Dompelkoeling voor datacenters
-
De opkomst van de data-economie betekent een fundamentele verandering in de manier waarop we leven en onze altijd actieve, sterk geïntegreerde wereld zet bedrijven ertoe aan om steeds sneller te werken. Bijna elk aspect van ons dagelijks leven – slimme apparaten, huizen, steden en zelfrijdende voertuigen – is afhankelijk van wat er in datacenters gebeurt.
Deze datacenters hebben echter een grote voetafdruk en brengen enorme kosten met zich mee voor onder andere energieverbruik en watergebruik. Het is duidelijk: we hebben snellere, slimmere, energie-efficiëntere en duurzamere datacenters nodig.
Door datacenters over te zetten van traditionele koelmethoden naar dompelkoeling met 3M-vloeistoffen kunnen bedrijven zich beter voorbereiden op de ongekende prestatie-eisen van de toekomst, terwijl ze de kosten en de impact op onze natuurlijke hulpbronnen kunnen beheersen.
Betreed wat anders onmogelijk zou zijn – een nieuw tijdperk van datacenters.
Ontdek wat 3M-vloeistoffen kunnen doen voor vijf verschillende datacentertoepassingen.
Dompelkoeling met 3M™ Fluorinert™ Elektronicavloeistoffen en 3M™ Novec™ Technische vloeistoffen kunnen de efficiëntie verbeteren terwijl de kosten en de afhankelijkheid van natuurlijke hulpbronnen worden verminderd – van ontwerp en bouw tot onderhoud en werking. Het datacenter van de volgende generatie is nabij – verwelkom het met 3M science.
-
Supercomputing
Strategie. Prestaties. Prijs. Duurzaamheid.
-
Betere prestaties en koelefficiëntie
Ondersteun nieuwe of meer rekenintensieve workloads die moeilijk zijn te koelen met traditionele koeloplossingen op een efficiënte en kosteneffectieve manier door een toename van zwevendekommabewerkingen per seconde (FLOPS - floating point operations per second) per watt.
Verlaag de Power Usage Effectivenss-waarde (PUE) en het watergebruik
Met PUE's van slechts 1,03 bouwt u energiezuinigere en duurzamere supercomputers. Door het gebruik van droge koelers geen waterverspilling bij tweefasige dompelkoeling en minder of geen waterverspilling bij eenfasige dompelkoeling.
Lagere operationele kosten
Met een hoger koelrendement kunnen de elektriciteitskosten voor bijkomende koelbehoeften worden verlaagd.
-
-
HPC voor ondernemingen
Strategie. Prestaties. Prijs. Duurzaamheid.
-
Meer vermogen en koelefficiëntie
Ondersteun nieuwe of meer rekenintensieve workloads die moeilijk gekoeld kunnen worden met traditionele koeloplossingen.
Lagere latentie
Verminder vertragingen door latentiegevoelige workloads dichter bij de gebruiker uit te voeren in dichtere, voor de ruimte geoptimaliseerde datacenters of serverkasten.
Hogere betrouwbaarheid van de hardware
Lagere verbindingstemperaturen en minder temperatuurschommelingen en hotspots verhogen de betrouwbaarheid van uw activiteiten. Beperk veelvoorkomende hardwarestoringen door het minimaliseren van bewegende delen (bijv. ventilatoren), die nodig zijn voor traditionele koelmethoden.
-
-
Edge/5G
Strategie. Prestaties. Prijs. Duurzaamheid.
-
Geografisch en ecologisch agnostisch
Installeer wereldwijd edge-systemen met consistente koelinfrastructuur, ongeacht de omgevingsvariaties (bijv. koud/warm, vochtig/droog). Vormfactoren met hogere dichtheid maken ruimte- en gewichtsgevoelige toepassingen ook beter mogelijk.
Routekaart naar toekomstige behoeften aan vermogensdichtheid
Implementeer edge units met hoge dichtheid en kleine vormfactoren die zijn ontworpen voor de ondersteuning van huidige en toekomstige workloads.
Lagere latentie
Verminder vertragingen door latentiegevoelige workloads dichter bij de gebruiker uit te voeren in dichtere, voor de ruimte geoptimaliseerde edge units.
Langere levensduur van activa
Afgedichte dompelgekoelde units beschermen IT-hardware tegen omgevingsvuil zoals stof en vocht. Een vermindering van bewegende delen draagt ook bij aan de betrouwbaarheid en de levensduur van edge units.
-
-
Cryptocurrency
Strategie. Prestaties. Prijs. Duurzaamheid.
-
Betere prestaties per watt
Kom op voorsprong met dompelkoeling door de hash-snelheid te verhogen door overklokken. Wijs meer vermogen toe aan mining en andere winstgevende activiteiten, gezien de toegenomen winst in koelefficiëntie.
Verlaag de investerings- en operationele kosten
Lagere investeringsuitgaven door de luchtkoelingsinfrastructuur te minimaliseren of te elimineren (bijv. koelmachines, CRAC's, CRAH's, PDU's, RPP's, telecom/netwerken, voetafdruk van faciliteiten). Met een hoger koelrendement kunnen de elektriciteitskosten voor bijkomende koelbehoeften worden verlaagd.
-
Vloeistofkoeltechnieken met 3M-vloeistoffen
3M-vloeistoffen kunnen worden gebruikt voor eenfasige en tweefasige dompelkoelingstoepassingen, evenals eenfasige en tweefasige direct-to-chip-toepassingen.
-
-
Eenfasige dompelkoeling
Bij eenfasige dompelkoeling blijft vloeistof in de vloeibare fase. Elektronische componenten worden direct gedompeld in diëlektrische vloeistof in een afgesloten maar gemakkelijk toegankelijke behuizing waar de warmte van de elektronische componenten wordt overgedragen op de vloeistof. Er worden vaak pompen gebruikt om de opgewarmde vloeistof naar een warmtewisselaar te laten stromen waar de vloeistof wordt gekoeld en teruggevoerd naar de behuizing.
-
-
Tweefasige dompelkoeling
Bij tweefasige dompelkoeling wordt de vloeistof gekookt en gecondenseerd, waardoor de efficiëntie van de warmteoverdracht exponentieel toeneemt. Elektronische componenten worden direct gedompeld in diëlektrische vloeistof in een afgesloten maar gemakkelijk toegankelijke behuizing waar de warmte van de elektronische componenten ervoor zorgt dat de vloeistof kookt en tot damp overgaat die uit de vloeistof opstijgt. De damp condenseert op een warmtewisselaar (condensator) in de tank en brengt warmte over naar het water dat buiten het datacenter stroomt.
-
-
Direct-to-chip-koeling
Direct-to-chip-koeling stoot warmte af door vloeistof te pompen door koude platen die aan elektronische componenten zijn bevestigd. De vloeistof maakt nooit direct contact met elektronica. Hoewel bij direct-to-chip-koeling vaak niet-diëlektrische vloeistoffen (bijv. waterglycol) worden gebruikt, kan het gebruik van diëlektrische vloeistoffen in direct-to-chip-toepassingen de risico's van lekken verminderen, waardoor de betrouwbaarheid van de hardware/IT-apparatuur toeneemt. Direct-to-chip-koeling kan worden geïmplementeerd met behulp van eenfasige of tweefasige technologie.
Ontdek de juiste 3M-vloeistof voor uw behoeften op het gebied van vloeistofkoeling
-
3M Fluorinert Elektronicavloeistoffen3M Fluorinert Elektronicavloeistoffen bepalen al meer dan 60 jaar de industriestandaard voor koeling van elektronica door direct contact. Deze extreem inerte, volledig gefluoreerde vloeistoffen hebben een uitzonderlijk hoge diëlektrische sterkte en uitstekende materiaalcompatibiliteit. 3M Fluorinert Elektronicavloeistoffen zijn helder, geurloos, niet-ontvlambaar, niet op olie gebaseerd, laag in toxiciteit, niet-corrosief en bieden een breed temperatuurbereik en een hoge thermische en chemische stabiliteit. 3M Fluorinert Elektronicavloeistoffen hebben ook lage diëlektrische constanten, waardoor ze ideaal zijn voor eenfasige en tweefasige dompelkoelingstoepassingen voor datacenters.
-
3M Novec Technische vloeistoffen3M Novec Technische vloeistoffen zijn ontworpen voor een goede balans tussen prestaties en gunstige milieu- en werkveiligheidseigenschappen. Ze zijn beschikbaar voor tal van toepassingen, waaronder warmteoverdracht, reiniging, testen en het aanbrengen van smeermiddel. Deze vloeistoffen zijn niet-ontvlambaar, niet op olie gebaseerd, laag in toxiciteit, niet-corrosief en hebben een goede materiaalcompatibiliteit en thermische stabiliteit. 3M Novec Technische vloeistoffen hebben ook een laag aardopwarmingsvermogen (GWP) en tasten de ozonlaag niet aan (nul ODP), waardoor eigenaren van datacenters kunnen beschikken over een innovatieve, vertrouwde en duurzame oplossing voor hun eenfasige of tweefasige vloeistofkoelingstoepassing voor hun datacenter (direct-to-chip en dompelkoeling). 3M raadt momenteel aan om 3M Novec Technische vloeistoffen op basis van hydrofluorether (HFE) te gebruiken voor vloeistofkoelingstoepassingen voor datacenters.
Veelgestelde vragen over dompelkoeling
-
Wat is dompelkoeling?
Dompelkoeling is een methode voor koeling van de IT-hardware in datacenters waarbij de hardware direct wordt gedompeld in een niet-geleidende vloeistof zoals 3M™ Fluorinert™ Elektronicavloeistoffen of 3M™ Novec™ Technische vloeistoffen. De door de elektronische componenten gegenereerde warmte wordt direct en efficiënt overgedragen op de vloeistof. Dit vermindert de behoefte aan interfacematerialen, koellichamen, ventilatoren, omhulsels, plaatmetaal en andere componenten die gebruikelijk zijn bij traditionele koelmethoden.
-
Wat zijn de voordelen van dompelkoeling in vergelijking met luchtkoeling?
Dompelkoeling met 3M-vloeistoffen biedt veel voordelen in vergelijking met traditionele luchtkoeling, waaronder een verhoogde thermische efficiëntie (d.w.z. een lagere PUE) en betere prestaties en betrouwbaarheid van datacenters. Dompelkoeling maakt ook complex luchtstroombeheer overbodig. Geoptimaliseerde dompelgekoelde datacenters kunnen leiden tot verlaging van de investerings- en bedrijfskosten, evenals tot een kortere bouwtijd en minder complexiteit. De hogere computerdichtheid door dompelkoeling zorgt voor meer flexibele datacenter-lay-outs en neemt belemmeringen weg voor datacenterlocatiekeuzes, zoals gebieden met hoge vastgoedkosten of ruimtebeperkingen. Ten slotte kan dompelkoeling met 3M-vloeistoffen de wisselwerking tussen watergebruik, energie-efficiëntie en kosten helpen voorkomen doordat koelmachines met economizers en complexe regelingen voor luchtkoeling overbodig worden. Dit helpt bij het overbodig maken van het gebruik van water om het datacenter te koelen, door in plaats daarvan gebruik te maken van natuurlijke watertemperaturen in veel klimaten om koeling op volledige capaciteit mogelijk te maken zonder verdampingsinfrastructuur.
-
Wat is het verschil tussen dompelkoeling en direct-to-chip-koeling?
Dompelkoeling houdt in dat IT-hardware direct wordt gedompeld in een afgesloten maar gemakkelijk toegankelijke behuizing gevuld met diëlektrische vloeistof. De door de elektronische componenten gegenereerde warmte wordt direct overgedragen op de vloeistof. Bij direct-to-chip-koeling komt de vloeistof nooit in direct contact met de elektronica. In plaats daarvan wordt bij direct-to-chip-koeling een vloeibaar koelmiddel door leidingen gepompt naar koude platen die op elektronische componenten zitten om warmte op te nemen.
Zowel dompelkoeling als direct-to-chip-koeling kunnen worden geïmplementeerd als eenfasige of tweefasige methode met gebruik van 3M-vloeistoffen. -
Wat zijn de meest voorkomende manieren waarop dompelkoeling kan worden geïmplementeerd?
Er zijn twee veelgebruikte dompelkoelingsconfiguraties: tankstijl en clamshell.
Dompelkoeling in tankstijl gebruikt diëlektrische vloeistof als het warmteoverdrachtsmedium in een afgesloten maar gemakkelijk toegankelijke tank. Hierdoor zijn er geen hermetische koppelingen, drukvaten, afdichtingen en ventielen nodig. De servers moeten verticaal in de tank worden geïnstalleerd.
In het clamshell-ontwerp is de serverelektronica afgedicht binnen het serverchassis. Diëlektrische vloeistof circuleert door de gehele serverbehuizing en neemt warmte van de elektronische componenten op. Het clamshell-ontwerp wordt meestal geïmplementeerd als de servers horizontaal in een rack zijn geplaatst. -
Wat zijn overwegingen bij het kiezen tussen eenfasige en tweefasige dompelkoeling?
Er zijn verschillende belangrijke factoren om te overwegen bij het kiezen tussen eenfasige en tweefasige dompelkoeling.
Eenfasige dompelkoelingssystemen hebben een eenvoudiger tankontwerp en een eenvoudiger vloeistofbeheersing. Materiaalcompatibiliteit en vloeistofhygiëne zijn ook minder uitdagend in eenfasige dompelkoeling dan in tweefasige.
Het implementeren van passieve tweefasige dompelkoelingssystemen zorgt voor een grotere efficiëntie van de warmteoverdracht door het kookproces (door de faseovergang van vloeistof naar damp) in vergelijking met eenfasige dompelkoeling, waardoor met tweefasige dompelkoeling een grotere computervermogensdichtheid mogelijk is (tot 250-500 kW/tank). Bovendien is de koelinfrastructuur die nodig is om tweefasige dompelkoeling te ondersteunen doorgaans minder complex, omdat aanvullende adiabatische koeling naast een droge koeler niet nodig is. -
Welke categorieën vloeistoffen kan ik gebruiken voor eenfasige dompelkoeling?
Zowel fluorchemicaliën (of fluorkoolwaterstoffen) als koolwaterstoffen (bijv. minerale oliën, synthetische oliën, natuurlijke oliën) kunnen worden gebruikt voor eenfasige dompelkoeling. Vloeistoffen met een hoger kookpunt (boven de maximale systeemtemperatuur) zijn nodig om ervoor te zorgen dat de vloeistof in vloeibare fase blijft.
Overwegingen bij het kiezen tussen verschillende fluorchemicaliën en koolwaterstoffen zijn onder meer: prestaties in warmteoverdracht (stabiliteit en betrouwbaarheid in de tijd, enz.); gemak van onderhoud van de IT-hardware; vloeistofhygiëne en vervangingsbehoeften; materiaalcompatibiliteit; elektrische eigenschappen; ontvlambaarheid of brandbaarheid; impact op het milieu; veiligheidsgerelateerde problemen en totale vloeistofkosten gedurende de levensduur van de tank of het datacenter. -
Welke categorieën vloeistoffen kan ik gebruiken voor tweefasige dompelkoeling?
Fluorochemische vloeistoffen, meestal met een lager kookpunt, worden voornamelijk gebruikt voor tweefasige dompelkoeling. Koolwaterstoffen worden doorgaans niet gebruikt voor tweefasige dompelkoelingssystemen, aangezien de meeste koolwaterstoffen brandbaar en/of ontvlambaar zijn. Daarom worden koolwaterstoffen doorgaans alleen gebruikt in eenfasige toepassingen.
Overwegingen bij het kiezen tussen verschillende fluorchemicaliën en koolwaterstoffen zijn onder meer: impact op de IT-prestaties (consistentie, betrouwbaarheid, enz.); gemak van onderhoud van de IT-hardware; vloeistofhygiëne en vervangingsbehoeften; materiaalcompatibiliteit; elektrische eigenschappen; ontvlambaarheid of brandbaarheid; impact op het milieu; veiligheidsgerelateerde problemen en totale vloeistofkosten gedurende de levensduur van de tank of het datacenter.
-
Download meer technische informatie.
We hebben meer diepgaande documentatie over dompelkoeling met 3M Fluids.
Download de technische ‘Meest Gestelde Vragen’ (PDF, 183.20 KB)
-
Mythe of feit?
Onze experts ontkrachten enkele veelvoorkomende mythen over dompelkoeling en 3M-vloeistoffen.
Hulpmiddelen dompelkoeling
-
Lees de best practices met betrekking tot tankontwerp en -constructie (bijv. materialen, deksel/afdichting), voorbereiding van IT-hardware, vloeistofconditionering en verwijdering van verontreiniging, vochtbeheer en ontluchtings- en drukregeling.
-
Video: Dompelkoeling in actie
Bekijk de video met een kijkje achter de schermen om eenfasige en tweefasige dompelkoelingssystemen in werking te zien. En ontdek daarnaast hoe dompelkoeling met 3M vloeistoffen een hogere computervermogensdichtheid en betere prestaties dan luchtkoeling kan ondersteunen in minder dan 10 procent van de ruimte die luchtkoeling vereist.
-
Traditionele datacenters gebruiken gemiddeld 40 procent van hun totale energie enkel voor koeling, plus miljarden liters water. Ontdek een wereld waar dat zou kunnen veranderen, ondersteund door nieuwe technologische innovaties op het gebied van warmteoverdracht en thermisch beheer.
-
BitFury's 40+ MW, 1.02 PUE dompelgekoeld datacenter voor cryptocurrency behaalt tot 250 kW per tank of tot 100 kW per m2 met Novec 7100.
-
Lees meer over 3M-vloeistoffen en hoe die u kunnen helpen bij de vloeistofkoeling van uw datacenter.
Nieuws uit de sector
Neem deel aan de reis terwijl wij de grenzen van het mogelijke verleggen en de opmars van de datacenters van de toekomst versnellen.
Technische datasheets
Vloeistof heeft de toekomst.
Onze unieke ervaring met dompelkoeling kan u helpen bij het aanpakken van uw volgende datacenterproject.
