Серверное охлаждение: новости от Carrier, Castrol, Nokia Bell Labs и не только

Охлаждение имеет решающее значение для дата-центров. Перегрев критически важного IT-оборудования увеличивает частоту отказов недешевых машин и даже способен привести к крупномасштабной аварии в ЦОД. Системы охлаждения также используют огромное количество электроэнергии. На долю теплохладотехники приходится до 40% энергопотребления дата-центра, что очевидным образом влияет на эксплуатационные расходы, поскольку электроэнергия стоит приличных денег.

Любое повышение эффективности и надежности системы охлаждения центра обработки данных обеспечивает массу преимуществ. Помимо снижения риска дорогостоящего даунтайма (в том числе и в плане репутационных издержек) и сокращения выбросов за счет более низкого энергопотребления, операторы ЦОД получают возможность повысить плотность мощности IT-оборудования внутри стоек, более рационально используя доступное пространство. Неудивительно, что новости от производителей систем охлаждения ЦОД привлекают повышенное внимание. Свежие известия из данного сектора собраны в настоящем дайджесте.

Carrier оснащает руфтопы WeatherMaker осевыми вентиляторами с направляющим аппаратом и обновляет чиллеры со спиральным компрессором Aquasnap, внедряя поддержку фрикулинга

Новая линейка руфтопов WeatherMaker от Carrier теперь оснащается безременной лопастной осевой вентиляторной системой с направляющим аппаратом EcoBlue. Система EcoBlue на 40% более энергоэффективна, чем обычные системы вентиляторов с ременным приводом, а также гораздо более надежна, поскольку количество движущихся частей уменьшено на 75% (отсутствуют ремни, шкивы, валы и подшипники валов). Специально разработанные вентиляторные лопасти с высокой плотностью и усовершенствованная конструкция позволяют значительно снизить затраты на эксплуатацию, установку и техническое обслуживание машины.

Новые блоки WeatherMaker с поддержкой технологии EcoBlue легче предыдущих моделей, сохраняя при этом ту же площадь основания и размер корпуса. Новые агрегаты оснащены дополнительными четырехдюймовыми фильтрами MERV-13, экономайзерами для фрикулинга, а также элементами управления SystemVu, обеспечивающими интеллектуальную диагностику и сбор технической информации в режиме реального времени для мониторинга и оптимизации производительности системы.

Компания Carrier также обновила чиллеры со спиральным компрессором Aquasnap 30RBP на базе R32, добавив поддержку рекуперации тепла и фрикулинга. Новейшие модификации машин обеспечивают еще более существенную экономию электроэнергии. Система рекуперации тепла позволяет чиллерам производить горячую воду для бытовых нужд с температурой до 80ºC, продолжая обеспечивать охлаждение.

Доступны две версии фрикулинга: частичный и полный. Частичный фрикулинг предназначен для объектов с переменной нагрузкой на первичный контур охлаждения, включая офисы и медицинские учреждения . Второй вариант предназначен для объектов с постоянной потребностью в охлаждении в течение всего года, включая промышленные комплексы и центры обработки данных.

Гидравлическая система фрикулинга Carrier автоматически активируется, когда температура наружного воздуха падает на 1ºC ниже температуры воды в обратке чиллера. Если фрикулинга недостаточно для удовлетворения потребностей подключенной нагрузки, автоматически активируется смешанный режим, использующий как фрикулинг, так и механическое охлаждение, что обеспечивает полную безопасность критически важных систем.

Torad Engineering тестирует передовой каскадный компрессор на R1234ze

Компания Torad Engineering из Камминга, штат Джорджия (США), занимающаяся разработкой инновационного каскадного компрессора для чиллеров, кондиционеров и тепловых насосов, утверждает, что при тестировании прототипа с использование хладагента R1234ze показатель EER (Energy Efficiency Ratio / коэффициент энергопотребления) превысил 12.

EER на уровне 12 рассматривается отраслевыми экспертами как веха эффективности, преодоление которой необходимо для экономичного внедрения гидрофторолефиновых хладагентов с низким и сверхнизким потенциалом глобального потепления (ПГП) в легких коммерческих чиллерах и тепловых насосах. В соответствующий перечень входят такие хладагенты как R513A и HFO1234ze.

Каскадный компрессор напоминает роторно-пластинчатый компрессор, но является более компактным, легким и дешевым в производстве по сравнению с современными аналогами. Он состоит всего из четырех основных компонентов: ротора, основного корпуса, лопастей и корпуса подшипника.

Недавний тест устройства стал результатом двухлетней работы компании Torad Engineering по совершенствованию технологии каскадных компрессоров. Компания использовала вычислительную гидродинамику и быстрое прототипирование для внесения многочисленных усовершенствований в конструкцию и значительного повышения эффективности. Утверждается, что оптимизация геометрии и выпускного клапана привела к существенному улучшению общего изоэнтропического КПД компрессора.

Свежая информация о ходе усовершенствования каскадного компрессора, как ожидается, будет представлена командой Torad Engineering на Международной конференции по разработке компрессоров в Университете Пердью, которая пройдет в июле 2022 года.

Allegro MicroSystems выпускает новые драйверы управления затвором для систем охлаждения серверов

Компания Allegro MicroSystems, занимающаяся изготовлением датчиков и решений для управления движением рабочего тела в контурах систем охлаждения, включая решения для ЦОД, объявила о расширении портфеля трехфазных бездатчиковых драйверов управления затвора для бесщёточных электродвигателей постоянного тока.

Новейшие предложения вендора, получившие кодовые обозначения A89332 и A89332-1, предназначены для удовлетворения растущих потребностей систем охлаждения в современных центрах обработки данных, позволяя создавать компактные вентиляторы с высоким воздушным потоком для повышения КПД, снижения энергопотребления и общих затрат на эксплуатацию дата-центра.

Когда серверные вентиляторы выходят из строя, обратный поток заставляет их крыльчатку вращаться в обратном направлении. Остальным вентиляторам приходится работать более интенсивно, чтобы компенсировать возникающий воздушный поток, что увеличивает энергопотребление. Традиционным решением для предотвращения обратного вращения является добавление внешних схем и компонентов.

Устройство A89332 поддерживает функцию торможения при потере мощности, позволяющую остановить вентиляторы, не функционирующие должным образом. При этом эффективность торможения в четыре раза выше, чем у дискретных (внешних) механизмов. Это устраняет ненужное энергопотребление и повышает тепловую эффективность, что в конечном итоге снижает затраты на эксплуатацию центра обработки данных.

Castrol и Submer займутся популяризацией иммерсионного охлаждения ЦОД

Производитель смазочных материалов Castrol и компания Submer, специализирующаяся на жидкостном охлаждении серверов, объединились, чтобы ускорить внедрение иммерсионного охлаждения в ЦОД. Партнеры планируют активно сотрудничать в области налаживания глобальных поставок, а также стандартизации и разработки жидкостей для иммерсионного охлаждения следующего поколения.

Объединив опыт Castrol в области управления температурным режимом с наработками Submer в сфере систем охлаждения серверов, партнеры стремятся вывести эффективность и надежность механизмов иммерсионного охлаждения электроники на качественно новый уровень, попутно позволяя корпоративным клиентам минимизировать капитальные и эксплуатационные затраты при внедрении подобных механизмов, а также сократить углеродный след серверных ферм.

Nokia Bell Labs создает «дочку» Accelsius для коммерциализации термосифонной системы охлаждения серверов

Исследовательское подразделение Nokia Bell Labs создало новую технологию жидкостного охлаждения серверов и сформировало стартап Accelsius для ее коммерциализации. В официальном пресс-релизе говорится, что Accelsius будет коммерциализировать энергоэффективную термосифонную систему охлаждения, разработанную в Nokia Bell Labs, предназначенную для центров обработки данных и телекоммуникационного оборудования, а также находящуюся в разработке более десятилетия.

Новинка описывается как пассивная двухступенчатая система циркуляции охлаждающей жидкости, обеспечивающая прямой контакт с микрочипами и поддерживающая движение хладагента без насосов. Система «проста в установке» и «компактна», а также может быть адаптирована для широкого спектра оборудования и развернута в любом масштабе: от одного сервера до машзалов крупных центров обработки данных. Тепло процессора по существу выступает источником энергии для перемещения хладагента по контуру. Отсутствие движущихся частей минимизирует риск поломки.

В феврале 2022 года Nokia Bell Labs получила финансирование от Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США (ARPA-E) для исследования эффективной архитектуры управления тепловой энергией, которая позволит снизить энергопотребление систем охлаждения и поможет осуществлять рекуперацию излишков тепла. Реализация данного проекта предполагает, помимо прочего, разработку новых алгоритмов управления на базе искусственного интеллекта (ИИ).

Системы иммерсионного охлаждения серверов TMGcore будут комплектоваться насосами Flowserve

Корпорация Flowserve, поставляющая насосы, клапаны, а также другие компоненты и системы для нужд энергетической, нефтяной, газовой, химической и других отраслей, объявила о начале сотрудничества с вендором TMGcore, специализирующимся на изготовлении микро-ЦОД с интегрированными механизмами иммерсионного охлаждения.

В рамках подписанного контракта Flowserve наладит поставки насосов, которыми будут комплектоваться запатентованные решения TMGcore. Первоначальный контракт предполагает поставку 5 тыс. помп. Насосы Flowserve будут обеспечивать циркуляцию диэлектрических жидкостей, которые обеспечивают удаление тепла от серверов внутри однофазных блоков погружного охлаждения.

EBM‑Papst представила мотор с повышенным КПД для систем вентиляции ЦОД

Компания EBM-Papst представила новый бесколлекторный синхронный двигатель со встроенным электронным управлением, или, более кратко, электронно-коммутируемый (Electronically Commutated) двигатель. Модель под названием iQ-one обеспечивает выходную мощность до 5 Вт и предназначена для замены устаревших двигателей в холодильных установках.

iQ-one можно комбинировать с крыльчатками вентиляторов диаметром 154, 172 и 200 мм. Новинка предлагает высокий КПД, составляющий 50%, и работает на полной мощности с низкими шумовыми характеристиками. Новый двигатель iQ-one в базовой комплектации соответствует европейским стандартам EN 60335-2-24 и EN 60335-2-89.

Daikin модернизирует чиллер DWDC, добавляя поддержку R1234ze(E)

Компания Daikin представила обновленный центробежный чиллер с водяным охлаждением серии DWDC C, предназначенный для использования в тандеме с гидрофторолефиновым хладагентом R1234ze(E), характеризующимся низким ПГП.

Устройство новой конструкции специально разработано для европейского и ближневосточного рынков. Корпоративным клиентам доступен широкий выбор модификаций, характеризующихся различной холодопроизводительностью и множеством комбинаций компонентов.

Максимизируя производительность как при полной, так и при частичной нагрузке, новые двухкомпрессорные чиллеры с одним контуром хладагента также доступны в модификациях с поддержкой хладагентов R134a или R513A.

Мощность составляет от 2100 кВт (600RT) до 9000 кВт (2500RT) при использовании R134a и R513A и от 1500 кВт (450RT) до 6700 кВт (1900RT) при работе в тандеме R1234ze при номинальных условиях эксплуатации.

В Daikin утверждают, что новая модель позволяет использовать практически бесконечное количество комбинаций теплообменников, редукторов и полугерметичных двигателей для обеспечения точной требуемой производительности, сводя к минимуму потребность в дорогостоящем переходе к чиллеру большего размера / повышенной мощности.

M&M Carnot продвигает хладагент CO2 как оптимальное решение для ЦОД с низким уровнем выбросов парниковых газов

Американо-канадский вендор M&M Carnot, специализирующийся на системах охлаждения серверов, объявил об активизации усилий по продвижению CO2 в качестве оптимального хладагента для дата-центров.

Согласно руководству под названием «Refrigerant Restrictions: Is Your Data Center Ready for the Transition?» («Ограничения по хладагентам: готов ли ваш центр обработки данных к переходу?»), опубликованному M&M Carnot в мае 2022 года, CO2, который в международных списках хладагентов обозначается как R744, можно эффективно и безопасно использовать в чиллерах ЦОД.

Эксперты вендора подчеркивают, что системы с поддержкой данного продукта характеризуются низким уровнем выбросов парниковых газов и, соответственно, меньше загрязняют окружающую среду, чем решения на базе традиционных химикатов для чиллеров. Это противоречит здравому смыслу, поскольку СО2 является основным парниковым газом, но, как показывают исследования, стандартные гидрофторолефины ускоряют глобальное потепление в тысячи раз сильнее, чем СО2.

Компания утверждает, что помимо снижения воздействия чиллера на окружающую среду, CO2 делает системы более эффективными, позволяя сократить энергопотребление на 90% относительно обычных аналогов.

Ingrasys представляет экологичные системы жидкостного охлаждения ЦОД на выставке Computex 2022

Ingrasys Technology, дочерняя компания Foxconn Industrial Internet (FII), представила на выставке Computex 2022 новые фирменные системы жидкостного охлаждения для центров обработки данных. Вендор продемонстрировал несколько усовершенствованных стоек с интегрированными механизмами охлаждения 3 типов.

В частности, модель LA0452 совместима с механизмами как жидкостного, так и воздушного охлаждения, обеспечивая холодопроизводительность до 45 кВт на стойку и возможность развертывая без изменения существующих машзалов. Решения LL1000 и LL1001 используют технологию жидкостного охлаждения в качестве основного механизма удаления тепла от серверов, обеспечивая максимальную мощность до 100 кВт на стойку. Причем решение LL1001 создавалось специально для ЦОД без «горячих» и «холодных» коридоров.

Элементы системы охлаждения и прочие компоненты внутри серверной стойки, включая насосы и блоки питания, можно заменять в «горячем режиме», что способствует общему повышению надежности системы и обеспечению бесперебойной работы.

Panasonic выводит на рынок модернизированный кондиционер для серверных

Компания Panasonic представила новый кондиционер для серверных комнат, предлагающий более высокую энергоэффективность по сравнению предшественником. Модель YKEA, призванная заменить решение TKEA, выпускается в пяти модификациях с мощностью в диапазоне от 2,5 кВт до 7,1 кВт. Утверждается, что устройство обеспечивает стабильное охлаждение даже при наружной температуре до -25°C.

Система поддерживает смену режима работы, которая позволяет двум внутренним блокам работать попеременно через равные промежутки времени для поддержания необходимой температуры. Большой ЖК-экран предоставляет подробную информацию в легкочитаемом формате и обеспечивает простоту работы с быстрым доступом к меню. Решение имеет встроенный модуль Wi-Fi для интеллектуального управления, обеспечивающий возможность удаленного мониторинга энергопотребления и получения оповещений с помощью смартфона.

NVIDIA представляет серверные GPU с жидкостным охлаждением

Чипмейкер NVIDIA представил графические ускорители для центров обработки данных с интегрированными блоками жидкостного охлаждения PCIe A100. Колокейшн-провайдер Equinix уже начал использовать данные продукты в собственном дата-центре в Эшберне, штат Вирджиния (США), где компания тестирует технологии, которые будут использоваться в ЦОД будущего.

NVIDIA заявляет, что графический процессор A100 PCIe с жидкостным охлаждением будет обеспечивать столь же высокую производительность, что и аппаратное обеспечение с воздушным охлаждением, но при этом новинка будет характеризоваться уменьшенным на 30% энергопотреблением.

Результаты тестирования новинки, проведенного Equinix, показали, что стойки с жидкостным охлаждением, вмещающие в совокупности 2000 серверов с плотностью 30 кВт на стойку, потребляли на 30% меньше электроэнергии и занимали на 66% меньше места, чем 2000 серверов с воздушным охлаждением и плотностью 15 кВт на стойку.

Новые графические ускорители Nvida для дата-центров с поддержкой жидкостного охлаждения уже заинтересовали ряд сторонних вендоров. Такие компании как ASRock, Asus и Supermicro планируют интегрировать эти карты в свои серверы «позднее в этом году». Отдельные слотовые карты PCIe A100 появятся в продаже в третьем квартале 2022 года. Вендор также подготовил преемника. Версия PCIe с жидкостным охлаждением только что анонсированной карты H100 (которая является версией A100 следующего поколения) должна появиться в «начале 2023 года».