O design de um sistema de refrigeração líquida para data center afeta diretamente o tempo de atividade, a eficiência e a escalabilidade. Com densidades de rack trabalhando com 200 quilowatts e inteligência artificial (IA), chips lidando com potência de projeto térmico (TDP) de 1000 watts (W), o resfriamento começa na arquitetura das unidades de distribuição de refrigerante (CDUs).

A forma como as CDUs são configuradas determina como o calor é transferido, onde é rejeitado e quais sistemas o suportam.

As opções de configuração da CDU afetam os principais fatores de gerenciamento térmico, incluindo roteamento de fluxo de ar, compatibilidade de interface de fluido, utilização de espaço e alinhamento com a infraestrutura de resfriamento específica do local. A seleção da arquitetura certa começa com a compreensão de como cada uma gerencia o calor e o que isso significa para escala, densidade e planejamento de infraestrutura.

Tipos de métodos de rejeição de calor

CDUs líquido para líquido

CDUs líquido para líquido transferem calor do equipamento de TI para o abastecimento de água gelada (FWS) da instalação por meio de um trocador de calor de placas. Um circuito secundário dedicado ou sistema de resfriamento de tecnologia (TCS) circula o refrigerante através das placas frias do servidor, absorvendo calor antes de devolvê-lo à CDU. Os dois loops permanecem isolados hidraulicamente, evitando a mistura de fluidos. As CDUs de líquido para líquido requerem infraestrutura de água gelada para remover adequadamente o calor. Os data centers sem sistemas existentes podem precisar de instalações significativas de encanamento e bomba para implantar efetivamente o resfriamento líquido.

CDU líquido-ar

CDU líquido-ar dispersa o calor através de um sistema de serpentina do trocador de calor e usar ventiladores para resfriar o fluido, permitindo a operação independentemente do acesso a um sistema de água gelada. Isso simplifica a instalação e reduz os custos iniciais, aproveitando a infraestrutura de resfriamento a ar existente. No entanto, é importante observar que as CDUs líquido-ar e líquido-líquido exibem características distintas de desempenho térmico. Essas diferenças devem ser avaliadas em relação aos requisitos operacionais específicos de cada aplicativo para comparações de desempenho precisas e sustentáveis.

CDUs de líquido para refrigerante

CDUs de líquido para refrigerante usam expansão direta (DX), uma tecnologia baseada em refrigerante para remover o calor do data center. Esses sistemas são projetados para suportar instalações modulares, permitindo que os operadores implantem capacidade de líquido quando e onde precisarem, maximizando a eficiência por meio da economia de refrigerante bombeado.

São necessários componentes especializados, como bombas de refrigerante e compressores, juntamente com a conformidade com os regulamentos ambientais para prevenção de vazamentos de refrigerante. A CDU Vertiv CoolPhase foi projetada especificamente para funcionar com o condensador Vertiv Liebert MCV e deve ser implantada em coordenação com os requisitos de projeto em nível de sistema.

Tecnologia híbrida de refrigeração líquida para implantação rápida de IA | Vertiv CoolPhase CDU

Comparando configurações de CDU

CDU em rack

As CDUs montadas em rack fornecem resfriamento localizado incorporando a CDU dentro do rack. Isso permite o controle térmico no nível do rack, implantação mais fácil em locais de borda ou retrofits com infraestrutura líquida de instalações limitadas e reduz o impacto de possíveis interrupções de resfriamento em um rack em vez de vários. Esse tipo de projeto reduz as dependências do sistema, mas adiciona complexidade mecânica dentro do rack, afetando potencialmente o gerenciamento de cabos, o fluxo de ar e a facilidade de manutenção. A capacidade limitada também torna essa configuração menos adequada para implantações em larga escala.

CDU em linha

As CDUs em linha centralizam o resfriamento entre os racks, equilibrando o controle no nível do rack com a infraestrutura compartilhada. Eles reduzem o número de CDUs enquanto permitem a distribuição escalável de líquidos. Essa configuração oferece suporte a estratégias de resfriamento híbrido, mas requer um design cuidadoso para evitar desequilíbrio térmico e manter a redundância. O roteamento de tubulação, o acesso ao serviço e o isolamento do domínio de falha são considerações críticas, especialmente em ambientes compactos e de alta densidade.

Galeria CDU

As CDUs de galeria são sistemas em escala de instalação posicionados no perímetro ou em corredores mecânicos. Eles fornecem gerenciamento térmico centralizado para implantações grandes e densas com monitoramento avançado e distribuição coordenada. Esses sistemas suportam balanceamento dinâmico de carga e integração total com os controles da instalação. No entanto, eles exigem um planejamento extensivo para layout, tubulação e lógica de controle – e pressupõem maior maturidade operacional para gerenciar o resfriamento em todo o sistema em escala.

Encapsulando arquiteturas de resfriamento líquido

As estratégias de rejeição de calor variam em complexidade, escalabilidade e desempenho energético, dependendo do modelo de design e implantação. As configurações de CDU são dimensionadas de maneira diferente e se adequam a diferentes layouts de piso. O projeto de resfriamento deve estar alinhado com as condições atuais do local e as necessidades operacionais, principalmente em ambientes com demandas térmicas elevadas.

Design para densidade, plano para crescimento

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Entendendo as unidades de distribuição de refrigerante (CDUs) para resfriamento líquido.

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