Efektywne chłodzenie szaf serwerowych w centrach danych dzięki systemom klimatyzacji LG zapewniającym najwyższą wydajność.

Chłodzenie wodą vs. powietrzem w centrach danych

20/06/2025

Sztuczna inteligencja napędza zmiany w naszym świecie, przekształcając sposób, w jaki pracujemy, żyjemy i tworzymy innowacje. Jednak ten technologiczny przełom ma swoją cenę – rosnące zapotrzebowanie na energię w centrach danych. To właśnie one są sercem ery AI, nieustannie przetwarzając niewyobrażalne ilości danych.

W 2023 roku centra danych w Stanach Zjednoczonych zużyły 4,4% całkowitej energii elektrycznej kraju – a prognozy wskazują, że liczba ta wzrośnie niemal trzykrotnie do 12% w 2028 roku, znacznie przewyższając zużycie energii przez urządzenia osobiste.

1) https://www.datacenterdynamics.com/en/news/doe-data-centers-consumed-44-of-us-power-in-2023-could-hit-12-by-2028/

Wykres zużycia energii elektrycznej przez centra danych (TWh) w latach 2014-2028 z przyszłymi prognozami oznaczonymi na fioletowo.

Dlaczego?

Ogromne ilości ciepła generowane przez sztuczną inteligencję i systemy obliczeń o wysokiej wydajności przeciążają konwencjonalne systemy chłodzenia powietrzem, wpędzając centra danych w cykl nieefektywności i marnotrawstwa.

Utrzymanie odpowiedniej temperatury

Zaawansowane technologie chłodzenia, takie jak chłodzenie cieczą i immersyjne, mają na celu redukcję marnotrawstwa energii, obniżenie kosztów oraz przyczynienie się do bardziej zrównoważonej przyszłości.²⁾

2) https://datagarda.com/sustainable-data-center-cooling-innovations-in-liquid-and-immersion-cooling/

Utrzymanie odpowiednich warunków środowiskowych jest kluczowe dla efektywnego funkcjonowania centrów danych oraz ochrony ich sprzętu.

Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Ogrzewnictwa, Chłodnictwa i Klimatyzacji (ASHRAE) zaleca utrzymywanie temperatury w centrach danych w przedziale od 18°C do 27°C (64,4°F do 80,6°F). Ten zakres pozwala systemom działać niezawodnie i zapobiega przegrzewaniu, które może prowadzić do uszkodzeń sprzętu.

Przestrzeganie tych wytycznych zmniejsza ryzyko awarii, minimalizuje przestoje i obniża koszty utrzymania. Właściwe zarządzanie środowiskiem centrum danych nie tylko poprawia jego wydajność, ale także pozwala oszczędzać energię, wspierając cele związane ze zrównoważonym rozwojem.

3) https://datagarda.com/sustainable-data-center-cooling-innovations-in-liquid-and-immersion-cooling/

Tabela środowiskowa centrów danych: Klasy ASHRAE ze specyfikacjami dotyczącymi zakresów temperatury, wilgotności i punktu rosy

* https://www.ashrae.org/file%20library/technical%20resources/bookstore/supplemental%20files/therm-gdlns-5th-r-e-refcard.pdf

2 podstawowe metody chłodzenia

Rozwiązania chłodzenia centrów danych występują w różnych formach i rozmiarach. Dwie główne metody chłodzenia to:

1. Systemy chłodzenia powietrzem – wykorzystują powietrze otoczenia do odprowadzania ciepła, oferując ekonomiczne rozwiązanie, ale mają trudności z obsługą obciążeń o wysokiej gęstości.

2. Systemy chłodzenia cieczowego – wykorzystują wodę lub specjalne chłodziwa, zapewniając lepsze pochłanianie ciepła i kontrolę temperatury; idealne dla obliczeń wysokiej wydajności, ale bardziej skomplikowane w instalacji.

3) https://datagarda.com/sustainable-data-center-cooling-innovations-in-liquid-and-immersion-cooling/

Jednostka CRAC chłodzi szafy serwerowe poprzez zarządzanie przepływem powietrza w zimnym i gorącym korytarzu.

Schemat chłodzenia cieczą w centrach danych: wieża chłodnicza, CRAH, CDU, serwery oraz chiller z przepływem cieczy gorącej i zimnej.

Technologie chłodzenia cieczą: Nowy standard

Kilka zaawansowanych technologii chłodzenia cieczą zwiększa efektywność centrów danych:

Schemat chłodzenia centrów danych: chłodzenie immersyjne, D2C, RDHx oraz chłodzenie powietrzem, uporządkowane(rozmieszczone też ok) według gotowości technologicznej i gęstości cieplnej.

1. Chłodzenie bezpośrednio do układu (D2C):

Płytki chłodzące są bezpośrednio przymocowane do procesorów, cyrkulujący czynnik chłodniczy skutecznie odprowadza ciepło.
Idealne rozwiązanie dla środowisk obliczeniowych o wysokiej gęstości.

2. Chłodzenie immersyjne

Serwery są całkowicie zanurzone w termicznie przewodzącej i elektrycznie nieprzewodzącej cieczy.
Eliminuje tradycyjne wentylatory i radiatory, poprawiając zarządzanie termiczne.

3. Wymienniki ciepła montowane na tylnej części szafy (RDHx):

Wymienniki ciepła zintegrowane z tylnymi drzwiami szaf serwerowych.
Chłodzą gorące powietrze przed jego ponowną cyrkulacją, zwiększając efektywność.

Rozwiązania chłodnicze LG dla centrów danych

LG oferuje zróżnicowaną gamę rozwiązań klimatyzacji zaprojektowanych, aby sprostać unikalnym wymaganiom centrów danych. Dzięki pełnej ofercie chillerów, w tym chillerów chłodzonych powietrzem i wodą, LG zapewnia elastyczne opcje, które można dostosować do różnych potrzeb obiektów.

Chillery wodne i powietrzne LG: Przemysłowe systemy chłodzenia gwarantujące efektywną regulację temperatury.

Rozwiązania firmy LG wykraczają poza tradycyjne chillery, obejmując innowacyjne systemy chłodzenia powietrznego:

Jednostki wentylatorowe typu Fan Wall do cyrkulacji powietrza na dużą skalę
CRAH (Computer Room Air Handlers) – jednostki obsługi powietrza w pomieszczeniach komputerowych
CRAC (Computer Room Air Conditioners) do precyzyjnej kontroli temperatury i wilgotności
Jednostki obsługi powietrza, które można dostosować do różnych układów przestrzennych

Te rozwiązania zostały zaprojektowane z myślą o wydajności, niezawodności i elastyczności, aby sprostać różnorodnym wymaganiom centrów danych. Ponadto zapewniają stabilne działanie nawet w środowiskach obliczeniowych o wysokiej gęstości dzięki efektywnemu zarządzaniu termicznemu.

Oprócz rozwiązań chłodzenia powietrzem, LG zaprezentuje swoje jednostki dystrybucji chłodziwa (CDU) oraz technologie chłodzenia Cold Plate na targach Data Center World (DCW), poszerzając swoje możliwości w zakresie technologii chłodzenia cieczą. Ta nowa oferta pokazuje ciągłe zaangażowanie LG w rozwój zaawansowanych rozwiązań chłodniczych, wspierających ewoluujące potrzeby centrów danych napędzanych sztuczną inteligencją i wysokowydajnym przetwarzaniem.

Serwer centrum danych 42U z rozłożoną płytą chłodzącą i jednostką dystrybucji chłodziwa (LG CDU), prezentujący wydajne chłodzenie cieczą.

Rozwiązania LG do chłodzenia centrów danych wyróżniają się na tle konkurencji dzięki kompleksowej ofercie produktów, zapewniając zwiększoną efektywność i niezawodność poprzez optymalne sterowanie realizowane za pomocą innowacyjnej platformy BECON. Ten zaawansowany system integruje się bezproblemowo z oferowanymi rozwiązaniami, umożliwiając precyzyjne monitorowanie i zarządzanie, skutecznie odpowiadając na zróżnicowane potrzeby klientów.

Przełomowe chłodzenie centrów danych z wykorzystaniem klimatyzacji LG

Przyszłość chłodzenia centrów danych opiera się na efektywności, zrównoważonym rozwoju oraz zdolności adaptacji do obciążeń o wysokiej wydajności. Rozwiązania oparte na chłodzeniu cieczą zyskują na znaczeniu jako przełomowa technologia, oferując lepszą efektywność cieplną i skalowalność w porównaniu do tradycyjnych systemów. Skuteczne chłodzenie przestaje być jedynie funkcją wspierającą — staje się kluczowym czynnikiem wpływającym na efektywność energetyczną i projektowanie infrastruktury.

Jako pionier, LG kształtuje nową generację rozwiązań chłodzenia dzięki swoim innowacjom, które zostaną zaprezentowane podczas Data Center World – gotowym sprostać wymaganiom coraz bardziej cyfrowego świata.