Arrefecimento por imersão: conheça a nova tendência de climatização dos data centers de última geração

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O arrefecimento por imersão utiliza fluído frigorígeno inundante, ou seja, um líquido refrigerante que inunda o elemento quente a arrefecer. O presente artigo centra-se no universo macro das infraestruturas críticas de data center.

Há uma crescente exigência de processamento de dados no ecossistema de Big Data, impulsionada pela transformação digital (5G) que estamos a assistir no nosso planeta (muito por força de novas arquiteturas de IoT, Edge Computing, Super Computing, AI, Machine Learning e Indústria 4.0). As necessidades contínuas de maior capacidade de climatização, com sistemas “amigos” do ambiente, obrigam a indústria a encontrar novas “ferramentas” tecnológicas, para responder a estes constantes desafios.

As tecnologias tradicionais, tais como climatização periférica (DX ou CW), Inrow (em linha com os racks) ou de maior proximidade com o próprio equipamento de processamento IT, revelam-se insuficientes. A realidade atual é de elevada densidade térmica.

O aumento da densidade dos super processadores de TI impulsiona os fabricantes de tecnologia de suporte de infraestruturas, tendo como foco principal a eficiência energética e a subsequente sustentabilidade ambiental. Como resultado de R&D dos próprios fabricantes, surge a tecnologia de climatização por imersão em infraestruturas de alta computação e data centers de muito alta densidade. Tais soluções inovadoras facilmente simplificam o design, a infraestrutura e a operação de um data center dito tradicional.

Capacidade maximizada

Em termos de capacidade, falamos concretamente em sistemas de climatização que podem suportar cargas de alta densidade até 100 kW por rack. Este tipo de sistemas utilizam um fluído frigorígeno dielétrico único, não tóxico e inodoro, que é elétrica e quimicamente inerte. Apresenta 1200 vezes mais capacidade de transporte do calor do que o ar. Essa maior capacidade significa que os servidores com altas densidades de calor podem ser arrefecidos com muito maior eficiência, reduzindo os custos de energia de climatização (tradicional) até 95%.

Estes novos sistemas de climatização por arrefecimento por imersão líquida estão cada vez mais a conquistar Clientes em contexto de data center e instalações de co-localização, pois não só oferecem suporte a ambientes de alta computação como também promovem maior eficiência energética, sustentabilidade e confiabilidade (em comparação com as soluções de climatização tradicionais).

De seguida, apresentamos os benefícios e os fatores de decisão para este tipo de soluções.

Benefícios:

  • Solução 100% Inovadora;
  • Altamente eficiente do ponto de vista energético (PUE = 1,05);
  • Footprint muito reduzido;
  • Solução leve;
  • De fácil e rápida implementação;
  • Ambientalmente resiliente;
  • Muito flexível (admite equipamento ativo ou passivo IT da grande maioria dos “players” de mercado)

Fatores motivadores na adoção deste tipo de solução para o data center:

  • Aumento da densidade;
  • Redução de PUE;
  • Constrangimentos de espaço;
  • Ambiente de IT não controlado;
  • Upgrade tecnológico do data center.

As potenciais aplicações deste tipo de tecnologia são imensas:

  • Inteligência Artificial;
  • Machine Learning;
  • Cloud/on Premisses Data Center ;
  • High Performance Computing;
  • Universo crescente da tecnologia “Blockchain”;
  • IoT;
  • Edge computing.

Como funciona o sistema de arrefecimento por imersão?

O sistema é composto por uma CDU (Unidade de distribuição de refrigerante), racks horizontais (especialmente concebidos para este tipo de solução) e sistema interno de distribuição de fluído do equipamento. A CDU tem um permutador embutido com bomba de circulação integrada, estando também equipada com uma torre de arrefecimento exterior. Este elemento permite a evaporação externa do fluído frigorígeno inundante (para rejeição do calor removido do equipamento IT) para o ambiente.

Os servidores são instalados verticalmente nos referidos racks horizontais preenchidos com o fluído frigorígeno dielétrico inundante, que é um excelente condutor de calor, mas não de eletricidade.  O mencionado fluído circula entre os racks e a CDU que está ligada a um circuito de água quente. Pode utilizar como fonte de permuta e rejeição de calor para o ambiente exterior, diferentes tipos de sistemas, tais como:  uma torre evaporativa de arrefecimento, um dry cooler ou ainda um circuito de um chiller.

 

A Maxiglobal desenha e implementa soluções de arrefecimento de infraestruturas que proporcionam eficiência durante todo o ano e evitam colapsos do sistema. O desenho de uma solução de climatização para uma infraestrutura IT implica o conhecimento pormenorizado de algumas características/requisitos da sala, nomeadamente: potência total de frio necessária, distribuição da dissipação de calor, identificação de possíveis zonas com hotspots, desenho da sala (pé direito, chão falso, condutas de ar, etc.), bem como eventuais estratégias de contentorização do ar, através de isolamento do corredor frio ou quente.

 

 

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