Beth yw systemau oeri canolfannau data, dulliau a thechnolegau?

Gan fod gan ganolfannau data offer wedi'u pacio'n drwchus a'u bod ar waith yn barhaus, maent yn cynhyrchu llawer o wres (gall pob gweinydd fod â phŵer sawl cilowat i ddegau o gilowat). Os na ellir afradloni'r gwres mewn pryd, bydd yn arwain at orboethi offer, diraddio perfformiad, a hyd yn oed fethiant. Felly, mae dyluniad y system oeri yn effeithio'n uniongyrchol ar effeithlonrwydd ynni, dibynadwyedd a chostau gweithredu'r ganolfan ddata. Mae'r canlynol yn gyflwyniad manwl o'r agweddau ar gyfansoddiad system, dulliau oeri, technolegau allweddol, a thueddiadau datblygu.

1.Core Cydrannau System Oeri Canolfannau Data
Mae system oeri canolfannau data fel arfer yn cynnwys y rhannau canlynol, sy'n gweithio gyda'i gilydd i drosglwyddo a rhyddhau gwres yn effeithlon:
● Offer ochr ffynhonnell gwres
Mae cydrannau cynhyrchu gwres fel gweinyddwyr, dyfeisiau storio, offer cyflenwi pŵer (fel UPS), ac ati, yn cael eu hoeri i ddechrau gan gefnogwyr neu sinciau gwres goddefol.
● cyfrwng trosglwyddo gwres
AIR: Mae cyfrwng system oeri aer draddodiadol, effeithlonrwydd dargludiad gwres cost isel ond gwres isel (dargludedd thermol aer tua 0. 026 w\/m ・ k).
Hylif: Mae gan gyfrwng system oeri hylif, fel dŵr neu oeryddion fel olew mwynol a hylif fflworinedig, ddargludedd thermol sylweddol uwch nag aer (mae dargludedd thermol dŵr tua {{{{0}}. 6 w\/m ・ m ・ k, hylif ・ k, hylif am hylif, fluorinated am hylif.
● Offer rheweiddio a afradu gwres
Aerdymheru manwl gywirdeb (CRAC\/CRAH): yn darparu aer oer tymheredd a lleithder cyson i reoli amgylchedd y ganolfan ddata (gradd nodweddiadol 20-24 gradd, lleithder 40%-60%).
Oeri: Yn tynnu gwres trwy gylchrediad dŵr, a ddefnyddir yn gyffredin mewn canolfannau data mawr neu systemau oeri hylif.
Twr oeri\/Oerach Sych: Yn gollwng gwres i'r awyrgylch awyr agored, wedi'i rannu'n oeri dŵr (angen dŵr) ac oeri sych (oeri aer, arbed dŵr ond yn llai effeithlon).
Cyfnewidydd gwres: fel cyfnewidydd gwres plât a chyfnewidydd gwres pibell gwres, a ddefnyddir ar gyfer cyfnewid gwres rhwng gwahanol gyfryngau.
● Llif aer\/cydrannau rheoli llif hylif
Dwythellau a Dwythellau: Canllaw llif aer i gyflawni unigedd oer a poeth.
Piblinell Oeri Hylif: gan gynnwys pympiau, falfiau, mesuryddion llif, ac ati i sicrhau cylchrediad oerydd.
Cydrannau ar lefel y cabinet: megis cefnogwyr backplane, platiau oer, a dyfeisiau chwistrellu (oeri hylif trochi).
● System reoli
Mae synwyryddion (tymheredd, lleithder, pwysau) a rheolwyr deallus yn addasu gweithrediad offer rheweiddio yn ddeinamig i wneud y gorau o effeithlonrwydd ynni.

2. Dosbarthu Dulliau Oeri Canolfan Ddata
Yn seiliedig ar y llwybr trosglwyddo gwres a llwybr technegol, gellir rhannu dulliau oeri yn dri chategori: oeri aer, oeri hylif ac oeri naturiol. Mae gan bob dull wahanol senarios a manteision ac anfanteision cymwys.
● Oeri aer (oeri aer)
Egwyddor: Mae gwres yr offer yn cael ei dynnu trwy lif aer, ac mae'r aer poeth yn cael ei oeri gan y system aerdymheru ac yna'n cael ei ailgylchu neu ei ollwng i'r tu allan.
Technolegau nodweddiadol:
Oeri aer ar lefel ystafell gyfrifiadur:
Mae aerdymheru manwl gywirdeb yn cyflenwi aer yn uniongyrchol i'r ystafell gyfrifiaduron, ac mae'r aer poeth yn dychwelyd trwy'r nenfwd neu o dan y llawr. Mae'r gost yn isel ond mae'r effeithlonrwydd ynni yn gyfartaledd (mae Pue yn uchel, tua 1. 5-2. 0).
Mesurau Gwella: Ynysu sianeli poeth ac oer (amgáu sianeli poeth neu sianeli oer i osgoi cymysgu llif aer), cyflenwad aer dan y llawr (gan ddefnyddio lloriau uchel i gludo aer oer, sy'n gyffredin mewn canolfannau data traddodiadol).
Oeri aer ar lefel cabinet:
Mae gan y cabinet gefnogwyr adeiledig neu gefnogwyr backplane i wella afradu gwres un cabinet (sy'n addas ar gyfer cypyrddau dwysedd canolig, pŵer sy'n llai na neu'n hafal i 15 kW).
Wedi'i gyfuno â thymheru rhyng-res (mae aerdymheru yn cael ei ddefnyddio rhwng rhesi cabinet i fyrhau'r llwybr llif aer a gwella effeithlonrwydd).
Manteision: Technoleg aeddfed, cost lleoli isel, cynnal a chadw hawdd.
Anfanteision: Capasiti gwres aer isel, effeithlonrwydd annigonol mewn senarios dwysedd pŵer uchel (uwchraddio i oeri hylif pan fydd pŵer cabinet sengl> 20 kW).
● Oeri hylif (oeri hylif)
Egwyddor: Defnyddiwch gyfrwng hylif i gysylltu'n uniongyrchol neu'n anuniongyrchol â'r cydrannau sy'n cynhyrchu gwres, tynnwch y gwres i ffwrdd trwy gylchrediad, ac yna trosglwyddwch y gwres i'r system oeri awyr agored trwy'r cyfnewidydd gwres.
Dosbarthiad a Thechnoleg:
Oeri hylif anuniongyrchol (math o blât oer):
Cysylltir â'r cydrannau cynhyrchu gwres (fel CPU, GPU) trwy'r plât oer metel, ac mae'r oerydd (dŵr neu hylif nad yw'n ddargludol) yn llifo yn y plât oer i amsugno gwres heb gysylltu'n uniongyrchol â'r cydrannau electronig.
Manteision: Mae diogelwch uchel (hylif nad yw'n ddargludol yn ddewisol), yn gydnaws â phensaernïaeth bresennol y gweinydd, ac anhawster isel wrth drawsnewid.
Cais: Senarios cyfrifiadurol dwysedd uchel (fel gweinyddwyr AI, clystyrau HPC), gall pŵer un cabinet gyrraedd 20-50 kW.
Oeri hylif uniongyrchol (trochi):
Mae caledwedd y gweinydd wedi'i ymgolli’n llwyr mewn hylif fflworinedig neu olew mwynol an-ddargludol. Mae'r hylif yn amsugno gwres ac yn anweddu, ac mae'r hylifau stêm ac yn llifo yn ôl trwy'r cyddwysydd (oeri newid cyfnod, effeithlonrwydd uwch).
Manteision: Effeithlonrwydd afradu gwres hynod uchel (gall pŵer cabinet sengl gyrraedd mwy na 100 kW), nid oes angen ffan, sŵn isel, gall PUE fod mor isel â 1.05 neu lai.
Cymwysiadau: Cyfrifiadura perfformiad ultra-uchel, ffermydd mwyngloddio blockchain, clystyrau hyfforddi AI ar raddfa fawr.
Chwistrellu oeri hylif:
Mae'r oerydd yn cael ei chwistrellu ar wyneb yr elfen wresogi trwy ffroenell, wedi'i gyfuno ag anweddiad i amsugno gwres, sydd rhwng y math o blât oer a'r math trochi.
Manteision: Effeithlonrwydd afradu gwres uchel, PUE wedi'i leihau'n sylweddol, a chefnogaeth ar gyfer dwysedd pŵer uwch-uchel.
Anfanteision: Angen buddsoddiad cychwynnol uchel (mae angen addasu cabinet a phiblinell), cymhlethdod cynnal a chadw uchel, a rheolaeth oerydd proffesiynol.
● Oeri naturiol (oeri am ddim)
Egwyddor: Defnyddiwch ffynonellau oer naturiol awyr agored (megis aer tymheredd isel, dŵr daear, tyrau oeri) i ddisodli rheweiddio mecanyddol i leihau'r defnydd o ynni.
Technolegau nodweddiadol:
Oeri naturiol ochr aer:
Oeri Awyr Ffres: Mae aer tymheredd isel awyr agored yn cael ei gyflwyno'n uniongyrchol i'r ganolfan ddata ar ôl ei hidlo (rhaid rheoli'n lleithder a llwch yn llym), ac mae aer poeth yn cael ei ollwng yn yr awyr agored.
Cyfnewidydd Pibell\/Gwres Gwres: Trosglwyddir gwres dan do i'r tu allan trwy bibellau gwres neu gyfnewidwyr gwres plât er mwyn osgoi cymysgu aer uniongyrchol (sy'n addas ar gyfer ardaloedd â lleithder uchel).
Oeri naturiol ar ochr y dŵr:
Defnyddiwch dyrau oeri neu oeryddion sych i ddefnyddio oeryddion yn uniongyrchol i ddarparu dŵr oeri tymheredd isel pan fydd y tymheredd awyr agored yn isel, gan leihau amser rhedeg y cywasgydd.
O'i gyfuno â system cylchrediad dŵr caeedig, mae llygredd dŵr yn cael ei atal rhag effeithio ar afradu gwres.
Ffynhonnell ddaear\/ffynhonnell ddŵr oeri:
Defnyddiwch ddŵr daear, dŵr llyn neu gyfnewidwyr gwres pridd i echdynnu ffynonellau oer naturiol trwy systemau pwmp gwres, sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd ond sy'n gyfyngedig gan leoliad daearyddol.
Manteision: Lleihau'r defnydd o ynni oeri yn fawr, gall Pue fod mor isel ag 1.1 neu'n is, gwyrdd ac arbed ynni.
Anfanteision: Yn dibynnu ar amodau hinsawdd awyr agored (manteision amlwg mewn ardaloedd oer), ac mae angen offer cyfnewid gwres ychwanegol.

3. Technolegau oeri allweddol ac arloesiadau
Yn ychwanegol at y dulliau sylfaenol uchod, mae technoleg oeri canolfannau data yn datblygu tuag at effeithlonrwydd uchel, deallusrwydd a charboniad isel. Mae'r canlynol yn dechnolegau prif ffrwd a blaengar cyfredol:
● Technoleg rheweiddio effeithlonrwydd uchel
Oerydd Levitation Magnetig: Gan ddefnyddio cywasgydd levitation magnetig, ni all unrhyw golli olew iro, cymhareb effeithlonrwydd ynni (COP) gyrraedd mwy na 10, sy'n fwy na 30% yn arbed ynni na oeryddion allgyrchol traddodiadol.
Oeri anweddus: Gall gostwng tymheredd yr aer trwy amsugno gwres trwy anweddiad dŵr (fel lleithydd ffilm wlyb + ffan), sy'n addas ar gyfer ardaloedd sych, leihau'r galw am yr oergell fecanyddol yn fawr.
Oeri llif dau gam: Defnyddio newid cyfnod hylif (anweddiad-condensation) ar gyfer trosglwyddo gwres yn effeithlon, fel pibell gwres dolen (LHP) a phibell wres pylsio (PHP), ar gyfer afradu gwres ar lefel sglodion.
● Optimeiddio Cudd -wybodaeth ac Effeithlonrwydd Ynni
AI a Dysgu Peiriant:
Dadansoddwch ddata hanesyddol trwy algorithmau AI, rhagfynegi newidiadau llwyth, addasu paramedrau gweithredu cyflyrwyr aer yn ddeinamig, cefnogwyr, pympiau dŵr ac offer arall, a sicrhau optimeiddio effeithlonrwydd ynni (gall technoleg Deepmind Google leihau'r defnydd o ynni rheweiddio 40%).
Monitro mannau poeth yn amser real, addasiad awtomatig o lif aer neu ddosbarthiad llif hylif er mwyn osgoi gorboethi lleol.
Twin Digital: Adeiladu model rhithwir o'r ganolfan ddata, efelychu effeithiau gwahanol atebion oeri, a gwneud y gorau o'r cynllun a strategaethau gweithredu a chynnal a chadw.
● Adfer gwres gwastraff a niwtraliaeth carbon
Ailddefnyddio Gwres Gwastraff: Ailgylchwch y gwres a ollyngir o'r system oeri ar gyfer gwresogi, dŵr poeth neu brosesau diwydiannol (fel y Ganolfan Data Nordig ynghyd â'r system wresogi ranbarthol) i wella'r defnydd cyffredinol o ynni.
Synergedd Ynni Gwyrdd: Cyfunwch ynni adnewyddadwy fel ffotofoltäig a phŵer gwynt i bweru'r system oeri a lleihau allyriadau carbon; Mae rhai canolfannau data yn defnyddio celloedd tanwydd, y gellir defnyddio eu gwres gwastraff yn uniongyrchol ar gyfer gwresogi neu gynhyrchu pŵer.
Oergelloedd hylif gweithio naturiol: Defnyddiwch oeryddion GWP isel (potensial cynhesu byd-eang) fel amonia (NH3) a charbon deuocsid (CO₂) i ddisodli freon traddodiadol, yn unol â rheoliadau amgylcheddol (megis rheoliadau F-nwyon yr UE).
● Poblogeiddio technoleg oeri hylif trochi
Gyda ffrwydrad AI a chyfrifiadura perfformiad uchel, mae gweinyddwyr dwysedd uchel (fel clystyrau GPU) wedi hyrwyddo oeri hylif trochi i ddod yn fan poeth:
Nodweddion hylif fflworinedig: inswleiddio, berwbwynt isel (tua 50-60 gradd), sy'n addas ar gyfer oeri newid cyfnod, nid oes angen addasu caledwedd gweinydd.
Tuedd lleihau costau: Gyda chymhwysiad ar raddfa fawr, mae pris hylif fflworinedig wedi gostwng yn raddol, a gellir ei ailddefnyddio (hyd oes mwy na 10 mlynedd), ac mae manteision cost tymor hir yn amlwg.

4. Senarios dewis a chymhwyso technoleg oeri
Mae angen i ddewis datrysiadau oeri ar gyfer canolfannau data ystyried dwysedd pŵer, lleoliad daearyddol, cyllideb ac effeithlonrwydd ynni yn gynhwysfawr:

5. Tueddiadau Datblygu yn y Dyfodol
●Canolfannau data carbon isel a sero-carbon:Wedi'i yrru gan bolisïau (fel nodau "carbon deuol" Tsieina), bydd oeri naturiol, adfer gwres gwastraff ac ynni adnewyddadwy yn dod yn brif ffrwd, a bydd targed y PUE yn symud tuag at 1. 0.
● Graddio technoleg oeri hylif:Mae AI ac Edge Computing yn gyrru galw dwysedd uchel, mae oeri hylif trochi yn treiddio o senarios pen uchel i ganolfannau data cyffredinol, a safonau diwydiant (megis manylebau oeri hylif OCP) yn raddol unedig.
● Gwres manwl gywirdeb ar lefel sglodion:Mae oeri microchannel, oeri chwistrell a thechnolegau eraill yn gweithredu'n uniongyrchol ar y sglodyn i leihau colli llwybr trosglwyddo gwres.
● Deallusrwydd cadwyn lawn:O fonitro offer i optimeiddio byd -eang, mae AI a Rhyngrwyd Pethau (IoT) wedi'u hintegreiddio'n ddwfn i gyflawni "cynnal a chadw rhagfynegol" ac oeri addasol.
●Modiwleiddio a rhagarweiniad:Mae cypyrddau oeri hylif parod a chanolfannau data tebyg i gynhwysydd yn cael eu cyflymu i ddefnyddio, byrhau'r cylch adeiladu a lleihau costau gweithredu a chynnal a chadw

Mae System Oeri Canolfan Ddata yn gyswllt allweddol wrth gydbwyso perfformiad, cost ac effeithlonrwydd ynni. Mae angen addasu'r dewis technoleg i amodau ac anghenion lleol. Gyda'r ffrwydrad o alw pŵer cyfrifiadurol a hyrwyddo trawsnewid gwyrdd, bydd oeri hylif effeithlon, oeri naturiol a rheolaeth ddeallus yn dod yn gyfeiriad craidd datblygu yn y dyfodol, gan yrru esblygiad canolfannau data tuag at "garbon isel, effeithlon a chynaliadwy".