteiten verlagen. Vloeistofkoelsystemen bieden een effectieve oplossing voor het bereiken van de vereiste temperatuurparameters en het verlagen van het energieverbruik van koelsystemen. Vloeistof biedt een veel grotere warmteoverdrachtscapaciteit dan lucht, waardoor vloeistofkoeling de effectiviteit van het energieverbruik (Power usage Effectiveness - PUE) verhoogt, energiekosten verlaagt en bijdraagt aan milieuduurzaamheid.

Er zijn drie primaire typen vloeistofkoeling:  

• Indirect vloeistofgekoeld: warmte wordt naar water overgedragen via een lucht-water-warmtewisselaar in een rij of behuizing.  
• Direct vloeistofgekoeld: warmte wordt rechtstreeks overgedragen op een aangesloten warmteoverdrachtcomponent, zoals een koelplaat. 
• Hybride direct en indirect watergekoeld: selectieve koeling van de meest energieverbruikende componenten met directe vloeistofkoeling, waarbij de balans van de behuizing wordt gekoeld via een secundair lucht-waterkoelapparaat.

Neem contact op met een nVent-expert om te bepalen welke optie het beste is voor uw specifieke datacenter.

Vooruitkijken naar de toekomst en IT-apparatuur van de volgende generatie

Naarmate de technologie zich verder ontwikkelt en AI- en machine learning-toepassingen steeds meer worden toegepast, vereist IT-apparatuur steeds meer vermogen, en meer vermogen betekent doorgaans hogere warmtebelastingen. Om deze geavanceerde apparatuur te koelen in een luchtgekoeld datacenter, moeten faciliteiten meer lucht aanvoeren via serverrekken. Het probleem van de energie-efficiëntie en stroomgebruik dat voortvloeit uit geavanceerde IT-apparatuur is een vicieuze cirkel: chips hebben meer energie nodig en genereren daardoor meer warmte waardoor meer energie nodig is voor koeling.

Datacentermanagers en IT-professionals weten dat het noodzakelijk is om steeds betere prestaties te behalen voor hun klanten. Om te profiteren van de betere prestaties, nieuwe business cases en nieuwe typen werklasten die de technologie van de volgende generatie mogelijk maakt, moeten datacenterbeheerders de koelprestaties maximaliseren. In veel situaties hebben datacenters een lijn overschreden waar het koelen van apparatuur met hoog vermogen met luchtkoeling eenvoudigweg niet meer mogelijk is.

Veel nieuwe IT- en chiptechnologieën worden nu specifiek ontworpen voor vloeistofkoeling. Datacenters die alleen luchtkoeling gebruiken, kunnen in de toekomst moeite hebben om aan de eisen van hun klanten te voldoen, omdat ze op zoek zijn naar betere prestaties en IT-apparatuur van de volgende generatie.

Vloeistofkoelingstechnologie maakt meerdere flexibele koelingsmethoden mogelijk

Vloeistof-vloeistofkoeling, waarbij vloeistofleidingen zowel chips als rekken koelen, is uiterst effectief, maar vereist vloeistofleidingen, kleppen en aansluitingen voor elke positie van het rek in een faciliteit. Hoewel de investering vooraf aanzienlijk kan lijken, zal deze op de lange termijn waarschijnlijk vruchten afwerpen vanwege de toegenomen capaciteit, prestaties, toekomstbestendigheid en energie-efficiëntie.

Er is echter een alternatief waarmee managers van datacenters de hoge prestaties van vloeistofkoeling kunnen leveren aan datacenters die alleen over een luchtkoelingsinfrastructuur op faciliteitsniveau beschikken: vloeistof-naar-luchtkoeling.

Vloeistof-luchtkoeling kan datacenters helpen IT-apparatuur effectiever te koelen en tegelijkertijd gebruik te maken van de bestaande infrastructuur voor luchtkoeling. Datacenterbeheerders kunnen vloeistofgekoelde systemen implementeren als uitbreiding op de bestaande infrastructuur. Deze methode verlicht de belasting op luchtkoelers door vloeistofkoeling te bieden op het rek- en serverniveau terwijl ze in een luchtgekoelde infrastructuur werken. Deze aanpak kan vaak sneller en met een lagere investering worden geïmplementeerd dan een complete architectuur voor vloeistof-naar-vloeistofkoeling op faciliteitsniveau.  

Bij vloeistof-luchtkoeling worden servers en chips gekoeld door middel van vloeistofkoeling met direct contact of vloeistofkoeling met onderdompeling. Vloeistofgekoelde oplossingen kunnen bestaan uit configuraties van warmtewisselaars op rijniveau of op rekniveau (zoals een achterdeur). De vloeistof wordt door vloeistofgekoelde servers gecirculeerd en de warmte wordt van de vloeistof via een externe warmtewisselaar naar de ruimte uitgestraald. De infrastructuur voor luchtkoeling in de ruimte wordt gebruikt om de omgevingswarmte af te voeren en de gewenste temperatuur op kamerniveau te handhaven.

Dit kan een ideale oplossing zijn voor managers van datacenters die de kosten en potentiële uitvaltijd van een volledig retrofitproject niet kunnen beperken. Naarmate de wereld duurzamer en meer geëlektrificeerd wordt, zullen de investeringen in nieuwe IT-technologie en next-generation apparatuur alleen maar toenemen. Of het nu gaat om een volledige retrofit of het implementeren van hybride technologieën, het is nu tijd om de voordelen van vloeistofkoeling te overwegen.