Rola pomp i filtrów w datacenter. Innowacyjne rozwiązania filtracji i kontroli jakości wody w centrach danych

Centra danych stanowią fundament współczesnej gospodarki cyfrowej, w coraz większym stopniu opartej na infrastrukturze informatycznej. Bezpieczeństwo i stabilność pracy obiektów data center zależy między innymi od jakości czynnika chłodzącego używanego w systemach chłodzących. W tym artykule opisujemy, w jaki sposób nowoczesne systemy filtracji i wydajne pompy przyczyniają się do niezawodności chłodzenia w centrach danych oraz wyjaśniamy, jakie znaczenie dla bezpieczeństwa oraz wydajności pracy sprzętu IT ma właściwa kontrola jakości wody wykorzystywanej w roli cieczy chłodzącej.

Systemy chłodzenia w centrach danych – rola i znaczenie

Centra danych wykorzystuje się przede wszystkim do przechowywania i przetwarzania ogromnej ilości danych, generowanych każdego dnia przez firmy, instytucje i osoby prywatne na całym świecie. Obiekty data center są również często używane do obsługi usług chmurowych, a w ostatnich latach gwałtownie wzrasta także zapotrzebowanie na infrastrukturę IT niezbędną dla szeroko rozumianego sektora AI.

Bezpośrednią konsekwencją stałego wzrostu zapotrzebowania na moc obliczeniową centrów danych jest rosnące zużycie energii przez te obiekty – ale nie tylko w wyniku rozbudowy samej infrastruktury fizycznej IT. Sporą część energii pobieranej przez centra danych wykorzystują systemy chłodzenia, których głównym zadaniem jest zapewnienie stabilnych, optymalnych warunków termicznych i klimatycznych (wilgotność) nawet przy ekstremalnie wysokich obciążeniach infrastruktury informatycznej podczas pracy.

Aby sprostać tym wymaganiom, stosuje się coraz nowocześniejsze rozwiązania w zakresie technologii chłodzących, dążąc jednocześnie do maksymalizacji efektywności ich działania i możliwie jak największego ograniczenia ich negatywnego wpływu na środowisko.

Systemy chłodzenia centrów danych dla serwerów AI – wymagania i wyzwania

Odrębną kategorię w dziedzinie efektywności chłodzenia stanowią systemy przeznaczone do centrów danych obsługujących serwery AI. Sektor sztucznej inteligencji rozwija się dziś z niezwykłą dynamiką, której rozwój trudno w jednoznaczny sposób przewidzieć, ponieważ technologie oparte na AI oraz same modele AI są dostępne na szeroką skalę dopiero od niedawna. Ewidentne jest jednak, że zapotrzebowanie na rozwiązania AI oraz ich zakres wykorzystania będą wzrastać w tempie praktycznie wykładniczym w miarę rozszerzania zastosowań sztucznej inteligencji na kolejne dziedziny życia i pracy, podobnie jak wymagania wobec wydajności poszczególnych modeli AI.

W tym kontekście należy podkreślić, że obecnie używane systemy chłodzenia obiektów data center oparte o chłodzenie z użyciem powietrza są z reguły niewystarczające dla obciążeń termicznych generowanych przez serwery AI, na których działają duże modele językowe (LLM, od ang. Large Language Models) lub na których wykonywane są złożone obliczenia. Z tego względu opracowywane są nowe rozwiązania chłodzenia obiektów data center, oparte na zaawansowanych technologiach, bazujących na chłodzeniu cieczą.

Rozwiązania dla obiektów data center dostępne w ofercie OMC Envag

Jak już podkreślaliśmy, centra danych są niezbędne dla korzystania z dobrodziejstw AI, jednak ze względu na specyfikę konstrukcyjną (gęste upakowanie wysokowydajnych komponentów) generują one w trakcie pracy ogromne ilości ciepła, które musi zostać odprowadzone i odpowiednio zagospodarowane. Wykorzystuje się do tego zaawansowane technologie chłodzenia oparte na ciekłym czynniku chłodzącym.

Oferta OMC Envag obejmuje kompleksowe rozwiązania dla obiektów data center, przede wszystkim: pompy obiegowe Grundfos, analizatory jakości wody Pyxis oraz układy filtracyjne Lakos. Dzięki zastosowaniu tych urządzeń systemy chłodzenia mogą być na bieżąco monitorowane, a wysokiej klasy rozwiązania zapewniają stabilną i bezawaryjną pracę w eksploatowanych układach, dzięki czemu woda chłodząca zachowuje optymalne parametry.

Pompy obiegowe Grundfos do systemów chłodzenia data center

Grundfos to duński producent zaawansowanych technologicznie pomp obiegowych i cyrkulacyjnych do zastosowań przemysłowych oraz domowych. W systemach chłodzenia wykorzystywanych w obiektach data center doskonale sprawdzają się m.in. pompy obiegowe Grundfos typoszeregu Magna, obejmującego ponad 200 modeli pomp pojedynczych i podwójnych o najlepszym na rynku wskaźniku sprawności energetycznej EEI. Zastosowanie tych pomp przekłada się na redukcję kosztów zużycia energii nawet o 75% przy zachowaniu bardzo wysokiej wydajności i kultury pracy. Co równie ważne, pompy obiegowe Grundfos Magna są łatwe w montażu i pozwalają na pełną kontrolę parametrów pracy urządzenia w dowolnym momencie.

Pompy wirowe Grundfos CM

Analizatory jakości wody Pyxis

Pomiar parametrów jakościowych płynu chłodzącego ma zasadnicze znaczenie dla zapewnienia wydajnej i niezawodnej pracy systemu chłodzenia serwerów w centrach danych – szczególnie tych, w których znajdują się serwery AI. Dzięki weryfikacji chemii wody wykorzystywanej w roli chłodziwa możliwa jest natychmiastowa reakcja w sytuacji, gdy odbiegają one od pożądanego optimum.

Pyxis Lab to wiodący producent zaawansowanych technologii monitorowania wody, w tym specjalistycznych, inteligentnych czujników do zastosowania inline oraz w systemach dystrybucji chłodziwa do serwerów AI. Rozwiązania Pyxis pozwalają na precyzyjny pomiar m.in. odczynu pH, poziomu mętności chłodziwa i jego przewodności oraz wielu innych parametrów kluczowych dla jakości wody wykorzystywanej do chłodzenia obiektów data center. Platforma czujników Pyxis jest produkowana ze stali nierdzewnej 316L, dzięki czemu może ona pracować pod ciśnieniem sięgającym nawet 290 psi, jest także w pełni kompatybilna ze wszystkimi segmentami CDU (od ang. Cooling Distribution Unit).

PYXIS ST500 – pomiar PTSA – optyczny pomiar stężenia inhibitora w układach chłodzących

Układy filtracyjne Lakos dla centrów danych

Woda przeznaczona do chłodzenia obiektów data center musi być możliwie czysta i pozbawiona zanieczyszczeń fizycznych oraz biologicznych, ponieważ obecność niepożądanych ciał stałych i biocząsteczek negatywnie wpływa na wydajność całego systemu. Z tego względu skuteczna filtracja wody stosowanej jako chłodziwo w centrach danych jest bezwzględnie konieczna, aby utrzymać wymaganą efektywność systemu chłodzenia.

Lakos to amerykański producent niezwykle efektywnych separatorów do filtracji cieczy chłodzących i technologicznych wykorzystywanych w szeroko rozumianych zastosowaniach przemysłowych. Separatory Lakos usuwają z wody chłodzącej ciała stałe o wielkości zaledwie 5 mikronów, co czyni je bezkonkurencyjnymi na rynku, a dodatkowo są w stanie pracować w trybie zerowej utraty wody, co w praktyce przekłada się na ogromne oszczędności zarówno w wymiarze środowiskowym, jak i finansowym.

Separatory LAKOS HTH/HTX

Kontrola jakości wody w systemach chłodzenia data center – główne korzyści

Zastosowanie nowoczesnych systemów filtracji, analizatorów jakości cieczy chłodzącej oraz wydajnych pomp obiegowych bezpośrednio przekłada się na zwiększenie niezawodności systemów chłodzenia w obiektach data center z uwagi na:

• poprawę wydajności – dzięki optymalizacji przepływu wody i eliminacji zanieczyszczeń, systemy chłodzenia działają bardziej efektywnie;
• mniejsze ryzyko awarii – woda pozbawiona cząstek stałych oraz biocząsteczek zauważalnie redukuje ryzyko uszkodzenia urządzeń, a co za tym idzie, potencjalnych przestojów bądź awarii infrastruktury IT w centrum danych;
• niższe koszty operacyjne – mniejsze zużycie energii i brak konieczności wykonywania częstych konserwacji przekładają się na mierzalne oszczędności.

W razie pytań zapraszamy do kontaktu – nasi specjaliści chętnie odpowiedzą na pytania i wyjaśnią wątpliwości.