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Kühlsysteme für Rechenzentren: Flüssigkeitskühlung für Kühlmittelverteilungseinheiten

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.
Marktgröße und Prognose für Rechenzentrumskühlung 1
Marktzusammenfassung für 1714650409612 Flüssigkeitskühlung für Rechenzentren

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?

Kühlmittelverteiler (CDUs) oder Kühlverteiler orchestrieren ein präzises Wärmemanagement in Hochleistungsumgebungen. Kühlmittelverteilungseinheiten verteilen aktiv Kühlwasser oder andere Flüssigkeiten auf verschiedene Komponenten einer Maschine oder eines Prozesses, die eine Flüssigkeitskühlung benötigen. Dieser Prozess beginnt damit, dass das flüssige Kühlmittel Wärme von Hochleistungsgeräten durch eine Flüssigkeitskühlplatte oder eine Reihe von Kühlplatten absorbiert, die als Flüssigkeitskühlkreislauf bezeichnet werden. Das erwärmte Kühlmittel fließt dann je nach Konfiguration durch die Wärmeaustauschtechnologie innerhalb oder außerhalb der CDU und führt die Wärme ab. CDUs sind in der Regel in große Rechenzentrumsinfrastrukturen, Rechenzentrumsracks, Labore und Halbleiterfertigungsfabriken integriert und unerlässlich, um optimale Betriebsbedingungen in Rechenzentren, Industrieumgebungen und anderen Umgebungen aufrechtzuerhalten, in denen eine präzise Temperaturregelung entscheidend ist. CDUs sorgen dafür, dass Systemkomponenten und Wärmequellen effizient und sicher gekühlt werden, um vor Überhitzung zu schützen und Leistung und Langlebigkeit zu optimieren.
In-Rack-CDU

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?

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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.
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Eine freistehende Kühlmittel-Verteilereinheit in der Reihe

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.
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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.

Flüssig zu Flüssig (L2L) CDUs

Flüssig-Flüssig-CDUs (L2L) übertragen Wärme zwischen zwei separaten Flüssigkeitskühlkreisläufen und benötigen Anlagenwasser, um Wärme von Rack- und Reihengeräten abzuführen. Trotz der zusätzlichen Systemkomplexität bieten L2L-CDUs zahlreiche Vorteile. Vollständig flüssigkeitsgekühlte Rechenzentren maximieren die Energieeffizienz aufgrund der höheren Wärmekapazität von Flüssigkeiten. Diese Systeme ermöglichen einen geringeren Platzbedarf und niedrigere Gesamtbetriebskosten, wodurch sie sich ideal für verschiedene Anwendungen wie künstliche Intelligenz, Blockchain, Mainframe-Server und Supercomputer eignen. Sie bieten die nachhaltigste Kühlung für hohe Leistungen.

CDU-Flüssigkeitskühlung: Mehr Effizienz und Zuverlässigkeit in Ihrem Rechenzentrum

Die CDU-Flüssigkeitskühlung bietet eine breite Palette von Vorteilen, die für eine optimale Rechenzentrumsleistung unerlässlich sind. Es sorgt für eine hocheffiziente und nachhaltige Kühlung, indem es gezielt auf Wärmequellen abzielt, die Geräteleistung verbessert und die Lebensdauer der Komponenten verlängert. Die Fähigkeit der Flüssigkeitskühlung für Rechenzentren zur präzisen Temperaturregelung schützt vor Überhitzung und sorgt für ideale Betriebsbedingungen für Server und andere kritische IT-Geräte. CDU-Flüssigkeitskühlsysteme integrieren häufig Redundanzmaßnahmen, die einen unterbrechungsfreien Betrieb auch bei Komponentenausfällen gewährleisten und die Gesamtzuverlässigkeit erhöhen. Diese Systeme ermöglichen im Vergleich zu herkömmlichen Luftkühlungsmethoden höhere Wärmeableitungskapazitäten, was dichtere Serverkonfigurationen und eine höhere Rechenleistung bei gleichem Platzbedarf ermöglicht. Mit verbesserter Energieeffizienz trägt die CDU-Flüssigkeitskühlung im Laufe der Zeit zu einer Reduzierung des Stromverbrauchs und der Betriebskosten bei, was sie zu einer überzeugenden Wahl für zukunftsorientierte Rechenzentrumsmanager macht.

Rechenzentren: Boyds hochmoderne Flüssigkeitskühlungslösungen

Boyds umfangreiche +40-jährige Erfahrung liegt in der Entwicklung von Flüssigkeitskühlsystemen, insbesondere CDUs, die für Spitzenleistungen in Rechenzentren und Anwendungen der künstlichen Intelligenz optimiert sind. Unsere CDUs bieten erweiterte Funktionalität und Vielseitigkeit, die an verschiedene Setups wie In-Rack- oder In-Row-Installationen angepasst werden können. Mit Optionen für Flüssig-Flüssig- (L2L) oder Flüssig-Luft-Technologien (L2A) zeichnen sich unsere CDUs sowohl bei Neuinstallationen als auch bei Upgrades aus. Profitieren Sie von unserer weltweit redundanten Fertigungskapazität und unserer bewährten Tradition, die sich über vier Jahrzehnte erstreckt und zuverlässige Lösungen gewährleistet. Unsere agilen Produktionskapazitäten erfüllen anspruchsvolle Zeitpläne und verschieben gleichzeitig die Systemgrenzen für außergewöhnliche Ergebnisse. Die bemerkenswerten CDUs von Boyd, darunter ROL1100-48U32, RAA32-10U21 und RAA32-10U19, sind bekannt für ihre beispiellose Kühleffizienz und Zuverlässigkeit. Mit unserem technischen und materialwissenschaftlichen Know-how entwickeln wir maßgeschneiderte Kühllösungen für bestimmte Rechenzentrumstypen. Vereinbaren Sie einen Beratungstermin mit unseren Experten, um unsere Wärmemanagementlösungen zu erkunden und Ihre Projektanforderungen zu besprechen.

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