Veri merkezlerinde kullanılan sıvı glikol bazlı soğutma sistemlerinde sıvı bozulmasının ölçülmesi

İçerik Tablosu

• Giriş
• Soğutma ve Soğutma Sistemleri
• Sıvı bazlı soğutma
• Doğrudan Çipe Sıvı Soğutma
• Daldırma soğutma
• İzleme ve kontrol
• Rheonics sensörler
• Sensör kurulumu
• HPT-12G (yalnızca SRV için geçerlidir)
• IFC-34N (SRV ve SRD için mevcut varyantlar)
• FET Tri-Clamp dirsek tişörtü
• Referanslar

Veri merkezlerinin yoğunluğu ve hesaplama talebi arttıkça, geleneksel hava soğutmalı mimariler termal yönetim, enerji verimliliği ve güvenilirlik gereksinimlerini karşılamakta giderek daha fazla zorlanmaktadır. Su veya su-glikol karışımlarını birincil ısı transfer ortamı olarak kullanan sıvı devridaim döngülü soğutma, en verimli ve ölçeklenebilir çözümlerden biri olarak ortaya çıkmıştır. Bu nedenle, soğutma performansının sürekli olarak izlenmesi çok önemlidir; bu da diğer yöntemlerin yanı sıra, hat üzerindeki soğutucunun özelliklerinin değerlendirilmesiyle sağlanabilir. Termal bozulma, glikol konsantrasyonu, kirlenme, biyolojik kirlenme, Brix seviyeleri, donma noktası vb. özellikler, doğrudan ölçümlerle takip edilebilir. Rheonics'Hat içi yoğunluk ve viskozite sensörleri.

Bir soğutma sisteminin temel işlevi, ısıyı bir yerden alıp başka bir yere aktararak orijinal yeri soğutmaktır. Isı, iletim (katı temas), konveksiyon (sıvı hareketi) ve radyasyon (elektromanyetik dalgalar) yoluyla doğal olarak daha sıcak bölgelerden daha soğuk bölgelere akar.

• Soğutma Sistemleri: Bu sistemler, soğutucu akışkanın faz değişimine uğramasına dayanır; ısıyı emmek için buharlaşma ve ısıyı atmak için yoğunlaşma gerçekleşir; tıpkı soğutma cihazlarında, klimalarda ve ısı pompalarında olduğu gibi.
• Duyarlı Isı Sistemleri: Bu sistemler şunlara dayanmaktadır: duyarlı ısı transferi Soğutucu akışkanlar yerine soğutucu sıvılar veya hava kullanırlar. Bunlar genellikle iki devreden oluşur:
• a. Isıyı kaynaktan emmek için bir akışkan kullanan birincil devre.
• b. Isıtılmış birincil akışkandan ısıyı uzaklaştıran ikincil bir devre. İkincil devre genellikle bir soğutma sistemi veya soğutma kuleleri veya kuru soğutucular gibi ısıyı çevreye bırakan harici bir ısı atma sistemidir.

Sıvı bazlı soğutmanın temel avantajı şudur: Sıvı, havadan çok daha verimlidir. Isı transferi söz konusu olduğunda. Bu da şunu sağlar: saf sıvı bazlı soğutma Özellikle yapay zeka ve yüksek performanslı bilgi işlem (HPC) destekleyen modern yüksek yoğunluklu veri merkezleri için vazgeçilmezdir.

Sıvı devridaim devreleri (LRL'ler) şunları sunar:

• Daha yüksek ısı kapasitesi havaya kıyasla
• Daha düşük pompalama enerjisi aynı ısı transferi için
• Daha yüksek termal kararlılık
• Hem doğrudan çipe (D2C) hem de daldırma soğutma çözümleriyle uyumludur.

Hem D2C (doğrudan suya soğutma) hem de daldırma soğutma, ısıyı emmek için birincil bir devre ve ısıyı atmak için ikincil bir devre kullanan devridaim sistemleridir.

D2C soğutma, veri merkezindeki en sıcak bileşenlerin (genellikle CPU ve GPU'ların) üzerinden sıvı soğutucunun doğrudan devridaim ettirilmesinden oluşur. soğuk tabaklar Bunların üzerinde. Birincil ve ikincil devrede kullanılan sıvı ya deiyonize (DI) saf su sıvısıdır ya da glikol ile karıştırılmış bir sudur.

Propilen glikol (PG), toksik olmaması, yanıcı olmaması, küresel ısınmaya katkıda bulunmaması ve diğer ikincil sıvı alternatiflerine kıyasla optimum performans sağlaması nedeniyle günümüzde suyla karıştırılmak üzere tercih edilen soğutucu maddedir. PG'nin saf suya göre daha düşük termal iletkenliği ve daha yüksek viskozitesi vardır, bu nedenle glikol-su karışımı daha düşük ısı alışverişi yaratır ve pompalanması için daha fazla enerji gerektirir; ancak PG'nin donma noktası sudan daha düşük ve kaynama noktası daha yüksektir, bu nedenle saf suyun hatta donma veya buharlaşma riski olduğunda kullanılır. PG ayrıca su hattında bakteri oluşumunu da önler.

D2C, genellikle mevcut, büyük ölçekli veri merkezlerine (örneğin hiper ölçekli veri merkezlerine) daha kolay entegre edilebilmesi nedeniyle tercih edilir; bu merkezlerde BT donanımı standart soğutulmuş su veya özel iletken olmayan sıvılarla çalışacak şekilde tasarlanmıştır ve yüksek güvenlik marjı için daha düşük bir besleme sıcaklığı istenir.

Yüksek yoğunluklu veri merkezlerinde daldırma soğutma giderek daha fazla ilgi görüyor. Bu yöntem, veri merkezinin veya CPU ve GPU raflarının mineral yağ veya sentetik sıvılar gibi dielektrik bir sıvıya tamamen daldırılmasını gerektirir. Isı daha sonra iletim ve konveksiyon yoluyla raflardan sıvıya aktarılır. Soğutma için istenen sıcaklığı korumak amacıyla sıvının nasıl yeniden dolaştırıldığı, daldırma soğutma türünü belirler.

Tek fazlı daldırma soğutma yönteminde, sıvı veya hava içeren ikincil bir devre (genellikle ısı eşanjörü aracılığıyla) kullanılarak sıvı her zaman sıvı halde tutulur. İkincil devrede de glikol-su karışımları sıklıkla kullanılır.

İki fazlı daldırma soğutmasında, akışkan buharlaşma yoluyla sıvı halden buhar haline dönüşür. Daldırma tankının üstündeki bir kondenser bobini, sıvı buharı hapseder ve ikincil bir devre sayesinde sıcaklığını düşürerek tekrar sıvı hale dönüştürür, böylece sıvı tekrar tanka düşebilir.

Daldırma soğutma yöntemi, yüksek sıcaklıklarda çalışmada oldukça etkilidir. daha yüksek soğutma sıvısı giriş sıcaklıkları Çünkü sunucunun tamamı suya batırılmış halde bulunur, bu da tüm bileşenlerde eşit soğutma sağlar ve sıcak noktaları ortadan kaldırır. Bu daha yüksek çalışma sıcaklığı, yüksek enerji verimliliğinde önemli bir faktördür.

Soğutma sıvılarının kontrolü, Soğutma Dağıtım Üniteleri (CDU) üzerinden sağlanır. Bu üniteler, sabit bir sirkülasyon, basınç ve akış dağılımı sağlayarak soğutma verimliliğinin korunmasında kilit rol oynar. Pompa hızlarını, vanaları, alarmları ve yedekleme mantığını yönetmek için harici kontrolörlerle entegre edilmiştir.

Hat içi sensörler, soğutma sıvısının sağlığını ve konsantrasyonunu doğrudan izlemeyi sağlayan Prognostik ve Sağlık Yönetimi (PHM) için hayati öneme sahiptir.

LRL'de izlenen temel parametreler (özellikle şunlar): glikol-su döngüsü):

• Besleme/Dönüş Sıcaklığı: Isı yükünü ve sistem verimliliğini belirlemek için kritik öneme sahiptir.
• Akış Hızı ve Pompa Diferansiyel Basıncı: Pompalama enerjisinin (PUE) ve potansiyel tıkanmaların (kirlenme) temel göstergeleri.
• Glikol Konsantrasyonu: Yoğunluk ve Viskozite Sensörleri Glikol yüzdesini hassas bir şekilde izlemek için kullanışlıdırlar. Bu, şu nedenlerden dolayı kritik öneme sahiptir:
• Glikol konsantrasyonunu doğrular ve donma noktası soğutma sıvısının.
• Bu, hesaplamanın yapılmasını sağlar. gerçek kütle akış hızı ve pompanın aşırı viskoziteyi gidermek için enerji israf etmemesini sağlar.
• İletkenlik ve Su Kalitesi: Suyun saflığını ve korozyon potansiyelini ölçer (özellikle saf su devrelerinde), çünkü eser miktardaki kirleticiler bile bileşenlere zarar verebilir.

Rheonics Hat içi yoğunluk ve viskozite sensörleri, sıvının özelliklerini doğrudan temas yoluyla ölçen ve sıvının rezonans frekansı ve sönümlemesi üzerindeki etkilerini değerlendiren Dengeli Burulma Rezonatörü (BTR) teknolojisine dayanmaktadır.

Rheonics SRV hat içi viskozimetre ve SRD hat içi yoğunluk ve viskozite ölçer gibi hat içi sensörler, D2C ve daldırma soğutma sistemlerinde glikol-su soğutucuları ve mineral yağlar gibi ısı transfer sıvılarını izlemek için uygundur.

MKS Rheonics Avantajları şunlardır:

• Kompaktlık: Rheonics Sensör probları küçük ve kompakttır, bu da onları raflar, soğutma sıvısı devridaim hatları ve daldırma tankları gibi küçük alanlara esnek bir şekilde monte etmek için ideal hale getirir.
• Sağlamlık: Sensör, akışkan akışından, düşük sıcaklıktan veya çok fazlı akışkanlardan bağımsız olarak çalışır: kirli su, korozyon ürünleri, biyofilm, akışkan içindeki dağınık parçacıklar okumalarda küçük bir gürültü olarak görünebilir, ancak sensör akışkanın viskozitesini ve yoğunluğunu güvenilir bir şekilde ölçebilir.
• Bakım gerektirmez: Sensörün çalışma ömrü boyunca sapmaya neden olabilecek hareketli parça bulunmamaktadır.

entegre edin Rheonics Sensör probunu polimer boruya veya paslanmaz çelik borulara şu şekilde yerleştirin: Rheonics Sıralı akış hücreleri ve kaynaklı bağlantılar veya standart bağlantı ve flanşlar.

Bu küçük akış hücresi minimum sıvı hacmi gereksinimine sahiptir ve giriş ve çıkışında G1/2” erkek dişli bağlantı noktaları bulunur. Sızdırmazlık, FKM veya FFKM (yüksek sıcaklık için) kullanılarak sağlanır. O-Ring. Ürün sayfasına bakın.

Bu akış hücresinin çeşitli varyantları mevcuttur. Rheonics SRV ve SRD. 3/4” NPT dişi bağlantı noktalarına sahip olması, özellikle 3/4” veya 1” boyutlarındaki küçük hatlar için ideal bir seçim olmasını sağlar. IFC-34N-SRV ve IFC-34N-SRD'ye bakın.

1.5”, 2” ve 3” boyutlarında mevcut olan bu aksesuar, Tri-Clamp Giriş, çıkış ve prob portunda bağlantılar. Ürün sayfasına bakın.

FTP T makara parçası

2 inç veya daha büyük boyutlarda mevcut olan bu hücre, ölü bölgeleri minimumda tutarken probu sıvı akışına dik olarak konumlandırır. Ürün sayfasına bakın.

Doğrudan kurulum Rheonics Soğutma sıvısı ana veya besleme hatlarında SRV ve SRD problarının kullanımı, aşağıdaki gibi weldolet'ler ile mümkündür:

WOL-34NL (SRV ve SRD için uygundur)

HAW-12G-OTK (SRV ve SRD için geçerlidir), FKM veya FFKM (yüksek sıcaklık için) bağlantı sızdırmazlığı oluşturmak için kullanılır.

Sıvı Soğutma için Soğutma Dağıtım Ünitelerini (CDU) Anlamak