Coolant Distribution Units (CDU) for Data Center Cooling
什么是冷却剂分配装置？
顾名思义，冷却剂分配装置会将处于所需温度的液体直接泵送到芯片或服务器上。可将它视为冷却基础设施与 IT 的中间环节。
为何需要使用两个环路进行液冷？
- 对于大多数数据中心无法提供的高质量设施供水 - 冷板与制冷设备之间需要二次回路，也称为 TCS（技术冷却系统）和 FWS（设施供水系统）。这将有助于在保持较低 WUE 的同时获得最高质量的供水。大多数系统都含有 20%-35% 的水乙二醇混合物
- 精确控制冷却剂
- CDU 可以控制压力、流速和温度。帮助管理可在几毫秒内从 4 MW 增至 130 MW 的人工智能工作负载
提高冷却性能
冷却剂分配装置是液冷数据中心的重要核心，也是维持最佳运行条件的中枢。
在包含大量服务器及设备的整个复杂网络中，这些装置发挥着至关重要的作用，可以有效管理冷却剂分配、确保高效散热并在设施内维持稳定温度。通过调节冷却剂流速，这些装置使数据中心能够以最高性能水平运行，同时降低能耗并提高整体系统可靠性。
这些装置采用战略性布局和精密工程设计，凸显了它们在液冷数据中心内保持无缝运行和长使用寿命方面的重要性，并籍此成为高性能计算基础设施领域中不可或缺的组件。
冷却剂分配装置的优点
借助通过冷却剂分配装置 (CDU) 实现的液冷功能，数据中心的冷却性能实现了彻底变革，可提供卓越的效率和更加强大的热管理能力。
通过利用液体作为冷却介质，与传统的空气冷却方法相比，CDU 能够更有效地促进热量传递，从而增强散热能力并提升温度调节效果。
这一先进冷却技术不仅能优化服务器和设备的热管理，而且还使数据中心能够在更高功率密度下运行，同时不会影响性能或可靠性。
利用 CDU 解决方案优化热管理
通过 CDU 可实现液冷系统的精确控制和高效率，显著降低了能耗，能够最大限度减少碳排放量和提高现代数据中心的整体冷却性能，从而使其成为可持续高性能计算基础设施的基石。
RackChiller CDU800 冷却剂分配装置
RACKCHILLER Row CDU 采用精心设计，可为 IT 设备高效且安全地提供冷却服务。整套系统的作用重点在于提供最高的可靠性、可用性和可维护性，以支持直接芯片液冷。我们的 Row CDU 由一次设施供水系统 (FWS) 供水，其中的集成水泵驱动二级技术冷却系统 (TCS) 的冷却回路流。热交换器将二次冷却剂产生的多余热量传递至一次冷却剂。整个系统集成到一个美观的机柜中，带可拆卸侧板和门。CDU 可以安装在楼板或是架空地板上，可与设备机架成排安装，也可以放置于单独的机房中。
优势
- 实现废热再利用或高温一次回路，
从而最大限度提高冷却效率 - 最大限度减少高负载装置所需的
Row CDU 数量，优化了占地面积要求 - 系统布局和设计减少了
对冗余 CDU 的需求 - 最大限度减少规划工作
- 减少设置和安装时间
用于 CDU 的 ASHRAE S 类
TCS 液体类别 | 液冷设备环境规范 | ||
典型基础设施 | 最大 TCS 供水温度 °C °(F) | ||
FWS | TCS 设施 | ||
S30 | 制冷设备/冷却塔 | CDU | 30 (86) |
S35 | 制冷设备/冷却塔 | 35 (95) | |
S40 | 冷却塔 | 40 (104) | |
S45 | 冷却塔/干式冷却器 | 45 (113) | |
S50 | 干式冷却器 | 50 (122) | |
数据中心有多少能量以热量的形式释放出来？有多少被浪费？您可以利用这些热量来做些什么？
第一个问题的答案很简短：“全部”。能量不
会被消耗，而是从一种形式转变为另一种形式。执行完其他任务后，剩下的就是热量。因此，一个 100 MW 的数据中心将产生 100 MW 的热量。一旦能量转化为热能，任何其他地方不需要的能量都会被释放出来，实际上就是浪费掉了。
为什么液冷是热回收的最佳选择？
高温热能比低温热能更实用，例如，如果水温高于 50°C，就可以为住宅、医院、游泳池、桑拿房等供暖。并且，热能的作用不仅限于寒冷气候。提取一次热量，最终将能量回售给电网。对于数据中心提供商，尤其是主机托管公司来说，这是一个双赢的局面。
空气回路一级侧
热能再利用
一级（设施）水暖管道干燥冷却器、制冷设备或绝热式冷却器和泵
冷却剂分配装置 (CDU) 的价值
- 将 IT 设备与主设施供水系统 (FWS) 隔离
- 改进对 IT 设备机架供水的运行监测和控制 - 保持技术冷却系统 (TCS) 的水温，并在恰当时发出警报
- 将水温保持在设备规格允许的最高温度
- 监测并维持水温高于露点以避免冷凝 - 通过适当的警报控制和维持 IT 机架/设备的流量需求
- 允许对 TCS 回路进行适当的水化学控制和维护
- 为 FWS 和 TCS 回路提供水回路的局部过滤
- CDU 通常配备双过滤器，以便在运行期间进行维护 - 限制 TCS 水回路允许的最大工作压力
RackChiller CDU100 直排式 CDU - 技术参数
RackChiller CDU40 直排式 CDU - 技术参数
现代数据中心支持 AI、机器学习和高性能计算 (HPC)，其热管理需求远超传统风冷系统的能力。nVent 冷却液分配单元 (CDU) 是这些液冷生态系统的高效核心。nVent CDU 通过管理设施用水和辅助设备回路之间的关键交换，确保对任务关键型 IT 负载进行精确的温度和流量控制。无论是采用大容量液到液 CDU 实现 800kW 以上的超大散热量，还是采用多功能液到空 CDU 进行混合改造，我们的解决方案都旨在降低电能使用效率 (PUE) 并最大限度地发挥自然冷却的潜力。nVent 液冷技术专为与后门换热器和机架歧管无缝集成而设计，可提供新一代数字基础设施所需的可靠性和密度。
视频
与 Iceotope 合作
- 与 Iceotope 合作，以充分利用“Ku:l2”机箱设计
- 特殊密封机箱中的标准服务器，带有干湿两用的隔间
- 冷却基础设施（泵、冷却剂/水流热交换器、冷却剂分配装置）直接位于机箱内
- 需使用 21“ 机架，适合安装在标准 Varistar CP 内，每台服务器占用 1U 空间
- nVent 歧管
- CDU 或 RPU（需要时）
- 制冷设备/干式冷却器
- 与 nVent LTA 解决方案结合使用
