L'application de pompes centrifuges à plusieurs degrés verticales dans les centres de refroidissement du Big Data

Avec l'augmentation de la densité de puissance de calcul et de l'avancement de l'objectif du "double carbone", le refroidissement à l'air traditionnel ne peut plus répondre aux besoins de dissipation thermique des puces haute puissance (telles que les grappes GPU), et le refroidissement liquide et les technologies de source de refroidissement naturel sont devenus des solutions grand public:

1. Technologie de refroidissement liquide

• Refroidissement liquide à la plaque froide: La chaleur est directement contactée avec le processeur \/ GPU et d'autres composants de production de chaleur à travers la plaque froide en métal, et le liquide de refroidissement en circulation enlève la chaleur (comme le boîtier de China Mobile Suzhou Center 310).
• Refroidissement du liquide à immersion: le serveur est complètement immergé dans le liquide de refroidissement isolant (comme la série Uni-présidente Petrochimie IMF SYN), prenant en charge le déploiement à une densité ultra-élevée de 100 kW + kW +.
• Avantages: La consommation d'énergie est réduite de 50% -60 par rapport au refroidissement par l'air, PUE peut être réduit à moins de 1,2 et l'impact du bruit et de la poussière est réduit.

2. Utilisation des sources de refroidissement naturelles

• Refroidissement à l'eau: à l'aide de l'eau du lac, de l'eau de la rivière ou de l'eau de mer comme sources de refroidissement (comme le refroidissement du canal de Google Belgique, le centre de données du lac Dongjiang).
• Refroidissement côté air: introduction directement de l'air froid extérieur dans les zones à basse température (comme le centre de données Google Ireland).
• Refroidisseur à sec \/ refroidissement par évaporation: refroidissement en absorbant la chaleur à travers l'évaporation de l'eau, adapté aux zones arides (comme le parc industriel des données Huailai).

3. Systèmes hybrides et technologies innovantes

• Système composite "refroidissement liquide + changement de phase": Chindata combine la technologie de refroidissement liquide à la plaque froide et de changement de suspension magnétique pour relever les défis des zones de scarce d'eau1.
• Réservoirs de stockage à froid pour réduire les pics et remplir les vallées: CICC Data Valley Wuhan Center utilise l'électricité à faible coût la nuit pour stocker le froid, et libère le froid pendant la journée pour réduire les coûts d'électricité de pointe7.
• Fibre Membrane Evaporative Colling: La technologie microporeuse de la membrane en fibre développée par l'Université de Californie réalise la dissipation de chaleur sans pompe et améliore considérablement l'efficacité énergétique

En tant qu'équipement d'alimentation central du système de refroidissement du centre de données, la pompe centrifuge verticale à plusieurs étapes transporte efficacement le milieu de refroidissement (eau ou liquide de refroidissement spécial) pour faire circuler la chaleur entre la source froide, l'unité d'échange de chaleur et le groupe de serveurs, qui est directement lié à l'efficacité énergétique (PUE) et à la stabilité du système de refroidissement.

Principes techniques et avantages de base:

Conception hydraulique efficace

• Boosting de la roue à plusieurs étapes: En connectant plusieurs entraînements en série, la pression est progressivement augmentée pour répondre aux exigences de tête élevées du système de refroidissement du centre de données (comme une installation de haute position de tours de refroidissement ou un transport froid à longue distance). La tête d'une seule pompe peut atteindre plus de 300 mètres, ce qui convient à la disposition complexe du pipeline.
• NPSHR faible (NPSHR nécessaire): Optimisez la conception de la roue au premier étage pour réduire le risque de cavitation et assurer un fonctionnement stable dans des conditions de température élevée (telles que l'eau de retour de refroidissement 45 degrés +).

Intégration de la technologie d'économie d'énergie

• Permanent magnet synchronous motor optional: The motor efficiency reaches IE5 standard (>96%), ce qui économise 15% -30% d'énergie par rapport aux moteurs asynchrones traditionnels. Il peut atteindre 10% -100% de régulation de vitesse sans étape avec convertisseur de fréquence pour répondre aux fluctuations de charge.
• Système de contrôle de groupe intelligent: surveillance en temps réel de la résistance au pipeline par des capteurs de pression \/ température, ajustement dynamique de la vitesse du groupe de pompe et éviter la perte de limite de la valve. Par exemple, le système MPC Hydro MPC Grundfos permet d'économiser 30% d'énergie dans les projets d'approvisionnement en eau allemands.

Conception compacte et fiable

• Structure verticale: occupe 50% d'espace en moins, adapté aux salles de centre de données avec un espace limité.
• Roulements et joints sans huile: les joints mécaniques ou les disques magnétiques sont utilisés pour éliminer le risque de contamination du liquide de refroidissement, et le cycle de maintenance est étendu à plus de 50 heures 000.
• Matériau en acier inoxydable: 304\/316 \/ 316L et d'autres spécifications de l'acier inoxydable sont disponibles et les matériaux résistants à la corrosion prolongent considérablement la durée de vie.

• Pour la circulation des systèmes de stockage d'énergie liquide - certains centres de données introduisent des systèmes de stockage d'énergie de l'eau froide et les pompes verticales sont utilisées pour le transfert d'énergie de jour \/ nocturne.

• Pompes de sauvegarde dans les systèmes de refroidissement d'urgence - installés sous forme de pompes d'urgence, activées automatiquement lorsque la pompe principale ne protége pas l'équipement.

• Pour les systèmes de plaques froides - Les pompes verticales fournissent une force de circulation à haute pression dans les systèmes de circulation de refroidissement de la plaque froide liquide pour les serveurs GPU à charge thermique élevée.

• Approvisionnement en eau avec des systèmes de réservoir d'eau surélevés - Soulevez l'eau de refroidissement dans les réservoirs d'eau sur le toit pour obtenir des réserves de source d'eau de refroidissement par gravité ou de sauvegarde.

• Livraison dans les systèmes de filtration du liquide de refroidissement - Les pompes verticales servent de source d'alimentation de circulation pour le système de filtration, aidant à éliminer les impuretés et à maintenir la qualité de l'eau de refroidissement.

• Système de récupération de chaleur du serveur à haute température - L'eau chaude générée par le serveur est livrée au dispositif de récupération de chaleur via une pompe verticale pour améliorer l'utilisation d'énergie.

• Pour le refroidissement de l'unité de centre de données modulaire - Les modules indépendants sont équipés de pompes verticales pour un déploiement rapide, une expansion et une mobilité.

1. Petite empreinte, adaptée à la disposition de la salle des machines - La pompe verticale a une structure compacte et convient aux salles de pompe souterraine ou aux sols avec un espace serré.
2. La conception du pipeline pour une intégration facile - peut être directement connectée en série dans le pipeline sans avoir besoin d'une base supplémentaire, réduisant les travaux d'ingénierie civil.
3. Faire du bruit à faible bruit - Conception d'optimisation du moteur à efficacité énergétique élevée et de structure axiale, faible bruit pendant le fonctionnement, adapté aux centres de données avec des exigences environnementales élevées.
4. Basse vibration, stabilité améliorée - précision d'équilibrage dynamique du rotor élevé, vibration à faible fonctionnement, protection de l'équipement de refroidissement de précision contre les interférences.
5. Facile à entretenir et à remplacer - Conception des composants standard, maintenance facile et remplacement rapide des moteurs ou des joints mécaniques et autres pièces d'usure.