Технология иммерсионного охлаждения оборудования
Крупные ЦОД в среднем потребляют 100 миллиардов кВт в год, но при этом 30% серверов в них работают вхолостую. Если сделать эти ЦОДы на 20% энергоэффективнее, можно сэкономить 20 миллиардов кВт или 2 миллиарда долларов.
Поэтому многие организации придумывают и внедряют разные технологии охлаждения. На саммите OpenStack, проходившем в начале ноября в Сиднее, сразу две компании поддержали концепцию дата-центров, охлаждение оборудования в которых осуществляется путем погружения оборудования в иммерсионную жидкость.
Иммерсионное охлаждение, как следует из названия, означает, что серверы полностью погружаются в иммерсионную жидкость.
В ИТ-индустрию эту технологию привлекла гонка за более энергоэффективными и безопасными для окружающей среды дата-центрами.
Основное преимущество иммерсионного охлаждения — более высокая теплопроводность жидкости, по сравнению с воздухом. Повышенная теплопроводность помогает системе эффективнее поглощать тепло и удалять его избытки. Такие системы поддерживают низкую температуру процессора, даже если температура теплоносителя выше температуры воздуха.
Если процессор работает на полной мощности при температуре воздуха 32°С, его средняя температура составит 85°С. Если этот же процессор погрузить в иммерсионную жидкость с температурой 34°С, средняя температура ЦП упадет ниже 65°С. При этом поддержание температурного режима в иммерсионной ванне на уровне 34°C требует значительно меньше энергии, чем поддержание температуры воздуха в пределах 32°C.
Кроме того, жидкостные теплоносители имеют большую теплоемкость, чем воздух. Например, теплоёмкость масляного состава ElectroSafe больше теплоёмкости воздуха в 1200 раз. Это поможет в случае аварии: оборудование будет дольше нагреваться до критических температур. За счёт этого можно выиграть дополнительное время на устранение чрезвычайной ситуации.
Эксперты считают, что переход на альтернативные способы охлаждения — вопрос времени. Пока цены на электроэнергию растут, а недостаток воды из абстрактной проблемы превращается в реальность, дата-центрам придётся стать энергоэффективными и экологичными, чтобы сохранить конкурентоспособность на рынке.
Преимущества иммерсионного охлаждения в майнинге
В майнинге, технология иммерсионного охлаждения зарекомендовала себе как один из самых эффективных методов поддержания необходимой температуры оборудования, имея при этом большое количество преимуществ над устаревшим воздушным охлаждением.
Наглядным примером является один из крупнейших производителей оборудования для майнинга криптовалют «Bitfury», который в своих дата-центрах полностью отказался от воздушного охлаждения и перешёл на иммерсионное охлаждение.
Плюсы иммерсионного охлаждения в майнинге:
+ Увеличение Хешрейта – применение технологии иммерсионного охлаждения позволяет увеличить производительность оборудования от +30% и выше.
+ Пожарная безопасность – жидкость (кроме масла) является пожаробезопасной, оборудование не перегревается, благодаря чему снижается риск пожара. Использование технологии иммерсионного охлаждения сохраняет оборудование, при этом достигается экономия на системах пожаротушения.
+ Снижение операционных расходов – оборудование, используемое для охлаждения теплоносителя в системах иммерсионного охлаждения тратит в десятки раз меньше энергии, чем промышленные системы вентиляции и кондиционирования воздуха при воздушном охлаждении. Также экономия достигается за счёт отсутствия необходимости в дорогих системах очистки и фильтрации воздуха, которые обязательны при воздушном охлаждении.
+ Больший срок службы оборудования – оборудование не перегревается, работает стабильно, без резких перепадов температур, всё это благотворительно влияет на срок службы оборудования.
+ Отсутствие шума – оборудование, размещённое в установках иммерсионного охлаждения практически бесшумно, обслуживающему персоналу не нужно использовать средства защиты органов слуха.
+ Отсутствие пыли на оборудовании – оборудование, размещённое в иммерсионной жидкости не забивается пылью через воздухозаборник (кулер), нет необходимости останавливать оборудование для периодической очистки.
+ Экономия пространства – цех, с оборудованием, размещённым в иммерсионной жидкости занимает гораздо меньше места. Связано это с отсутствием необходимости циркуляции больших объёмов воздуха и громоздких систем промышленной вентиляции.
Наш теплоноситель
Наш теплоноситель – жидкий теплоноситель-диэлектрик, который мы производим по собственной рецептуре на одном из контрактных производств в г.Санкт-Петербург.
Рецептура включает в себя около 15 наименований, включая несколько различных присадок.
Теплоноситель абсолютно инертен, не токсичен, не замерзает и при этом имеет высокую теплоёмкость.
Наш теплоноситель мы продаём в различных фасовках, стоимость от 600 до 1000 рублей за литр, в зависимости от размера партии. Теплоноситель изначально бесцветный, но по желанию покупателя мы можем на этапе производства добавить краситель.
Жидкость может использоваться:
1. В качестве жидкого диэлектрика-теплоносителя в системах иммерсионного охлаждения.
2. В качестве жидкого теплоносителя в СЖО (система жидкостного охлаждения) компьютерной техники (дешевле в 5 раз аналогов, является диэлектриком).
3. Для заполнения трансформаторов (пожаро-безопасна по сравнению с маслом).
4. В качестве теплоносителя в системах отопления и системах теплого пола (не замерзает до -50, в отличии от воды не испаряется и не подвергает коррозии металлы).
5. В качестве незамерзающего теплоносителя для автомобильной техники, в условиях севера.
| № п/п | Наименование показателя | Значение |
| 1 | Температура замерзания | -50С |
| 2 | Температура кипения | +200С |
| 3 | Температура вспышки | +300С |
| 4 | Вязкость теплоносителя при температуре +35С | 5,0 |
| 5 | Теплоёмкость | 5,9Дж/г |
Особенности:
Ø Пожаробезопасна, не токсична, безопасна для окружающей среды
Ø Совместима с широким рядом твердых изоляторов, применяемых в электротехнике
Ø Не содержит хлор и бромсодержащих соединений и других опасных добавок
Ø Стабильна по тепловым характеристикам и не окисляется во время работы
Ø При изменении температуры вязкость изменяется незначительно. Рабочий интервал - от минус 50°С до 200°С.