L'applicazione di pompe centrifughe multistatali verticali nei centri di raffreddamento dei big data

Con l'aumento della densità di potenza di elaborazione e il progresso dell'obiettivo del "doppio carbonio", il raffreddamento dell'aria tradizionale non può più soddisfare le esigenze di dissipazione del calore dei chip ad alta potenza (come i cluster GPU) e il raffreddamento liquido e le tecnologie di fonte di raffreddamento naturale sono diventate soluzioni mainstream:

1. Tecnologia di raffreddamento liquido

• Raffreddamento liquido a piastra fredda: il calore viene contattato direttamente con la CPU/GPU e altri componenti che generano calore attraverso la piastra fredda in metallo e il liquido di raffreddamento circolante toglie il calore (come il Centro Centro Suzhou di China Mobile 310) .
• Raffreddamento liquido di immersione: il server è completamente immerso nel liquido di raffreddamento isolante (come la serie di SYN SYN-President PetroChimical), supportando il singolo gabinetto 100KW+ Ultra-High Densità di distribuzione .
• Vantaggi: il consumo di energia è ridotto del 50% -60% rispetto al raffreddamento dell'aria, PUE può essere ridotto a meno di 1 . 2 e l'impatto del rumore e della polvere è ridotto.

2. Utilizzo di fonti di raffreddamento naturali

• Raffreddamento sul lato dell'acqua: usando l'acqua del lago, l'acqua del fiume o l'acqua di mare come fonti di raffreddamento (come il raffreddamento del canale di Google Belgium, Dongjiang Lake Data Center) .
• Raffreddamento sul lato aereo: introduzione diretta dell'aria fredda esterna in aree a bassa temperatura (come il data center di Google Ireland) .
• Raffreddamento a secco/raffreddamento evaporativo: raffreddamento assorbendo il calore attraverso l'evaporazione dell'acqua, adatto per aree aride (come i dati di Heying Huailai Industrial Park) .

3. sistemi ibridi e tecnologie innovative

• "Raffreddamento liquido + cambio di fase" Sistema composito: Chindata combina il raffreddamento liquido a piastra fredda e la tecnologia del cambiamento di fase di sospensione magnetica per far fronte alle sfide delle aree di scarsa acqua 1.
• Serbatoi a freddo per ridurre i picchi e riempire le valli: il CICC Data Valley Wuhan Center utilizza l'elettricità a basso costo di notte per conservare il freddo e rilascia freddo durante il giorno per ridurre i costi di massima elettricità 7.
• Raffreddamento evaporativo della membrana in fibra: la tecnologia della membrana in fibra microporosa sviluppata dall'Università della California raggiunge la dissipazione del calore senza pompe e migliora significativamente l'efficienza energetica

Poiché l'attrezzatura di alimentazione centrale del sistema di raffreddamento del data center, la pompa centrifuga multi-stage verticale trasporta in modo efficiente il mezzo di raffreddamento (acqua o refrigerante speciale) per far circolare il calore tra la sorgente fredda, l'unità di scambio di calore e il cluster di server, che è direttamente correlato all'efficienza energetica (PUE) e alla stabilità del sistema di raffreddamento .}

Principi tecnici e vantaggi fondamentali:

Design idraulico efficiente

• Spinatore di spine multi-stage: collegando più giranti in serie, la pressione viene gradualmente aumentata per soddisfare le elevate requisiti della testa del sistema di raffreddamento del data center (come l'installazione ad alta posizione di torri di raffreddamento o il trasporto a freddo a lunga distanza) . La testa di una singola pompa può raggiungere più di 300 metri, che è adatto a un layout del tubo a lunga distanza)
• Low NPSHR (NPSHR necessario): ottimizzare il design della girante del primo stadio per ridurre il rischio di cavitazione e garantire un funzionamento stabile in condizioni di alta temperatura (come l'acqua di ritorno di raffreddamento 45 gradi +) .

Integrazione tecnologica a risparmio energetico

• Permanent magnet synchronous motor optional: The motor efficiency reaches IE5 standard (>96%), which saves 15%-30% energy compared with traditional asynchronous motors. It can achieve 10%-100% stepless speed regulation with frequency converter to respond to load fluctuations.
• Sistema di controllo di gruppo intelligente: monitoraggio in tempo reale della resistenza della pipeline attraverso i sensori di pressione/temperatura, regolazione dinamica della velocità del gruppo di pompe ed evitare la perdita di thottling della valvola . Ad esempio, il sistema MPC di Grundfos Hydro risparmia il 30% di energia nei progetti di approvvigionamento idrico tedesco .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

Design compatto e affidabile

• Struttura verticale: occupa il 50% in meno di spazio, adatto per le stanze dei data center con spazio limitato .
• Cuscinetti e guarnizioni senza olio: guarnizioni meccaniche o unità magnetiche vengono utilizzate per eliminare il rischio di contaminazione del refrigerante e il ciclo di manutenzione viene esteso a più di 50, 000 ore .
• Materiale in acciaio inossidabile: 304/316/316L e altre specifiche di acciaio inossidabile sono disponibili e i materiali resistenti alla corrosione estendono notevolmente la durata di servizio .

• Per la circolazione del sistema di accumulo di energia liquida: alcuni data center introducono sistemi di accumulo di energia dell'acqua fredda e le pompe verticali vengono utilizzate per il trasferimento di energia diurno/notturno .

• Pompe di backup nei sistemi di raffreddamento di emergenza - installate come pompe di emergenza, attivate automaticamente quando la pompa principale non riesce a proteggere l'attrezzatura .

• Per i sistemi di piastre a freddo - Le pompe verticali forniscono una forza di circolazione ad alta pressione in sistemi di circolazione di raffreddamento a piastra fredda liquida per server GPU ad alto carico di calore .

• Approvvigionamento idrico con elevati sistemi di serbatoi d'acqua - sollevare l'acqua di raffreddamento ai serbatoi d'acqua sul tetto per ottenere l'approvvigionamento di acqua di gravità o le riserve di fonte d'acqua di raffreddamento di backup .

• Consegna nei sistemi di filtrazione del refrigerante - Le pompe verticali fungono da fonte di alimentazione di circolazione per il sistema di filtrazione, contribuendo a rimuovere le impurità e a mantenere la qualità dell'acqua di raffreddamento .

• Sistema di recupero di calore del server ad alta temperatura - L'acqua calda generata dal server viene consegnata al dispositivo di recupero di calore tramite una pompa verticale per migliorare l'utilizzo dell'energia .

• Per il raffreddamento dell'unità di data center modulare - i moduli indipendenti sono dotati di pompe verticali per la distribuzione rapida, l'espansione e la mobilità .

1. Piccola impronta, adatta per il layout della stanza delle macchine: la pompa verticale ha una struttura compatta ed è adatta per sale per pompe sotterranee o pavimenti di attrezzatura con spazio stretto .
2. La progettazione della pipeline per una facile integrazione - può essere collegata direttamente in serie in pipeline senza la necessità di una base aggiuntiva, riducendo il lavoro di ingegneria civile .
3. Funzionamento a basso rumore - MOTORE EFFICIENTA ALTA ENERGY DESIGN di ottimizzazione della struttura assiale, basso rumore durante il funzionamento, adatto per i data center con elevati requisiti ambientali .
4. Vibrazione bassa, stabilità migliorata - Accuratezza del bilanciamento dinamico del rotore elevato, vibrazione a bassa operazione, protezione dell'attrezzatura di raffreddamento di precisione dall'interferenza .
5. Facile da mantenere e sostituire - Progettazione dei componenti standard, facile manutenzione e sostituzione rapida di motori o guarnizioni meccaniche e altre parti di usura .