中国語データセンター建設の急速な成長により、コンピューター室にますます多くの機器が設置され、データセンターに一定の温度と湿度の冷蔵環境が提供されます。データセンターの電力消費量は大幅に増加し、それに続いて冷却システム、配電システム、UPS、発電機が比例して増加し、データセンターのエネルギー消費量に大きな課題が生じます。全国が省エネや排出削減を提唱している中、データセンターがやみくもに社会エネルギーを消費すると、必然的に政府や国民の注目を集めることになります。それはデータセンターの将来の発展を助長するだけでなく、社会的道徳に反するものでもあります。したがって、エネルギー消費は、データセンターの建設において最も懸念されるコンテンツになっています。データセンターを発展させるためには、継続的に規模を拡大し、設備を増強する必要があります。これを減らすことはできませんが、機器の使用率を向上させる必要があります。エネルギー消費のもう1つの大きな部分は、熱放散です。データセンターの空調システムのエネルギー消費量は、データセンター全体のエネルギー消費量のほぼ3分の1を占めています。これにもっと力を入れることができれば、データセンターの省エネ効果はすぐに現れます。では、データセンターの放熱技術と今後の開発の方向性について教えてください。答えはこの記事にあります。
空冷システム
空冷直接膨張システムは空冷システムになります。空冷システムでは、冷媒循環回路の半分はデータセンターの機械室の空調機に配置され、残りは屋外の空冷凝縮器に配置されています。機械室内の熱は、冷媒循環パイプラインを介して屋外環境に押し込まれます。熱風は熱を蒸発器コイルに伝達し、次に冷媒に伝達します。高温高圧の冷媒は、コンプレッサーによって屋外の凝縮器に送られ、屋外の大気に熱を放射します。空冷システムのエネルギー効率は比較的低く、熱は風によって直接放散されます。冷却の観点から、主なエネルギー消費は、コンプレッサー、屋内ファン、空冷式屋外コンデンサーから発生します。室外機のレイアウトが一元化されているため、夏季にすべての室外機の電源を入れると、局所的な熱の蓄積が顕著になり、冷凍効率が低下し、使用効果に影響を及ぼします。また、空冷式室外機の騒音は周囲の環境に大きな影響を与え、周囲の住民にも影響を与えやすい。自然冷却は採用できず、省エネも比較的少ない。空冷システムの冷却効率は高くなく、エネルギー消費量は依然として高いですが、それでもデータセンターで最も広く使用されている冷却方法です。
液体冷却システム
空冷システムには避けられない欠点があります。一部のデータセンターは液冷に移行し始めており、最も一般的なのは水冷システムです。水冷システムは熱交換プレートを通して熱を取り除き、冷凍は安定しています。熱交換用のコンデンサーを交換するには、屋外の冷却塔またはドライクーラーが必要です。水冷は空冷式室外機をキャンセルし、騒音問題を解決し、環境への影響はほとんどありません。水冷システムは複雑で、費用がかかり、保守が困難ですが、大規模なデータセンターの冷却と省エネの要件を満たすことができます。水冷に加えて、油冷があります。水冷と比較して、油冷システムはさらにエネルギー消費を削減することができます。油冷システムを採用すれば、従来の空冷で発生していた粉塵の問題がなくなり、エネルギー消費量が大幅に削減されます。水とは異なり、油は無極性の物質であり、電子集積回路に影響を与えたり、サーバーの内部ハードウェアに損傷を与えたりすることはありません。ただし、液体冷却システムは常に市場で雷雨に見舞われており、この方法を採用するデータセンターはほとんどありません。液体冷却システムは、浸漬であろうと他の方法であろうと、汚染物質の蓄積、過剰な沈殿物、生物学的成長などの問題を回避するために液体のろ過を必要とするためです。冷却塔や蒸発対策を備えた液体冷却システムなどの水ベースのシステムの場合、堆積物の問題は、所定の量の蒸気を除去して処理する必要があり、そのような処理を行ったとしても、分離して「排出」する必要があります。環境問題を引き起こす可能性があります。
蒸発または断熱冷却システム
蒸発冷却技術は、温度の低下を利用して空気を冷却する方法です。水が流れる熱気と出会うと、水は気化し始めてガスになります。蒸発熱放散は、環境に有害な冷媒には適さず、設置コストが低く、従来のコンプレッサーが不要で、エネルギー消費量が少なく、省エネ、環境保護、経済性、室内空気質の向上という利点があります。 。蒸発冷却器は、温水パッドに熱風を引き込む大きなファンです。ウェットパッド内の水分が蒸発すると、空気が冷却されて押し出されます。クーラーの空気の流れを調整することで温度を制御できます。断熱冷却とは、空気が断熱的に上昇する過程で、高さの増加に伴って気圧が低下し、体積膨張によりエアブロックが外部で機能して気温が低下することを意味します。これらの冷却方法は、データセンターにとってまだ斬新です。
クローズドクーリングシステム
クローズドクーリングシステムのラジエーターキャップは密閉されており、膨張タンクが追加されています。運転中、冷却材蒸気は膨張タンクに入り、冷却後にラジエーターに逆流します。これにより、冷却材の大量の蒸発損失を防ぎ、冷却材の沸点温度を向上させることができます。クローズドクーリングシステムは、エンジンが1〜2年間冷却水を必要としないことを保証できます。使用時には、効果を得るためにシーリングを確保する必要があります。膨張タンク内のクーラントを充填できず、膨張の余地があります。2年間使用した後、排出してろ過し、組成と凝固点を調整した後も使用を続けます。これは、不十分な空気の流れが局所的な過熱を引き起こしやすいことを意味します。クローズドクーリングは、多くの場合、水冷または液体冷却と組み合わされます。水冷システムは、より効果的に熱を放散し、冷凍効率を向上させることができる閉鎖システムにすることもできます。
上で紹介した熱放散方法に加えて、多くの素晴らしい熱放散方法があり、そのうちのいくつかは実際に適用されています。たとえば、北欧の寒冷地や海底にデータセンターを構築するために自然熱放散が採用され、データセンター内の機器を冷却するために「極度の深冷」が使用されます。アイスランドにあるFacebookのデータセンターのように、海底にあるMicrosoftのデータセンター。また、水冷は標準水を使用できません。データセンターの暖房には、海水、生活排水、さらにはお湯を使用できます。たとえば、AlibabaはQiandao湖の水を熱放散に使用しています。Googleは、フィンランドのハミナに熱放散に海水を使用するデータセンターを設立しました。EBayは砂漠にデータセンターを構築しました。データセンターの平均屋外温度は摂氏約46度です。
上記では、データセンターの熱放散の一般的な技術を紹介します。そのうちのいくつかはまだ継続的な改善の過程にあり、まだ実験室の技術です。データセンターの将来の冷却傾向に備えて、高性能コンピューティングセンターやその他のインターネットベースのデータセンターに加えて、ほとんどのデータセンターは低価格で低電力コストの場所に移動します。より高度な冷却技術を採用することにより、データセンターの運用および保守コストがさらに削減され、エネルギー効率が向上します。
投稿時間：2021年8月2日