Contenedores bifásicos de enfriamiento por inmersión

Los sistemas de refrigeración líquida, aunque no son nuevos, no están muy extendidos. Quisiera mencionar dos razones: aterradoras y caras. El agua, como un líquido que disipa el calor, conduce electricidad y puede matar tanto una computadora personal como un centro de datos. Otros fluidos pueden ser caros por sí solos, como las fluorocetonas, o requieren soluciones de hardware complejas y costosas, como el petróleo.

Quiero hablar sobre nuestra experiencia en la creación de un sistema de refrigeración líquida.

Caímos bajo el encanto del "agua seca", ya que las fluorocetonas a veces se llaman en términos coloquiales. Rápidamente ensamblamos la primera computadora refrigerada por líquido a partir de los materiales disponibles.



Las impresiones de la computadora sumergida en "agua" fueron tan fuertes que inmediatamente armamos el siguiente diseño más decente.



No nos detuvimos allí y rápidamente hicimos un gran boxeo, donde puedes dejar caer el servidor estándar de 19 pulgadas. Sí, entendemos que fue hecho para la refrigeración por aire y nuestra refrigeración por inmersión es demasiado redundante para él. ¡Tal servidor se puede enfriar con un vaso de "agua seca"!



El boxeo de plástico resultó conveniente en el trabajo. Y aunque fue hecho para el servidor, pero la mayoría de las veces una caldera ordinaria estaba inmersa en él. Insertamos el servidor en la caja de plástico principalmente para la demostración y para recopilar estadísticas MTBF.

Pasamos mucho tiempo experimentando con varios modos, se utilizó un controlador industrial para recopilar datos.



El conocimiento adquirido se convirtió en otra caja, o como ahora lo llamamos contenedor. Este todavía es un prototipo y sirve principalmente para demostración, pero esta vez está hecho de acero, porque ya lo torturamos en el campo, junto con el cliente.



Una unidad de microprocesador se utiliza para controlar el contenedor y controlar sus parámetros internos. Esta unidad monitorea constantemente los parámetros del entorno interno del contenedor, como la presión, la temperatura, la temperatura del refrigerante en la entrada y la salida, su velocidad. Los parámetros de la fuente de alimentación también se controlan: voltaje y corriente consumidos por la carga. Los sensores separados monitorean el nivel del líquido, se monitorea el estado de apertura y cierre de la tapa del contenedor para el control de acceso. Los datos recibidos en tiempo real se transmiten a un servidor dedicado. La información está disponible para su posterior procesamiento, tanto por métodos de máquina, como para la evaluación visual en forma de gráficos que son fáciles de entender. Acceso implementado desde dispositivos móviles.

¿Qué hemos aprendido y qué hemos logrado hasta ahora?

Entonces el sistema de fluido es virtualmente silencioso. Si alguna vez ha estado en un centro de datos o al menos ha visitado una sala de servidores, entonces el sonido de un avión que despega constantemente no es nuevo para usted. Con líquido, esto no es así. El líquido transfiere calor 3500 veces mejor que el aire. En consecuencia, para la selección de la misma cantidad de calor de un procesador calentado, el fluido necesita 3500 veces menos, por lo que los volúmenes bombeados a través del servidor son mucho más pequeños y, por lo tanto, más silenciosos.

Otra ventaja puede ser que el líquido no solo elimina bien el calor de los servidores, sino que también lo proporciona bien. Es técnicamente difícil deshacerse de muchos metros cúbicos de aire caliente, pero es mucho más fácil encontrar el uso de agua tibia, es bueno lavarse las manos.

Otra ventaja de usar fluorocetonas es su seguridad contra incendios "natural". Hace algún tiempo, fotos de una granja minera de bitcoins quemada aparecieron en la red. En nuestro caso, esto es completamente imposible. La cantidad de líquido disponible es suficiente para extinguir una hoguera pionera muy decente.

Un beneficio separado se hace evidente cuando saca el servidor del baño. Parece que acaba de ser sacado del envase de plástico del fabricante y no parece en absoluto una pieza de hierro frito.

Muy a menudo se nos informa sobre el alto costo del fluido de transferencia de calor. En respuesta, quiero señalar que este líquido ya está presente en cualquier centro de datos en un sistema de extinción de incendios por gas. Sí, allí está oculto en cilindros, pero incluso con nosotros se llena en contenedores y no circula. Para minimizar las pérdidas por evaporación debido a las fluctuaciones de carga, utilizamos una trampa fría. El segundo argumento es el costo del relleno de TI que debe enfriarse. Comparado con él, el fluido no es para nada caro.

Un sistema sumergible es bueno porque no depende de la configuración específica del equipo a enfriar. No lo rehacemos para cambiar la placa del servidor u otra tarjeta de video. No tenemos ventiladores, placas frías, radiadores individuales, bombas, tubos, acoplamientos rápidos, colectores, mangueras, accesorios, conectores apretados, controles, solo hay un contenedor.

La circulación se produce naturalmente a través de la evaporación y la posterior condensación, sin equipos innecesarios y costos de energía adicionales. No hay diferencia de temperatura entre los dispositivos. No hay resistencia advectiva, la misma temperatura en todos los elementos del dispositivo sumergido.

Los contenedores son equipos altamente móviles. Elevarlo a la fuerza de dos o cuatro personas. Para su funcionamiento, solo es necesario enfriar el refrigerante hasta un punto de ebullición. Los líquidos que probamos hierven a + 34 ° C, + 49 ° C, + 61 ° C, + 76 ° C, lo que le permite usar una torre de enfriamiento en seco o incluso simplemente bombear agua de una corriente con una pompa.

El contenedor está sellado herméticamente, lo que elimina la entrada de humedad, arena, polvo y suciedad. Puede trabajar en cualquier lugar, incluso sin estar equipado para trabajar.

Los contenedores que producimos pueden eliminar 1, 5, 10 kW de calor. Bajo el pedido, podemos fabricar contenedores más potentes.



Usando contenedores conservas el control total sobre tu información. No transfiere sus datos ni al centro de datos ni a las "nubes". Usted mismo garantiza la seguridad física de sus datos.

Ahora sobre por qué estamos haciendo esto. Queremos brindar a las personas la oportunidad de administrar sus datos de forma independiente, sin importar cuán excelentes sean.

Source: https://habr.com/ru/post/es400133/