IT-Kühlung beherrschen: Die Leistungsfähigkeit von Flüssigkeitskühlungslösungen
Die ständig steigenden Anforderungen an das Management der Rechenzentrumsinfrastruktur (DCIM) stellen eine große Herausforderung dar: Hitze. Herkömmliche Luftkühlung hat Schwierigkeiten, Schritt zu halten, was die Leistung des Rechenzentrums und die Lebensdauer der Geräte bedroht. Die Flüssigkeitskühlung ist die effektivste Lösung für moderne Rechenzentren mit verbesserter Effizienz und höherer Kühlleistung. Um leistungsstarke CPUs, GPUs und Netzwerk-Switches innerhalb der thermischen Spezifikation zu halten, liefern Kühlmittelverteilungseinheiten (CDUs) eine breitere Kühlleistung für Flüssigkeitskühlkreisläufe und Kühlplatten, die thermisch direkt mit Wärmequellen verbunden sind, um die Effizienz und Flexibilität als herkömmliche Luftkühlung zu erhöhen.

Die Zukunft des Marktes für Kühlsysteme für Rechenzentren
Der Markt für die Kühlung von Rechenzentren wird bis 2030 voraussichtlich 30,2 Mrd. USD erreichen und im Prognosezeitraum 2024-2030 mit einer CAGR von 13,8 % wachsen, und die Branche erlebt eine signifikante Verschiebung hin zu Flüssigkeitskühllösungen, um den steigenden Kühlbedarf moderner Rechenzentren zu decken. Es wird erwartet, dass der globale Markt für Flüssigkeitskühlung für Rechenzentren mit einer CAGR von 23,31 % von 2024 auf 2029 wachsen wird. Boyd entwickelt CDUs, um diese Flüssigkeitskühlsysteme zu optimieren und eine präzise Temperaturregelung und effiziente Wärmeabfuhr in Rechenzentren zu gewährleisten.Was sind CDUs?


Wie funktionieren CDUs?
Kühlmittelverteilungseinheiten (CDUs) arbeiten über ein ausgeklügeltes Pumpensystem, das Kühlmittel, typischerweise Wasser oder Spezialflüssigkeiten, durch ein kompliziertes Netzwerk von Rohren oder Kanälen zirkulieren lässt. Dieses zirkulierende Kühlmittel, das für die Wärmeableitung unerlässlich ist, zielt auf kritische Komponenten wie Prozessoren und Switches in großen, leistungsstarken Rechenzentrumssystemen ab. CDUs integrieren zusätzliche Komponenten wie Ventile, Filter und Überwachungsmechanismen, um die Kühleffizienz und Systemzuverlässigkeit zu optimieren. Präzise kalibrierte Ventile ermöglichen eine dynamische Anpassung der Kühlmittelverteilung, die auf die individuellen Anforderungen der Komponenten zugeschnitten ist, während Filter die Reinheit gewährleisten, indem sie Verunreinigungen und Verunreinigungen heraussieben. Ausgestattet mit Sensoren überwachen CDUs kontinuierlich Kühlmittelparameter wie Temperatur, Durchfluss und Druckniveau und ermöglichen Echtzeiteingriffe, um die maximale thermische Leistung und Zuverlässigkeit in komplexen Umgebungen aufrechtzuerhalten.Welche Teile sind in einer CDU?
Die meisten Kühlmittelverteilungseinheiten (CDUs) teilen sich gemeinsame Komponenten wie Pumpen, Wärmetauscher, Mikroprozessorsteuerungen, Wasserqualitätskontrollsysteme und Kühlmittelhandhabungsverteiler, um eine konsistente Funktionalität über verschiedene Modelle hinweg zu gewährleisten. Diese Komponenten bilden das Rückgrat von CDU-Systemen und ermöglichen eine nachhaltige Kühlung in Rechenzentren und anderen industriellen Anwendungen. Sie orchestrieren den komplizierten Prozess der Hochleistungskühlung, der für den nahtlosen Betrieb empfindlicher Hochleistungsgeräte und -maschinen entscheidend ist, und verkörpern modernste Technik und technologische Innovation.Pumpe
Die Pumpe zirkuliert Kühlmittel durch das System und sorgt so für einen stetigen Flüssigkeitsfluss, um Wärme von den Geräten zu absorbieren.Wärmetauscher
Flüssig-Luft-Wärmetauscher übertragen die Wärme des Kühlmittels an die Umgebung und ermöglichen so eine effiziente Wärmeableitung für Einrichtungen, die nicht für Flüssigkeiten ausgelegt sind. Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher übertragen Wärme vom primären Flüssigkeitskreislauf an das sekundäre Wassersystem der Anlage.Mikroprozessor-Steuerungen
Mikroprozessorsteuerungen verwalten und regulieren den CDU-Betrieb, passen die Kühlmitteldurchflussraten und andere Parameter an, um eine optimale Temperatur und Leistung aufrechtzuerhalten, und passen sich automatisch an den berechneten Bedarf an.Systeme zur Kontrolle der Wasserqualität
Wasserqualitätskontrollsysteme überwachen und erhalten die Reinheit und das chemische Gleichgewicht des Kühlmittels, verhindern Korrosion und erhalten eine langfristige Zuverlässigkeit.Kühlmittel-Handling-Verteiler
Kühlmittelhandhabungsverteiler verteilen Kühlmittel auf verschiedene Komponenten innerhalb des CDU-Systems und sorgen so für eine gleichmäßige Kühlung aller Teile. Bestimmte CDU-Modelle integrieren spezielle Komponenten, die auf spezifische Kühlanforderungen oder Umweltherausforderungen zugeschnitten sind. Diese Komponenten erweitern nicht nur die Funktionalität, sondern bieten auch einzigartige Funktionen, die einem breiten Spektrum von Benutzeranforderungen gerecht werden. Diese Spezialelemente wurden mit Präzision entwickelt, optimieren die Kühlleistung und gewährleisten einen nahtlosen Betrieb unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen. Ihre nahtlose Integration und Interoperabilität unterstreichen die Anpassungsfähigkeit von CDU-Systemen, die in der Lage sind, die unterschiedlichen Kühlanforderungen und -anforderungen moderner Rechenzentren und Industrieanlagen zu erfüllen.Welche Arten von CDUs gibt es?

Kühlmittelverteilungseinheiten (CDUs) sorgen für optimale Temperaturen in Rechenzentren und stellen sicher, dass Server und andere IT-Geräte effizient arbeiten. Verschiedene Arten von CDUs erfüllen unterschiedliche Kühlanforderungen und -konfigurationen. Zu den Haupttypen gehören In-Row-, In-Rack-, Liquid-Air- (L2A), Sidecar- und Liquid-to-Liquid-CDUs (L2L). Jeder Typ bietet einzigartige Funktionen und Anwendungen, die auf spezifische Kühlanforderungen zugeschnitten sind.
In-Row-CDUs oder Sidecars
In-Row-CDUs sitzen zwischen Server-Racks oder am Ende einer Reihe von Server-Racks und kühlen eine Reihe von Server-Racks. Sie absorbieren die Wärme direkt von den Servern mit gekühltem Wasser oder Kältemittel. Auf der Sekundärkühlseite zirkuliert die gekühlte Flüssigkeit in einem geschlossenen Kreislaufsystem, während auf der Primärwärmeabgabeseite Anlagenwasser verwendet wird. In Row CDUs können bis zu 2300 kW kühlen und sind in der Lage, ein Array von 10 Hochleistungs-Server-Racks zu betreiben.


In-Rack-CDUs
In-Rack-CDUs bieten eine hochgradig lokalisierte Kühlung der Geräte, da sie im Server-Rack installiert sind. Diese Geräte verfügen über eine Flüssigkeits-zu-Flüssig- oder Flüssigkeits-Luft-Kühlung. Flüssigkeitsgekühlte CDUs zirkulieren das Kühlmittel durch einen Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher innerhalb der Rack-Einheit und kühlen den sekundären Kreislauf mit dem primären Wassersystem der Anlage. Bei luftgekühlten Anlagen saugen Flüssigkeits-Luft-Kühlmittelverteilungseinheiten die kühle Luft in der Anlage an, kühlen den Flüssigkeitskreislauf durch einen Flüssigkeits-Luft-Wärmetauscher und leiten die erwärmte Luft in die Anlage ab. In-Rack-CDUs lassen sich nahtlos in Hochleistungsgeräte wie Cloud-Rechenzentrumsserver oder medizinische und industrielle Modelle integrieren. Sie vereinfachen die Server-Rack-Kühlung durch einfache Installation und Wartung. Diese Systeme bieten ein kostengünstiges und zuverlässiges Kühl-Upgrade durch den Einbau von Standard-Serverkonfigurationen und die Flexibilität für eigenständige oder integrierte Setups.
Flüssig-Luft (L2A) CDUs
Flüssig-Luft-CDUs (L2A) übertragen effizient Wärme von einem flüssigen Kühlmittel, typischerweise Wasser oder einem Wasser-Glykol-Gemisch, an die Umgebungsluft. Dieser Prozess beginnt damit, dass das flüssige Kühlmittel Wärme von Rechenzentrumsgeräten durch eine Flüssigkeitskühlplatte oder eine Reihe von Kühlplatten absorbiert, die als Flüssigkeitskühlkreislauf bezeichnet werden. Das erwärmte Kühlmittel strömt dann durch einen Wärmetauscher innerhalb der CDU, wo Ventilatoren Luft über den Wärmetauscher blasen und die Wärme abführen. L2A-CDUs nutzen die Klimatisierung von Einrichtungen, um die Wärme von Serverreihen abzuleiten und so eine lokale Flüssigkeitskühlung für leistungsstarke Rechenzentrumsgeräte zu ermöglichen. Sie maximieren das Kühlpotenzial in luftgekühlten Rechenzentren, reduzieren die Kosten für das Wärmemanagement und die Installationskosten und bieten gleichzeitig eine höhere Kühlleistung als Luft allein. Flüssig-Luft-CDUs gelten als kostengünstige Nachrüstung, um die Flüssigkeitskühlungstechnologie in bestehende Rechenzentren zu bringen, ohne dass die Systeme der gesamten Anlage aufgerüstet werden müssen.
