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可靠液冷系統管路連接技術推動數據中心可持續發展_3

未知 2019-11-17 14:24

涩情五月本文將從可持續發展的角度探討快速插拔接頭于液冷系統的重要性。液冷系統使數據中心不再是可持續發展道路上的一個悖論——數據中心的信息儲存和云計算使新一代可持續經濟模式成為現實,但龐大的數據中心本身所需的制冷卻在消耗大量的能源。因此,數據中心需要可靠的液冷技術使其踏上綠色的發展道路。而可靠的液體傳輸和連接就是液冷系統中不可或缺的一部分。

可靠液冷系統連接技術推動數據中心可持續發展

專為液體冷卻而設計的接頭能實現無滴漏快速插拔操作

涩情五月身處于信息時代,大數據的廣泛運用正無時無刻地影響和改變著人們的生產、生活和思維方式。在人人聯網的大環境中,“數據腳印”可以清晰地還原每個人的網絡足跡。所有的信息都經各種各樣的渠道被采集、整理、分析并儲存于世界各地的數據中心中。這樣的數據中心就如同現代社會的大腦,每天都處理著龐大的信息量,為數字化城市和依賴于大數據的新一代經濟模式提供思維和決策。這一趨勢明確了未來可持續發展的道路,因為數據中心和超級電腦強大的儲存和計算能力使我們的經濟體更高效。比如,旨在利用現有資源的共享經濟和減少勞動力成本、提高效率的人工智能就是這個背景下不可避免的產物。

涩情五月可令人擔憂的是,數據中心雖然在可持續發展進程上起到了舉足輕重的作用,但其本身的運營卻面臨著能源消耗巨大的難題。社會發展對數據中心資源的不斷需求導致服務器數量的大幅增加,帶來了空間管理和散熱上的壓力。雖然各種規模的數據中心有著不同的制冷標準,但就美國采暖、 制冷與空調工程師學會推薦,機房的最佳溫度應保持在18到27攝氏度之間,否則很可能造成服務器自動關閉,從而損傷重要信息和嚴重影響收入[1]。根據國家資源保護委員會預估,數據中心的電力消耗將達到年均大約1400億瓦時[2]。同時,我國數據機房的PUE值(電源使用效率)較高,平均在2.5以上,除了電腦所耗的44%,僅制冷系統一項就占了38%的總電力[3]。

可靠液冷系統連接技術推動數據中心可持續發展

目前,多數數據中心設施都采用大型空調系統和循環空氣來消除廢熱, 但是以制冷空氣冷卻服務器的方法成本高、效率低,在服務器運行速度加快、機架密度更高的現狀下,風冷技術很難為數據中心實現有效散熱。而隨著計算機和服務器設備的更新換代,企業對數據中心的散熱和能耗等能源管理設施方面提出了更高的要求,各種液體冷卻解決方案也因其高效制冷的能力被各大高科技公司所青睞。對可持續發展而言,采用液冷技術能有效控制數據中心外部排放成本,減少能源消耗和環境污染,從而減少碳足跡及其相關經濟損失。

除了節能減排,數據中心在液冷系統的設計、安裝和維護過程中還可以通過控制內部運營成本來保證資源的有效利用,使其本身的運營也變得可持續。其中一個環節就是使用可靠的硬件來保證人力資源、設備設施和財務資源的可持續利用。作為冷卻液輸送管路最關鍵而又脆弱的一環,管路接頭的連接和斷開是一個重要因素,因為不合格的接頭極有可能在實際操作和反復使用的過程中產生冷卻液泄漏,從而導致電子部件受損和頻繁的維修清理,最終造成資源的浪費。相比之下,可靠的連接器可以使液冷系統安全、穩定、容易維護,達到減少碳排放和降低運營成本的雙重目的。

涩情五月連接系統技術的設計突破

涩情五月管路連接器需經過特殊的設計和研發來達到這些要求。傳統接頭因在接口具有彈簧等突出的部件和接頭凹槽,使其無法在在斷開時保持無液體殘留。若想避免殘留冷卻液滴漏而引起的服務器機架故障,接頭就需具有平整的斷面和外部結構,并通過高強度的測試達到耐高頻率反復插拔的品質。接頭內集成的閥門需要采用特定的設計——比如與錐形閥相比,無滴漏閥門的迅速動作能更有效地防止液體滴漏。擁有一定軸線容差的閥門也能大大提升接頭性能,使閥門在未完全連接的情況下依然保持無溢漏的液體流通,從而保證設備的有效運行,保護電子設備和數據。

涩情五月使用快速和耐反復插拔的連接器不但便于設備的安裝和維護,還能通過簡化操作而簡化人員培訓,達到通過提高效率而節約成本的目的。為了幫助工作人員實現單手操作,接頭帶符合人體工學拇指插銷,在連接時帶有咔噠聲,并在斷開時自動彈開,無需傳統的球閥關閉裝置,增加維護效率。

由于數據中心維護工作量極大,接頭還可在制造過程中可以加入不同顏色的組件進行標識,為維護人員提供明顯可視化提示,大大降低因連接錯誤而導致的系統損壞和停機時間。接頭也可以用防滑的軟感塑料加以包覆,既方便操作又能增加抗沖擊性,延長接頭的使用壽命。這些設計都旨在幫助連接器保持長時間的連接狀態和內部閥門的完好無損,減少對接頭的物理傷害和維修成本。

可靠液冷系統連接技術推動數據中心可持續發展

圖片:CPC的LQ系列接頭,藍色-冷水入 紅色-熱水出

進一步保證液冷系統的安全和穩定

在維護之余,液冷系統中的連接器必須能長久性地保護設施設備,達到可持續運營。這就要求連接器等與冷卻液直接接觸的硬件需要采用耐化學性強的材料。比如,接頭主體可以使用鍍鉻、不銹鋼、玻璃纖維填充聚丙烯等抗腐蝕材料,而具有復雜幾何設計的截止閥則可采用耐溫范圍寬、抗化學性強的聚砜來制造。考慮到液冷用接頭所需的高度密封性能,接頭也可設計雙層密封、配備低摩擦O型環,并采用三元乙丙橡膠來達到良好的密封性和耐化學性,進一步保證了液冷系統的穩定。

定制設計滿足特殊需求

基于每個數據中心在空間利用、服務器框架、耐壓耐溫等方面各自不同的需求,液冷用接頭也需在設計上去滿足不同數據中心的要求。目前,數據中心運營商們大多習慣在液冷系統中使用主體為金屬的定制接頭,因為其耐高溫高壓、流量大、堅固耐磨損等特質符合數據中心對設備模塊連接活動件的品質要求。金屬定制接頭使用機械加工,可以在短時間內設計制造出有著不同外部尺寸、螺紋規格、端口形式、流量的連接器,以此滿足不同數據中心的定制要求,把資源利用最大化。

涩情五月同時,在低壓環境下,塑料接頭也不失為性價比極高的選擇。塑料材質輕巧、穩定,聚砜等材料在耐化學性和堅固耐磨損方面均不亞于金屬。模塑工藝制成的連接器也能呈現整體端頭設計,使其裝配時間短、安裝快捷,因而達到提高效率和降低維護成本的目的。

繼續推進可持續發展

在我國調整產業結構,以信息化促進工業化,以工業化帶動信息化的發展方針下,數據中心產業正進入大規模的規劃建設階段。可以預計,更多的行業將會進行數據中心的建設,實現數據中心產業百花齊放的景象,而數據中心如何確保外部排放和內部運營的可持續性也將繼續成為重要議題。在近期發布的《中國落實2030年可持續發展議程國別方案》[4]中,“改善消費和生產的資源使用效率”就是方案之一。落實到液冷行業,可靠的流體連接技術將推動液冷技術的效率提升和廣泛應用,從而進一步推動數據中心的可持續發展。[完]

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作者:曹明, CPC(Colder Products Company) 中國區銷售和市場發展經理, 畢業于合肥工業大學,擁有材料科學與工程專業學士學位。 在國內流體處理領域有超過15年的市場和銷售管理經驗,并具有豐富的國內外客戶開發和管理經驗。憑借在材料和流體管理方面的知識,他將同CPC全球市場團隊協作,細分CPC目標市場, 開發更適合中國市場的應用,以此完善和發展CPC中國市場,并帶領CPC中國銷售團隊在快速發展的中國市場更加成功。

[1] http://datacenterfrontier.com/understanding-data-center-temperature-guidelines/

涩情五月[2] http://dc.idcquan.com/ywgl/89858.shtml

[3] http://events.csdn.net/3RD_CCCC_PPT/ F5_06_創新數據中心制冷空調技術的發展趨勢_李先庭_清華大學.pdf

涩情五月[4] http://www.fmprc.gov.cn/web/zyxw/W020161012709956344295.pdf

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