Perbincangan mengenai teknologi pelesapan haba pusat data

Pertumbuhan pesat pembinaan pusat data membawa kepada lebih banyak peralatan di dalam bilik komputer, yang menyediakan persekitaran penyejukan suhu dan kelembapan yang tetap untuk pusat data. Penggunaan kuasa pusat data akan meningkat dengan banyak, diikuti dengan peningkatan berkadar sistem penyejukan, sistem pengagihan kuasa, naik dan penjana, yang akan membawa cabaran besar kepada penggunaan tenaga pusat data. Pada masa ketika seluruh negara menyokong penjimatan tenaga dan pengurangan pelepasan, jika pusat data menggunakan tenaga sosial secara membabi buta, ia pasti akan menarik perhatian kerajaan dan rakyat. Ia bukan sahaja tidak kondusif untuk pembangunan masa depan pusat data, tetapi juga bertentangan dengan moral sosial. Oleh itu, penggunaan tenaga telah menjadi kandungan yang paling prihatin dalam pembinaan pusat data. Untuk membangunkan pusat data, adalah perlu untuk terus mengembangkan skala dan meningkatkan peralatan. Ini tidak boleh dikurangkan, tetapi kadar penggunaan peralatan perlu dipertingkatkan dalam penggunaan. Satu lagi bahagian besar penggunaan tenaga ialah pelesapan haba. Penggunaan tenaga sistem penghawa dingin pusat data menyumbang hampir satu pertiga daripada penggunaan tenaga keseluruhan pusat data. Jika kita boleh membuat lebih banyak usaha dalam hal ini, kesan penjimatan tenaga pusat data akan menjadi serta-merta. Jadi, apakah teknologi pelesapan haba dalam pusat data dan apakah arah pembangunan masa hadapan? Jawapannya akan ditemui dalam artikel ini.

Sistem penyejukan udara

Sistem pengembangan langsung penyejukan udara menjadi sistem penyejukan udara. Dalam sistem penyejukan udara, separuh daripada litar peredaran bahan pendingin terletak di dalam penghawa dingin bilik mesin pusat data, dan selebihnya terletak di pemeluwap penyejuk udara luar. Haba di dalam bilik mesin diperah ke persekitaran luar melalui saluran paip yang beredar bahan pendingin. Udara panas memindahkan haba ke gegelung penyejat dan kemudian ke penyejuk. Bahan pendingin bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi dihantar ke pemeluwap luar oleh pemampat dan kemudian memancarkan haba ke suasana luar. Kecekapan tenaga sistem penyejukan udara agak rendah, dan haba dilesapkan secara langsung oleh angin. Dari perspektif penyejukan, penggunaan tenaga utama datang daripada pemampat, kipas dalaman dan kondenser luar yang disejukkan udara. Oleh kerana susun atur terpusat unit luar, apabila semua unit luaran dihidupkan pada musim panas, pengumpulan haba tempatan adalah jelas, yang akan mengurangkan kecekapan penyejukan dan menjejaskan kesan penggunaan. Selain itu, bunyi bising unit luar yang disejukkan udara memberi impak yang besar kepada persekitaran sekeliling, yang mudah memberi kesan kepada penduduk sekitar. Penyejukan semula jadi tidak boleh diterima pakai, dan penjimatan tenaga agak rendah. Walaupun kecekapan penyejukan sistem penyejukan udara tidak tinggi dan penggunaan tenaga masih tinggi, ia masih merupakan kaedah penyejukan yang paling banyak digunakan di pusat data.

Sistem penyejukan cecair

Sistem penyejukan udara mempunyai kelemahan yang tidak dapat dielakkan. Sesetengah pusat data telah mula beralih kepada penyejukan cecair, dan yang paling biasa ialah sistem penyejukan air. Sistem penyejukan air mengeluarkan haba melalui plat pertukaran haba, dan penyejukan adalah stabil. Menara penyejuk luar atau penyejuk kering diperlukan untuk menggantikan pemeluwap untuk pertukaran haba. Penyejukan air membatalkan unit luar yang disejukkan udara, menyelesaikan masalah bunyi dan mempunyai sedikit kesan kepada alam sekitar. Sistem penyejukan air adalah kompleks, mahal dan sukar untuk diselenggara, tetapi ia boleh memenuhi keperluan penyejukan dan penjimatan tenaga pusat data yang besar. Selain penyejukan air, terdapat penyejukan minyak. Berbanding dengan penyejukan air, sistem penyejukan minyak boleh mengurangkan lagi penggunaan tenaga. Jika sistem penyejukan minyak diguna pakai, masalah habuk yang dihadapi oleh penyejukan udara tradisional tidak lagi wujud, dan penggunaan tenaga adalah jauh lebih rendah. Tidak seperti air, minyak adalah bahan bukan kutub, yang tidak akan menjejaskan litar bersepadu elektronik dan tidak akan merosakkan perkakasan dalaman pelayan. Walau bagaimanapun, sistem penyejukan cecair sentiasa menjadi guruh dan hujan di pasaran, dan beberapa pusat data akan menggunakan kaedah ini. Kerana sistem penyejukan cecair, sama ada rendaman atau kaedah lain, memerlukan penapisan cecair untuk mengelakkan masalah seperti pengumpulan bahan pencemar, sedimen yang berlebihan dan pertumbuhan biologi. Untuk sistem berasaskan air, seperti sistem penyejukan cecair dengan menara penyejuk atau langkah penyejatan, masalah sedimen perlu dirawat dengan penyingkiran stim dalam jumlah tertentu, dan ia perlu diasingkan dan "dilepaskan", walaupun jika rawatan sedemikian boleh menyebabkan masalah alam sekitar.

Sistem penyejatan penyejatan atau adiabatik

Teknologi penyejatan penyejatan adalah kaedah penyejukan udara dengan menggunakan penurunan suhu. Apabila air bertemu dengan udara panas yang mengalir, ia mula menguap dan menjadi gas. Pelesapan haba penyejatan tidak sesuai untuk penyejuk berbahaya kepada alam sekitar, kos pemasangan rendah, pemampat tradisional tidak diperlukan, penggunaan tenaga rendah, dan ia mempunyai kelebihan penjimatan tenaga, perlindungan alam sekitar, ekonomi dan meningkatkan kualiti udara dalaman . Penyejuk penyejat ialah kipas besar yang menarik udara panas ke pad air basah. Apabila air dalam pad basah menyejat, udara disejukkan dan ditolak keluar. Suhu boleh dikawal dengan melaraskan aliran udara penyejuk. Penyejukan adiabatik bermaksud bahawa dalam proses kenaikan udara adiabatik, tekanan udara berkurangan dengan peningkatan ketinggian, dan blok udara berfungsi secara luaran akibat pengembangan isipadu, mengakibatkan penurunan suhu udara. Kaedah penyejukan ini masih baru untuk pusat data.

Sistem penyejukan tertutup

Penutup radiator sistem penyejukan tertutup dimeterai dan tangki pengembangan ditambah. Semasa operasi, wap penyejuk memasuki tangki pengembangan dan mengalir kembali ke radiator selepas penyejukan, yang boleh menghalang sejumlah besar kehilangan penyejatan penyejat dan meningkatkan suhu takat didih penyejuk. Sistem penyejukan tertutup boleh memastikan enjin tidak memerlukan air penyejuk selama 1 ~ 2 tahun. Semasa digunakan, pengedap mesti dipastikan untuk mendapatkan kesannya. Bahan penyejuk dalam tangki pengembangan tidak boleh diisi, meninggalkan ruang untuk pengembangan. Selepas dua tahun penggunaan, nyahcas dan penapis, dan teruskan penggunaan selepas melaraskan komposisi dan takat beku. Ini bermakna aliran udara yang tidak mencukupi adalah mudah untuk menyebabkan terlalu panas setempat. Penyejukan tertutup selalunya digabungkan dengan penyejukan air atau penyejukan cecair. Sistem penyejukan air juga boleh dijadikan sistem tertutup, yang boleh menghilangkan haba dengan lebih berkesan dan meningkatkan kecekapan penyejukan.

Sebagai tambahan kepada kaedah pelesapan haba yang diperkenalkan di atas, terdapat banyak kaedah pelesapan haba yang hebat, malah sebahagian daripadanya telah digunakan dalam amalan. Sebagai contoh, pelesapan haba semula jadi diterima pakai untuk membina pusat data di negara Nordik yang sejuk atau ke dasar laut, dan "sejuk yang melampau dalam" digunakan untuk menyejukkan peralatan di pusat data. Seperti pusat data Facebook di Iceland, pusat data Microsoft di dasar laut. Di samping itu, penyejukan air tidak boleh menggunakan air standard. Air laut, air sisa domestik dan juga air panas boleh digunakan untuk memanaskan pusat data. Contohnya, Alibaba menggunakan air Tasik Qiandao untuk pelesapan haba. Google telah menubuhkan pusat data menggunakan air laut untuk pelesapan haba di hamina, Finland. EBay telah membina pusat datanya di padang pasir. Purata suhu luar pusat data ialah kira-kira 46 darjah Celsius.

Di atas memperkenalkan teknologi biasa pelesapan haba pusat data, sebahagian daripadanya masih dalam proses penambahbaikan berterusan dan masih merupakan teknologi makmal. Untuk trend penyejukan masa depan pusat data, sebagai tambahan kepada pusat pengkomputeran berprestasi tinggi dan pusat data berasaskan Internet yang lain, kebanyakan pusat data akan berpindah ke tempat dengan harga yang lebih rendah dan kos kuasa yang lebih rendah. Dengan mengguna pakai teknologi penyejukan yang lebih maju, kos operasi dan penyelenggaraan pusat data akan dikurangkan lagi dan kecekapan tenaga akan dipertingkatkan.