Visão Geral das Unidades de Distribuição de Refrigerante (CDUs) em Data Centers
Os desafios para a refrigeração de TI continuam aumentando à medida que novas tecnologias de servidores e computação acelerada, aprendizado de máquina, inteligência artificial e computação de alta performance geram densidades de calor mais altas no ambiente do data center. A refrigeração líquida está despontando rapidamente como a tecnologia para lidar eficientemente com pontos de calor de alta densidade de potência. Como mostra o gráfico abaixo, à medida que a densidade dos racks aumenta no data center, o ar não é tão eficaz quanto o líquido para refrigerar a carga.
Como a tecnologia de refrigeração evolui à medida que a densidade dos racks aumenta no data center.
Usando Líquido para Complementar os Sistemas de Refrigeração Existentes nas Instalações
Para CPUs e GPUs de alta potência operarem dentro da especificação, conhecida como manter a temperatura interna, a unidade de distribuição de refrigerante (CDU) oferece uma maior variedade de capacidades de refrigeração, maiores eficiências e uma solução mais flexível do que as opções tradicionais de refrigeração a ar.
Uma CDU é concebida para gerenciar cargas de calor altas para ambientes de data center com grande quantidade de computação e alta densidade, fornecendo capacidade de refrigeração crítica e funcionalidades de remoção de calor. A CDU fornece refrigerante controlado e sem contaminações para trocadores de calor e para dispositivos de refrigeração direta no chip e refrigeração por imersão.
O que é uma Unidade de Distribuição de Refrigerante?
As CDUs são parte integrante dos sistemas de refrigeração líquida para aplicações de alta densidade no data center, concebidas para aumentar a eficiência geral do sistema e reduzir o custo total de propriedade.
A CDU circula e bombeia o refrigerante em um sistema de circuito fechado dentro do rack e do chassi do servidor e utiliza água da instalação (em sistemas refrigeração totalmente líquida) e o ar fora do rack para refrigerar os servidores.
O Líquido É Mais Eficaz para Transferir Calor
Como o líquido é mais eficiente do que o ar para transferir calor, as CDUs podem ser introduzidas onde densidades de rack mais altas aumentaram o calor sendo produzido além da capacidade dos sistemas refrigerados a ar. A rede CDU troca calor entre o sistema de refrigeração existente na instalação ou circuito líquido (FWS) e o circuito CDU (TCS), que funciona mais perto do equipamento de TI.
Vertiv™ XDU, Unidade de Distribuição de Refrigerante com um piso elevado
Como funcionam as Unidades CDU?
As unidades de distribuição de refrigerante criam um circuito secundário isolado separado do fornecimento de água gelada, permitindo um gerenciamento rigoroso do confinamento e o controle preciso da temperatura, pressão e taxa de vazão do sistema de refrigeração líquida.
A CDU mantém a temperatura de fornecimento do circuito secundário acima do ponto de orvalho do data center, evitando a condensação e garantindo 100% de refrigeração sensível.
Sejam CDUs autônomas na fila ou CDUs integradas no rack, as unidades de distribuição de refrigerante líquido-líquido devem ser conectadas ao FWS existente com o suporte de um trocador de calor que facilita a transferência de calor para fora de uma CDU.
Vertiv™ XDU, piso elevado, vista frontal, close-up
Vertiv™ XDU, vista traseira
Para um sistema líquido-ar, a CDU transfere o calor para o ar de fornecimento do ambiente utilizando um design de bobina de troca de calor dentro da CDU.
As CDUs são equipadas com filtros, normalmente de 50 mícrons, para manter o suprimento de água livre de contaminantes e detritos e para proteger a integridade e o desempenho da placa fria do servidor. A maioria dos sistemas apresenta detecção de vazamentos integrada, dispositivos inteligentes de monitoramento de vazão e recursos de alarme para manter a performance do sistema e proteger os equipamentos do data center.
A Unidade de Distribuição de Refrigente Vertiv™ Liebert® XDU 070 funciona como um trocador de calor de líquido para ar para refrigerar chips.
CDUs Líquido-líquido
As CDUs líquido-líquido têm a melhor performance de refrigeração. No entanto, elas exigem a instalação de tubos e bombas para se conectar à água da instalação.
CDUs Líquido-ar
Embora limitadas em capacidade de refrigeração e recursos em comparação com outros dispositivos, os produtos desta categoria não exigem que tubulação de água seja conectada ao sistema do edifício para rejeição de calor. As CDUs líquido-ar podem ser instaladas com mais eficiência, ocupam menos espaço e têm custos iniciais e de instalação mais baixos do que as CDUs líquido-líquido. Elas habilitam a refrigeração líquida localizada para equipamentos de TI de alto rendimento, mas aproveitam as tecnologias dos sistemas de refrigeração existentes de no data center para dissipar o calor.
Benefícios de uma Unidade de Distribuição de Refrigerante
Refrigeração Eficiente
As CDUs são mais compactas e flexíveis do que os sistemas tradicionais de ar condicionado. Devido ao seu tamanho e peso menores, elas também podem estar localizadas mais perto do servidor refrigerado, o que requer menos energia porque não precisam distribuir o refrigerante por toda uma sala ou edifício.
As CDUs podem obter economias significativas de energia em comparação com os ares-condicionados ou chillers tradicionais, reduzindo o consumo de energia e aumentando o tempo de atividade e a confiabilidade do sistema, levando a custos operacionais mais baixos no longo prazo.
Controle Preciso da Temperatura
As CDUs também podem ajudar a proteger os data centers de possíveis danos devidos ao superaquecimento. Devido a controladores especializados, as CDUs podem manter temperaturas precisas de -20°C (-4 ̊F) até um máximo de +70°C (158 ̊F), facilitando para os operadores de data center customizarem seus requisitos. Isso evita falhas nos componentes ou até mesmo riscos de incêndio.
Redundância
Bombas e entradas de alimentação redundantes garantem uma operação contínua e que a temperatura, a taxa de vazão e a pressão precisas sejam mantidas continuamente, garantindo assim o tempo de atividade e aumentando a confiabilidade.
Conclusão
As Unidades de Distribuição de Refrigerante (CDUs) são essenciais em data centers com aplicações de alta densidade, proporcionando a entrega de refrigerante rigidamente controlada e e o controle preciso do sistema de refrigeração líquida. Elas ajudam a gerenciar cargas de calor, reduzir o consumo de energia e aumentar a eficiência e a confiabilidade por meio da redundância. As CDUs também promovem a sustentabilidade ambiental, diminuindo as emissões de dióxido de carbono.
A Família de Unidades de Distribuição de Refrigerante Vertiv™ Liebert® XDU
