Aplikácia vertikálnych viacstupňových odstredivých čerpadiel v strediskách chladenia veľkých dát

Vďaka zvýšeniu hustoty výpočtovej energie a pokroku v cieli „duálneho uhlíka“ už tradičné chladenie vzduchu už nemôže spĺňať potreby rozptyľovania tepla vysokorýchlostných čipov (ako sú GPU klastre) a technológie tekutého chladenia a prírodný zdroj zdroja chladenia sa stali hlavnými roztokmi:

1. Technológia chladenia tekutiny

• Chladenie tekutiny na studenú dosku: Teplo je priamo kontaktované s CPU/GPU a inými komponentmi výroby tepla cez kovovú studenú dosku a cirkulujúca chladivo odstraňuje teplo (napríklad China Mobile Suzhou Center Case 310) .
• Immersion Liquid Chladenie: Server je úplne ponorený do izolačnej chladiacej kvapaliny (napríklad Uni-President Petrochemical MMF Syn Series), podporuje jednotlivé skrinky 100 kW+ Ultra vysoké nasadenie hustoty .
• Výhody: Spotreba energie sa zníži o 50% -60% v porovnaní s chladením vzduchu, PUE sa môže znížiť na pod 1 . 2 a dopad hluku a prachu sa zníži.

2. Využitie zdrojov prírodného chladenia

• Chladenie na strane vody: Používanie vody, riečnej vody alebo morskej vody ako zdrojov chladenia (napríklad chladenie kanála Belgium Belgium, Dongjiang Lake Data Center) .
• Chladenie na vzduchu: Priame predstavenie vonkajšieho studeného vzduchu v oblastiach s nízkym teplotou (napríklad Dátové centrum Google Ireland) .
• Suchý chladič/odparovacie chladenie: Chladenie absorbovaním tepla odparovaním vody, vhodné pre vyprahnuté oblasti (ako napríklad deying údajov Huailai Industrial Park) .

3. hybridné systémy a inovatívne technológie

• Kompozitný systém „Chladenie kvapaliny + fázová zmena“: Chindata kombinuje chladenie chladnej dosky chladenie a technológia fázy magnetickej suspenzie, aby sa splnili výzvy oblastí s vodou 1.
• Nádrže na úložné zásobníky na zníženie vrcholov a vyplnenie údolia: CICC Data Valley Wuhan Center využíva v noci lacnú elektrinu na uskladnenie chladu a počas dňa uvoľňuje chlad, aby sa znížili najvyššie náklady na elektrinu 7.
• Vláknitá membrána Odparovanie odparovania: Mikroporézna membránová technológia vyvinutá Kalifornskou univerzitou dosahuje rozptyl tepla bez pumpy a významne zvyšuje energetickú účinnosť

Ako základné vybavenie chladiaceho systému dátového centra, vertikálne viacstupňové odstredivé čerpadlo efektívne prepravuje chladiace médium (voda alebo špeciálny chladiaci kvapalina) na cirkuláciu tepla medzi studenou, jednotkou výmeny tepla a klastom servera, ktorý priamo súvisí s energetickou účinnosťou (PUE) a stabilitou chladiaceho systému .

Technické princípy a základné výhody:

Účinný hydraulický dizajn

• Zvýšenie viacstupňového obežného kolesa: Pripojením viacerých obehov v sérii sa tlak postupne zvyšuje tak, aby spĺňal vysoké požiadavky na hlavu chladiaceho systému dátového centra (ako napríklad vysokohorská inštalácia chladiacich veží alebo na dlhé vzdialenosti za studena) . hlava jedného čerpadla môže dosiahnuť viac ako 300 metrov, čo je vhodné pre komplexné rozloženie potrubia . {5}
• Nízka NPSHR (nevyhnutná NPSHR): Optimalizácia návrhu obežného kolesa v prvom štádiu na zníženie rizika kavitácie a zabezpečenie stabilnej prevádzky za vysokých teplotných podmienok (napríklad chladiaca návratová voda 45 stupňov +) .

Integrácia technológie na úsporu energie

• Permanent magnet synchronous motor optional: The motor efficiency reaches IE5 standard (>96%), ktorý šetrí 15%-30%energiu v porovnaní s tradičnými asynchrónnymi motormi . Môže dosiahnuť 10%{-100%reguláciu rýchlosti s frekvenčným prevodníkom, aby reagoval na fluktuácie zaťaženia .}}}}}}}}}
• Inteligentný systém riadenia skupiny: Monitorovanie odporu potrubia v reálnom čase prostredníctvom senzorov tlaku/teploty, dynamické nastavenie rýchlosti skupiny pumpy a vyhýbanie sa strate škrtiacich ventilov . Napríklad systém Grundfos Hydro MPC šetrí 30% energiu v nemeckých projektoch zásobovania vodou.

Kompaktný a spoľahlivý dizajn

• Vertikálna štruktúra: zaberá o 50% menej miesta, vhodné pre miestnosti s dátovými centrami s obmedzeným priestorom .
• Ložiská a tesnenia bez oleja: Mechanické tesnenia alebo magnetické jednotky sa používajú na odstránenie rizika kontaminácie chladiacej kvapaliny a cyklus údržby sa rozširuje na viac ako 50, 000 hodiny .
• Materiál z nehrdzavejúcej ocele: 304/316/316L a ďalšie špecifikácie nehrdzavejúcej ocele sú k dispozícii a materiály odolné voči korózii výrazne rozširujú životnosť .

• Pre cirkuláciu ukladacieho systému kvapaliny - niektoré dátové centrá zavádzajú systémy na skladovanie energie studenej vody a vertikálne čerpadlá sa používajú na prenos denného/nočného prenosu energie.

• Záložné čerpadlá v núdzových chladiacich systémoch - nainštalované ako núdzové čerpadlá, automaticky aktivované, keď hlavné čerpadlo nedokáže chrániť zariadenie .

• Pre systémy studenej dosky - vertikálne čerpadlá poskytujú vysokotlakovú cirkulačnú silu v cirkulačných systémoch chladenia kvapaliny pre servery GPU s vysokým obsahom zaťaženia .

• Dodávka vody so zvýšenými systémami nádrže na vodu - Návrh na chladiacu vodu na strešnú vodnú nádrže na dosiahnutie gravitačnej vody alebo záložného chladiaceho zdroja zdroja vody .

• Dodávka vo filtračných systémoch chladiacej kvapaliny - Vertikálne čerpadlá slúžia ako zdroj napájania obehu pre filtračný systém, čo pomáha odstraňovať nečistoty a udržiavať kvalitu chladiacej vody .

• Vysokoteplotný systém obnovy tepla servera - horúca voda generovaná serverom sa dodáva do zariadenia na obnovenie tepla prostredníctvom vertikálneho čerpadla na zlepšenie využitia energie .

• Pre chladenie modulárneho dátového centra - nezávislé moduly sú vybavené vertikálnymi čerpadlami na rýchle nasadenie, rozširovanie a mobilitu .

1. Malá stopa, vhodná pre usporiadanie strojovne - Vertikálne čerpadlo má kompaktnú štruktúru a je vhodné pre podzemné čerpadlá alebo podlahy zariadenia s tesným priestorom .
2. Dizajn potrubia pre ľahkú integráciu - môže byť priamo pripojený do série v potrubí bez potreby ďalšej základne, znižuje prácu stavebného inžinierstva .
3. Prevádzka s nízkym hlukom - Návrh optimalizácie motora a axiálnej štruktúry, nízky hluk počas prevádzky, vhodný pre dátové centrá s vysokými environmentálnymi požiadavkami .
4. Nízke vibrácie, vylepšená stabilita - presnosť dynamického vyváženia s vysokým rotorom, nízko prevádzkové vibrácie, ochrana precízneho chladiaceho zariadenia pred interferenciou .
5. Ľahko sa udržiava a nahradí - štandardný dizajn komponentov, ľahká údržba a rýchla výmena motorov alebo mechanických tesnení a iných nosiacich dielov .