A aplicação de bombas centrífugas verticais de vários estágios em centros de resfriamento de big data

Com o aumento da densidade de potência de computação e o avanço da meta de "carbono duplo", o resfriamento tradicional de ar não pode mais atender às necessidades de dissipação de calor de chips de alta potência (como aglomerados de GPU) e as tecnologias de resfriamento líquido e fonte de resfriamento naturais se tornaram soluções mainstream:

1. Tecnologia de resfriamento líquido

• Resfriamento do líquido da placa fria: o calor é diretamente contatado com a CPU/GPU e outros componentes de geração de calor através da placa fria de metal, e o refrigerante circulante tira o calor (como a China Mobile Suzhou Center Case 310) .
• Resfriamento do líquido de imersão: o servidor está completamente imerso no líquido de arrefecimento isolante (como a série Petroquímica do FMI do Uni-Presidente), suportando o gabinete único 100kW+ implantação de densidade ultra-alta .
• Vantagens: O consumo de energia é reduzido em 50% -60% em comparação com o resfriamento do ar, o PUE pode ser reduzido para abaixo de 1 . 2, e o impacto do ruído e da poeira é reduzido.

2. utilização de fontes de resfriamento natural

• Resfriamento do lado da água: Usando água do lago, água do rio ou água do mar como fontes de resfriamento (como o Google Belgium Canal Resfriando, Dongjiang Lake Data Center) .
• Resfriamento do lado do ar: introduzindo diretamente o ar frio ao ar livre em áreas de baixa temperatura (como o Google Ireland Data Center) .
• Resfriador seco/resfriamento evaporativo: resfriamento absorvendo o calor através da evaporação da água, adequada para áreas áridas (como Heying Data Huailai Industrial Park) .

3. sistemas híbridos e tecnologias inovadoras

• Sistema composto de "resfriamento líquido + mudança de fase": o Chindata combina o resfriamento de líquido de placa fria e a tecnologia de mudança de fase de suspensão magnética para enfrentar os desafios das áreas de escarço de água 1.
• Tanques de armazenamento a frio para reduzir os picos e preencher os vales: o Cicc Data Valley Wuhan Center usa eletricidade de baixo custo à noite para armazenar frio e libera frio durante o dia para reduzir os custos de eletricidade de pico 7.
• Resfriamento evaporativo da membrana da fibra: A tecnologia microporosa de membrana de fibra desenvolvida pela Universidade da Califórnia alcança a dissipação de calor sem bombas e melhora significativamente a eficiência energética

Como o equipamento de energia principal do sistema de resfriamento do data center, a bomba centrífuga vertical de vários estágios transporta com eficiência o meio de resfriamento (água ou refrigerante especial) para circular o calor entre a fonte fria, a unidade de troca de calor e o cluster do servidor, que está diretamente relacionado à eficiência energética (PUE) e estabilidade do sistema de resfriamento .}}

Princípios técnicos e vantagens principais:

Design hidráulico eficiente

• Aumentação do impulsor de vários estágios: Ao conectar vários impulsores em série, a pressão é aumentada gradualmente para atender aos requisitos altos da cabeça do sistema de resfriamento de data center (como a instalação de alta posição de torres de resfriamento ou transporte frio de longa distância) . a cabeça de uma única bomba pode atingir mais de 300 metros, que são aproveitados para o tubo complexo {{
• NPSHR baixo (NPSHR necessário): otimize o projeto do impulsor do primeiro estágio para reduzir o risco de cavitação e garantir uma operação estável sob condições de alta temperatura (como refrigeração de água de retorno 45 graus +) .

Integração de tecnologia que economiza energia

• Permanent magnet synchronous motor optional: The motor efficiency reaches IE5 standard (>96%), que economiza 15%-30%de energia em comparação com os motores assíncronos tradicionais . pode atingir 10%-100%regulação da velocidade de escada com o conversor de frequência para responder a flutuações .}}}}
• Sistema inteligente de controle de grupo: monitoramento em tempo real da resistência a tubulações através de sensores de pressão/temperatura, ajuste dinâmico da velocidade do grupo da bomba e evitar perda de estrangulamento da válvula ., por exemplo, o sistema Grundfos Hydro MPC economiza 30% de energia em projetos de abastecimento de água alemã .}}}}}}

Design compacto e confiável

• Estrutura vertical: ocupa 50% menos espaço, adequado para salas de data center com espaço limitado .
• Rolamentos e selos sem óleo: vedações mecânicas ou unidades magnéticas são usadas para eliminar o risco de contaminação por líquidos de refrigeração, e o ciclo de manutenção é estendido a mais de 50, {{2} horas .}
• Material de aço inoxidável: 304/116/116L e outras especificações do aço inoxidável estão disponíveis, e os materiais resistentes à corrosão estendem bastante o serviço de vida .

• Para circulação do sistema de armazenamento de energia líquida - alguns data centers introduzem sistemas de armazenamento de energia de água fria e bombas verticais são usadas para transferência de energia diurna/noturna .

• Bombas de backup em sistemas de resfriamento de emergência - instaladas como bombas de emergência, ativadas automaticamente quando a bomba principal falha em proteger o equipamento .

• Para sistemas de placas frias - as bombas verticais fornecem força de circulação de alta pressão em sistemas de circulação de resfriamento de placas frias líquidas para servidores GPU de alta carga de calor .

• Abastecimento de água com sistemas elevados de tanques de água - Levante a água de resfriamento aos tanques de água na cobertura para obter o abastecimento de água da gravidade ou reservar reservas de fonte de água de resfriamento .

• Entrega em sistemas de filtração de líquido de arrefecimento - As bombas verticais servem como fonte de energia de circulação para o sistema de filtração, ajudando a remover impurezas e manter a qualidade do resfriamento da água .

• Sistema de recuperação de calor do servidor de alta temperatura - a água quente gerada pelo servidor é entregue ao dispositivo de recuperação de calor através de uma bomba vertical para melhorar a utilização de energia .

• Para resfriamento da unidade de data center modular - os módulos independentes são equipados com bombas verticais para implantação, expansão e mobilidade rápidas .

1. Pequena pegada, adequada para o layout da sala de máquinas - a bomba vertical possui uma estrutura compacta e é adequada para salas de bombas subterrâneas ou pisos de equipamento com espaço apertado .
2. Projeto de pipeline para fácil integração - pode ser conectado diretamente em série no pipeline sem a necessidade de uma base adicional, reduzindo o trabalho de engenharia civil .
3. Operação de baixo ruído - Projeto de otimização do motor e da estrutura axial de alta eficiência de alta energia, baixo ruído durante a operação, adequado para data centers com altos requisitos ambientais .
4. Baixa vibração, estabilidade aprimorada - precisão de equilíbrio dinâmico de alto rotor, baixa vibração operacional, protegendo o equipamento de resfriamento de precisão da interferência .
5. Fácil de manter e substituir - design de componentes padrão, manutenção fácil e substituição rápida de motores ou vedações mecânicas e outras peças de uso .