Pagtalakay sa teknolohiya ng pagwawaldas ng init ng data center

Ang mabilis na paglaki ng pagtatayo ng data center ay humahantong sa parami nang paraming kagamitan sa silid ng kompyuter, na nagbibigay ng pare-parehong temperatura at halumigmig na kapaligiran sa pagpapalamig para sa data center. Ang pagkonsumo ng kuryente ng data center ay tataas nang husto, na sinusundan ng proporsyonal na pagtaas ng sistema ng paglamig, sistema ng pamamahagi ng kuryente, mga up at generator, na magdadala ng mga malalaking hamon sa pagkonsumo ng enerhiya ng data center. Sa panahon na ang buong bansa ay nagsusulong ng konserbasyon ng enerhiya at pagbabawas ng emisyon, kung ang data center ay bulag na kumokonsumo ng panlipunang enerhiya, hindi maiiwasang maakit nito ang atensyon ng gobyerno at mga tao. Hindi lamang ito nakakatulong sa hinaharap na pag-unlad ng data center, ngunit sumasalungat din sa moralidad ng lipunan. Samakatuwid, ang pagkonsumo ng enerhiya ay naging pinaka-nababahala na nilalaman sa pagtatayo ng data center. Upang mabuo ang data center, kinakailangan na patuloy na palawakin ang sukat at dagdagan ang kagamitan. Hindi ito maaaring bawasan, ngunit ang rate ng paggamit ng kagamitan ay kailangang pagbutihin sa paggamit. Ang isa pang malaking bahagi ng pagkonsumo ng enerhiya ay ang pagwawaldas ng init. Ang pagkonsumo ng enerhiya ng isang data center air conditioning system account para sa halos higit sa isang third ng enerhiya consumption ng buong data center. Kung maaari tayong gumawa ng higit pang mga pagsisikap dito, ang epekto ng pagtitipid ng enerhiya ng data center ay magiging agarang. Kaya, ano ang mga teknolohiya sa pagwawaldas ng init sa data center at ano ang mga direksyon sa pag-unlad sa hinaharap? Ang sagot ay makikita sa artikulong ito.

Sistema ng paglamig ng hangin

Ang direktang pagpapalawak ng sistema ng paglamig ng hangin ay nagiging sistema ng paglamig ng hangin. Sa sistema ng paglamig ng hangin, ang kalahati ng mga circuit ng sirkulasyon ng nagpapalamig ay matatagpuan sa air conditioner ng silid ng makina ng data center, at ang iba ay matatagpuan sa panlabas na air cooling condenser. Ang init sa loob ng silid ng makina ay pinipiga sa panlabas na kapaligiran sa pamamagitan ng nagpapalamig na nagpapalipat-lipat na pipeline. Ang mainit na hangin ay naglilipat ng init sa evaporator coil at pagkatapos ay sa refrigerant. Ang mataas na temperatura at mataas na presyon na nagpapalamig ay ipinadala sa panlabas na pampalapot ng compressor at pagkatapos ay nagpapalabas ng init sa panlabas na kapaligiran. Ang kahusayan ng enerhiya ng sistema ng paglamig ng hangin ay medyo mababa, at ang init ay direktang nawawala sa pamamagitan ng hangin. Mula sa pananaw ng paglamig, ang pangunahing pagkonsumo ng enerhiya ay mula sa compressor, indoor fan at air-cooled outdoor condenser. Dahil sa sentralisadong layout ng mga panlabas na unit, kapag ang lahat ng panlabas na unit ay naka-on sa tag-araw, ang lokal na akumulasyon ng init ay halata, na magbabawas sa kahusayan sa pagpapalamig at makakaapekto sa epekto ng paggamit. Bukod dito, ang ingay ng air-cooled na panlabas na unit ay may malaking epekto sa nakapalibot na kapaligiran, na madaling magkaroon ng epekto sa mga nakapaligid na residente. Ang natural na paglamig ay hindi maaaring gamitin, at ang pagtitipid ng enerhiya ay medyo mababa. Kahit na ang cooling efficiency ng air cooling system ay hindi mataas at ang pagkonsumo ng enerhiya ay mataas pa rin, ito pa rin ang pinakamalawak na ginagamit na paraan ng paglamig sa data center.

Liquid cooling system

Ang sistema ng paglamig ng hangin ay may mga hindi maiiwasang disadvantages. Ang ilang mga sentro ng data ay nagsimulang lumipat sa likidong paglamig, at ang pinakakaraniwan ay ang sistema ng paglamig ng tubig. Ang sistema ng paglamig ng tubig ay nag-aalis ng init sa pamamagitan ng heat exchange plate, at ang pagpapalamig ay matatag. Ang panlabas na cooling tower o dry cooler ay kinakailangan upang palitan ang condenser para sa pagpapalitan ng init. Kinakansela ng paglamig ng tubig ang air-cooled na panlabas na unit, nilulutas ang problema sa ingay at may kaunting epekto sa kapaligiran. Ang sistema ng paglamig ng tubig ay masalimuot, mahal at mahirap pangalagaan, ngunit maaari nitong matugunan ang mga kinakailangan sa paglamig at pagtitipid ng enerhiya ng malalaking sentro ng data. Bilang karagdagan sa paglamig ng tubig, mayroong paglamig ng langis. Kung ikukumpara sa paglamig ng tubig, ang sistema ng paglamig ng langis ay maaaring higit pang mabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya. Kung ang sistema ng paglamig ng langis ay pinagtibay, ang problema sa alikabok na kinakaharap ng tradisyonal na paglamig ng hangin ay hindi na umiiral, at ang pagkonsumo ng enerhiya ay mas mababa. Hindi tulad ng tubig, ang langis ay isang non-polar substance, na hindi makakaapekto sa electronic integrated circuit at hindi makakasira sa internal hardware ng server. Gayunpaman, ang sistema ng paglamig ng likido ay palaging kulog at ulan sa merkado, at ilang mga sentro ng data ang magpapatibay ng pamamaraang ito. Dahil ang sistema ng paglamig ng likido, paglulubog man o iba pang mga pamamaraan, ay nangangailangan ng pagsasala ng likido upang maiwasan ang mga problema tulad ng akumulasyon ng pollutant, labis na sediment at biological na paglaki. Para sa mga water-based na system, gaya ng mga liquid cooling system na may cooling tower o evaporation measures, ang mga problema sa sediment ay kailangang tratuhin sa pamamagitan ng pag-alis ng singaw sa isang partikular na volume, at kailangan nilang ihiwalay at "i-discharge", kahit na ang ganitong paggamot maaaring magdulot ng mga problema sa kapaligiran.

Evaporative o adiabatic na sistema ng paglamig

Ang evaporative cooling technology ay isang paraan ng paglamig ng hangin sa pamamagitan ng paggamit ng pagbaba ng temperatura. Kapag ang tubig ay nakakatugon sa dumadaloy na mainit na hangin, nagsisimula itong magsingaw at maging gas. Ang evaporative heat dissipation ay hindi angkop para sa mga nagpapalamig na nakakapinsala sa kapaligiran, ang gastos ng pag-install ay mababa, ang tradisyonal na compressor ay hindi kailangan, ang pagkonsumo ng enerhiya ay mababa, at ito ay may mga pakinabang ng pag-save ng enerhiya, proteksyon sa kapaligiran, ekonomiya at pagpapabuti ng panloob na kalidad ng hangin. . Ang evaporative cooler ay isang malaking fan na kumukuha ng mainit na hangin papunta sa wet water pad. Kapag ang tubig sa basang pad ay sumingaw, ang hangin ay pinalamig at itinutulak palabas. Maaaring kontrolin ang temperatura sa pamamagitan ng pagsasaayos ng daloy ng hangin ng palamigan. Ang adiabatic cooling ay nangangahulugan na sa proseso ng adiabatic na pagtaas ng hangin, ang presyon ng hangin ay bumababa sa pagtaas ng taas, at ang air block ay gumagana sa labas dahil sa pagpapalawak ng volume, na nagreresulta sa pagbaba ng temperatura ng hangin. Ang mga pamamaraan ng paglamig na ito ay nobela pa rin para sa data center.

Sarado na sistema ng paglamig

Ang takip ng radiator ng saradong sistema ng paglamig ay selyadong at idinagdag ang tangke ng pagpapalawak. Sa panahon ng operasyon, ang singaw ng coolant ay pumapasok sa tangke ng pagpapalawak at dumadaloy pabalik sa radiator pagkatapos ng paglamig, na maaaring maiwasan ang isang malaking halaga ng pagkawala ng evaporation ng coolant at mapabuti ang temperatura ng kumukulo na temperatura ng coolant. Ang saradong sistema ng paglamig ay maaaring matiyak na ang makina ay hindi nangangailangan ng paglamig ng tubig sa loob ng 1 ~ 2 taon. Sa paggamit, ang sealing ay dapat tiyakin upang makuha ang epekto. Ang coolant sa tangke ng pagpapalawak ay hindi maaaring punan, na nag-iiwan ng puwang para sa pagpapalawak. Pagkatapos ng dalawang taon ng paggamit, i-discharge at i-filter, at patuloy na gamitin pagkatapos ayusin ang komposisyon at punto ng pagyeyelo. Nangangahulugan ito na ang hindi sapat na daloy ng hangin ay madaling magdulot ng lokal na overheating. Ang saradong paglamig ay madalas na pinagsama sa paglamig ng tubig o paglamig ng likido. Ang sistema ng paglamig ng tubig ay maaari ding gawing saradong sistema, na maaaring mas epektibong mawala ang init at mapabuti ang kahusayan sa pagpapalamig.

Bilang karagdagan sa mga pamamaraan ng pagwawaldas ng init na ipinakilala sa itaas, mayroong maraming mga kahanga-hangang paraan ng pagwawaldas ng init, na ang ilan ay nailapat pa sa pagsasanay. Halimbawa, ang natural na pagkawala ng init ay pinagtibay upang itayo ang data center sa malamig na Nordic na mga bansa o sa seabed, at ang "matinding malalim na lamig" ay ginagamit upang palamig ang kagamitan sa data center. Tulad ng data center ng Facebook sa Iceland, ang data center ng Microsoft sa seabed. Bilang karagdagan, ang paglamig ng tubig ay hindi maaaring gumamit ng karaniwang tubig. Ang tubig-dagat, domestic wastewater at maging ang mainit na tubig ay maaaring gamitin upang painitin ang data center. Halimbawa, ginagamit ng Alibaba ang tubig ng Qiandao Lake para sa pagkawala ng init. Nagtatag ang Google ng data center gamit ang tubig-dagat para sa pag-alis ng init sa hamina, Finland. Itinayo ng eBay ang data center nito sa disyerto. Ang average na panlabas na temperatura ng data center ay humigit-kumulang 46 degrees Celsius.

Ang nasa itaas ay nagpapakilala sa mga karaniwang teknolohiya ng data center heat dissipation, ang ilan sa mga ito ay nasa proseso pa rin ng patuloy na pagpapabuti at mga teknolohiyang pang-laboratoryo pa rin. Para sa hinaharap na paglamig ng trend ng mga data center, bilang karagdagan sa mga high-performance na computing center at iba pang Internet-based na data center, karamihan sa mga data center ay lilipat sa mga lugar na may mas mababang presyo at mas mababang gastos sa kuryente. Sa pamamagitan ng paggamit ng mas advanced na teknolohiya sa pagpapalamig, ang gastos sa pagpapatakbo at pagpapanatili ng mga data center ay higit na mababawasan at ang kahusayan sa enerhiya ay mapapabuti.