Falando sobre Tecnologia de Resfriamento de Data Center
O rápido crescimento da construção de data centers tem levado a cada vez mais equipamentos na sala de computadores, o que fornece um ambiente de resfriamento de temperatura e umidade constante para o data center.
O consumo de energia do data center aumentará bastante, seguido por um aumento proporcional nos sistemas de refrigeração, sistemas de distribuição de energia, UPS e geradores, o que representa um grande desafio para o consumo de energia do data center.
Em um momento em que todo o país está defendendo a conservação de energia e a redução de emissões, se os data centers consumirem energia social cegamente, eles inevitavelmente atrairão a atenção do governo e da população. Não só não conduz ao desenvolvimento futuro de data centers, mas também vai contra a moralidade social, de modo que o consumo de energia se tornou o conteúdo mais importante da construção de data centers.
Para desenvolver um data center, é necessário expandir continuamente sua escala e, inevitavelmente, aumentar os equipamentos. Isso não pode ser reduzido, mas a utilização do equipamento precisa ser melhorada. Outra grande parte do consumo de energia é a dissipação de calor. O consumo de energia de um sistema de ar condicionado de data center é responsável por quase um terço do consumo de energia de todo o data center. Se você puder trabalhar mais nisso, o efeito de economia de energia do data center será melhorado. Imediatamente. Então, quais tecnologias de resfriamento estão disponíveis no data center e quais são as direções de desenvolvimento futuro? A resposta será encontrada neste artigo.
Sistema de refrigeração de ar
O sistema de expansão direta resfriado a ar torna-se um sistema resfriado a ar. No sistema resfriado a ar, metade do circuito de circulação do refrigerante está localizado no ar condicionado da sala do computador do data center, e o resto está localizado no condensador resfriado a ar externo. O calor dentro da sala de máquinas é espremido para o ambiente externo por meio da tubulação que usa o refrigerante para circular. O ar quente transfere o calor para a serpentina do evaporador e, em seguida, para o refrigerante. O refrigerante de alta temperatura e alta pressão é enviado para o exterior pelo compressor O condensador e, em seguida, irradia o calor para a atmosfera exterior. O sistema de resfriamento a ar tem eficiência energética relativamente baixa e dissipa diretamente o calor pelo vento. Do ponto de vista do resfriamento, o principal consumo de energia é gerado pelo compressor, ventilador interno e condensador externo resfriado a ar. Devido ao layout centralizado das unidades externas, quando as unidades externas estão todas ligadas no verão, o fenômeno de acúmulo de calor local é óbvio, o que reduzirá a eficiência do resfriamento e afetará o efeito de uso. Além disso, o ruído da unidade de exterior refrigerada a ar tem um impacto maior no ambiente envolvente e é susceptível de causar impacto nos residentes circundantes. O resfriamento natural não pode ser usado e a economia de energia é relativamente baixa. Embora o sistema de resfriamento a ar tenha baixa eficiência de dissipação de calor e alto consumo de energia, ainda é o método de dissipação de calor mais amplamente usado em data centers.
Sistema de refrigeração líquida
Os sistemas refrigerados a ar têm suas deficiências inevitáveis. Alguns data centers começaram a mudar para refrigeração líquida, e o mais comum são os sistemas refrigerados a água. O sistema de refrigeração a água remove o calor por meio da troca de placas e a refrigeração é estável. Uma torre de resfriamento externa ou refrigerador seco é necessária para substituir o condensador para troca de calor. O resfriamento a água elimina a unidade externa resfriada a ar, o que resolve o problema de ruído e tem um pequeno impacto no meio ambiente. O sistema de refrigeração a água é mais complexo, caro e difícil de manter, mas pode atender aos requisitos de refrigeração e economia de energia de grandes data centers. Além do resfriamento a água, existe o resfriamento a óleo. Comparado com o resfriamento a água, o sistema de resfriamento a óleo pode reduzir ainda mais o consumo de energia. Se o sistema de resfriamento a óleo for adotado, o problema de poeira enfrentado pelo resfriamento a ar tradicional não existirá mais e o consumo de energia será muito menor. Ao contrário da água, o óleo é uma substância apolar, que não afetará o circuito integrado eletrônico e não danificará o hardware interno do servidor. No entanto, os sistemas de refrigeração líquida sempre foram estrondosos e chuvosos no mercado, e poucos data centers irão adotar esse método. Porque o sistema de refrigeração por líquido, seja por imersão ou por outros métodos, exige que o líquido seja filtrado para evitar problemas como acúmulo de contaminantes, excesso de sedimentos e crescimento biológico. Para sistemas à base de água, como os sistemas de refrigeração líquida que utilizam torres de resfriamento ou evaporação, etc., em um determinado volume, é necessário lidar com o problema de sedimentos junto com a retirada de vapor, sendo necessário separá-lo e&drenado" para descarte, mesmo assim O tratamento desta pode causar problemas ambientais. Sistema de resfriamento evaporativo ou adiabático.
A tecnologia de resfriamento evaporativo é um método de resfriar o ar usando uma queda na temperatura. Quando a água encontra o fluxo de ar quente, ela começa a vaporizar e se transformar em gás. A dissipação de calor evaporativa não é adequada para refrigerantes prejudiciais ao meio ambiente e o custo de instalação é baixo. Não requer o uso de compressores tradicionais, tem baixo consumo de energia e tem as vantagens de economia de energia, proteção ambiental, economia e melhoria da qualidade do ar interno. O resfriador evaporativo é um grande ventilador que puxa o ar quente para a almofada de água úmida. Quando a água da almofada molhada evapora, o ar é resfriado e expelido. A temperatura pode ser controlada ajustando o fluxo de ar do refrigerador. O resfriamento adiabático significa que durante o processo de elevação adiabática do ar, a pressão do ar diminui com o aumento da altura, e o bloqueio de ar funciona externamente devido à sua expansão de volume, o que leva a uma diminuição da temperatura do próprio ar. Para o data center, esses métodos de resfriamento ainda são novos.
Sistema de refrigeração fechado
A tampa do radiador do sistema de resfriamento fechado é selada e um tanque de expansão é adicionado. Durante a operação, o vapor do refrigerante entra no tanque de expansão e flui de volta para o radiador após o resfriamento, o que pode evitar uma grande perda de evaporação do refrigerante e aumentar a temperatura do ponto de ebulição do refrigerante. O sistema de refrigeração fechado pode garantir que o motor não precise adicionar água de refrigeração por 1 a 2 anos. Em uso, a vedação deve ser assegurada para receber o efeito. O refrigerante no tanque de expansão não pode ser abastecido, deixando espaço para expansão. Após dois anos de uso, ele será descarregado e filtrado, e a composição e o ponto de congelamento serão ajustados antes de continuar o uso. Fechado significa que o fluxo de ar é insuficiente, o que pode facilmente causar problemas de superaquecimento local. O resfriamento fechado costuma ser combinado com o resfriamento a água ou a líquido, e o sistema de resfriamento a água também pode ser transformado em um sistema fechado, que pode dissipar o calor com mais eficácia e melhorar a eficiência do resfriamento.
Além dos métodos de dissipação de calor descritos acima, existem muitos métodos maravilhosos de dissipação de calor, e alguns até foram colocados em uso prático. Por exemplo, usando dissipação de calor natural, o data center é construído em países nórdicos frios ou no fundo do mar, e o equipamento no data center é resfriado por" extremamente deep cold" ;. Como o data center construído pelo Facebook na Islândia, a Microsoft está construindo um data center no fundo do mar. Além disso, o resfriamento de água pode ser usado sem água padrão, água do mar, água residual doméstica ou até mesmo água quente pode ser usada para dissipar o calor para o data center. Por exemplo, o Alibaba usa a água do lago Thousand Island para dissipação de calor. O Google estabeleceu um data center em Hamina, Finlândia, que usa água do mar para dissipação de calor. O eBay construiu seu data center no deserto. A temperatura média externa do data center é de cerca de 46 graus Celsius. .
O texto acima apresenta as tecnologias comumente usadas para resfriamento de data centers, algumas das quais ainda estão em processo de melhoria contínua e ainda são tecnologias de laboratório. Para a tendência futura de dissipação de calor de data center, além de centros de computação de alto desempenho e outros data centers baseados na Internet, a maioria dos data centers será movida para locais com preços mais baixos e custos de energia mais baixos. Ao adotar tecnologias de dissipação de calor mais avançadas, reduz ainda mais os custos de operação e manutenção do data center e melhora a eficiência energética.
