Refrigeración líquida directa al chip

Confiabilidad y rendimiento críticos para Sistemas de Refrigeración Tecnológica (TCS) en white spaces.

Aplicación

Refrigeración Líquida Directa en Centros de Datos

La Refrigeración Líquida Directa (DLC), que incluye la refrigeración directa al chip o por placa fría, se está volviendo esencial en los centros de datos de alta densidad, donde la refrigeración por aire tradicional ya no puede acompañar el aumento de la densidad energética generado por CPUs y GPUs impulsadas por IA. Al transferir el calor directamente de los procesadores a un refrigerante circulante, como el propilenglicol al 25% (PG25) u otros fluidos diseñados, la DLC ofrece un rendimiento térmico superior, permite cargas de rack desde 100 kW o más y mejora notablemente la eficiencia energética.

En una configuración típica, el refrigerante circula a través de un Sistema de Refrigeración Tecnológica (TCS) hacia placas frías instaladas sobre los componentes que generan calor. El calor se absorbe y se transporta por la Unidad de Distribución de Refrigerante (CDU) hacia el Sistema de Agua de Instalación (FWS), donde se disipa. Mantener la pureza del fluido, la estabilidad de presión y la integridad sin fugas es fundamental, especialmente por los pequeños microcanales presentes en las placas frías y la cercanía del fluido con la electrónica sensible.

Aquí es donde los sistemas de tuberías de polímero ofrecen una ventaja clara frente a los sistemas metálicos. Materiales de alto rendimiento como el polipropileno (PP) y el fluoruro de polivinilideno (PVDF) son resistentes a la corrosión, compatibles químicamente y ayudan a mantener la calidad del refrigerante. Funcionan de manera confiable en un amplio rango de temperaturas de -20°C a +140°C (PVDF) y de 0°C a 80°C (PP-H), con resistencia a presión de hasta 10 bar. Disponibles en diámetros de d16 a d500 mm, estos materiales se unen mediante avanzada soldadura por infrarrojo (fusión IR), logrando trazabilidad total y rendimiento verificado bajo presión.

Más livianos y fáciles de instalar que las alternativas metálicas, los sistemas poliméricos también permiten prefabricación y despliegue modular, lo que ayuda a reducir el tiempo, los costos de instalación y la complejidad en obra. Esto los hace ideales tanto para obras nuevas como para actualizaciones, acompañando una infraestructura de refrigeración sustentable y preparada para el futuro.

Conexiones críticas con la Válvula Quick Connect 700

Revolucionando las conexiones de refrigeración líquida directa al chip con la primera válvula quick connect totalmente polimérica del mundo.

La Quick Connect Valve 700 es una válvula patentada, de doble bola, desarrollada especialmente para Refrigeración Líquida Directa (DLC) en centros de datos. Fabricada en polímero PVDF libre de corrosión, esta válvula es más de 50% más liviana y ofrece un 25% más de rendimiento de caudal que las alternativas metálicas. Diseñada para usarse entre la Unidad de Distribución de Refrigerante (CDU) y los racks de servidores, garantiza un mantenimiento rápido y sin derrames gracias a su exclusivo sistema de seguridad operado a dos manos. Con una vida útil de 25 años, clasificación de flamabilidad UL 94 V-0 y Declaración Ambiental de Producto (EPD) verificada, es la opción inteligente y sustentable para infraestructura crítica de refrigeración.

Historias de Éxito

Refrigeración DC Tropical

NUS, Singapur

El banco de pruebas de Centro de Datos Tropical Sustentable de NUS es pionero en refrigeración eficiente enérgicamente para climas calurosos y húmedos. Logra hasta un 40% de ahorro energético usando tuberías termoplásticas de alto rendimiento y libres de corrosión. La instalación establece nuevos estándares para centros de datos en clima tropical.

D2C con colector PVDF

LG U+, Corea del Sur

En su banco de pruebas de Centro de Datos de IA en Pyeongchon 2, LG U+ se asoció con GF para validar un sistema de colectores de polímero para refrigeración directa al chip de racks de 100 kW, utilizando una mezcla de propilenglicol (PG25). El diseño liviano y libre de corrosión asegura confiabilidad a largo plazo, fácil instalación y menor energía de bombeo, acompañando la estrategia IT verde de LG U+ con una solución limpia y eficiente.

Prefabricado Offsite

Rhodium ENT, EE.UU.

Rhodium Enterprises, empresa de minería de bitcoin, emplea refrigeración por inmersión para maximizar eficiencia sumergiendo completamente los servidores. Para su nuevo data center en Temple, Texas, Rhodium diseñó una extensa red de tuberías para soportar este avanzado método de enfriamiento.

Preguntas frecuentes

¿Cuáles son los requisitos de calidad de los fluidos en la refrigeración líquida directa al chip y cómo se monitorean?

En los sistemas DLC, la calidad del fluido es fundamental para proteger los equipos sensibles y garantizar el rendimiento térmico. El  Sistema de Refrigeración Tecnológica (TCS)  suele emplear agua ultrapura o fluidos a base de propilenglicol (ej., PG25), mientras que el  Sistema de Agua de Instalación (FWS)  puede tolerar diferentes químicas.

Aunque siguen circulando viejas directrices  ASHRAE, la mayoría de los operadores hoy emplean especificaciones de fluido más estrictas y adaptadas a cada proyecto, a menudo desarrolladas en conjunto con OEMs. La calidad del refrigerante se mantiene mediante:

  • Análisis inicial del fluido: realizado durante la puesta en marcha del sistema.

  • Monitoreo online: Las CDUs suelen integrar sensores en tiempo real de temperatura, presión, conductividad y pH.

  • Análisis de laboratorio programados: Cada 2 a 6 meses para refrigerantes agua/glicol; hasta 12 meses para fluidos dieléctricos estables.

  • Análisis por evento: Se realiza ante alarmas, contaminación visual o cambios en el sistema.

  • Mantenimiento de filtros: Reemplazo periódico de filtros en las CDUs para evitar incrustaciones o formación de biofilm.

     

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¿Cómo impacta el material de las cañerías en la calidad del refrigerante y el desempeño del sistema?

El material de la tubería puede ser determinante para mantener la pureza del refrigerante y la eficiencia del flujo a largo plazo. Las tuberías metálicas, por corrosión y lixiviación, inevitablemente liberan contaminantes en el refrigerante, lo que depende de la química del fluido y el tipo de acero utilizado. A diferencia de las tuberías metálicas, polímeros como PP-H y PVDF no se corroen. En cambio, resisten la degradación química y mantienen superficies internas lisas, minimizando:

  • Formación de biofilm e incrustaciones

  • Contaminación por partículas

  • Aumento de la resistencia hidráulica con el tiempo

Al comparar con acero inoxidable, los productos de corrosión pueden reducir el caudal hasta un 8% en 10 años, implicando una caída medible en el flujo. Los polímeros previenen estos depósitos y conservan dinámica de fluido constante en el circuito de refrigeración.

Corrosión de acero inoxidable boratado en agua y aire húmedo | Tubos de baja fricciónContacte a nuestros expertos para más información

¿Son compatibles los sistemas de tuberías de polímero con los refrigerantes usados en DLC?

Sí, los polímeros son compatibles con una gran variedad de fluidos diseñados, incluyendo:

  • Agua desionizada (DI)

  • Mezclas de glicol como etilenglicol (EG o MEG) y propilenglicol (PG o MPG)

  • Determinados fluidos dieléctricos (previa declaración de compatibilidad)

Los sistemas de tuberías de GF mantienen estabilidad química y resistencia a la presión en un amplio rango operativo. Para aplicaciones particulares, recomendamos consultar nuestra Herramienta de Resistencia Química o a nuestros expertos.

Herramienta de Resistencia Química | Contacte a nuestros expertos para más información

¿Por qué recomiendan PP-H sobre PP-R u otros tipos de polipropileno?

El PP-H (polipropileno homopolímero) es la opción preferida para aplicaciones DLC por su mayor cristalinidad, lo que implica:

  • Mayor resistencia mecánica e impacto

  • Mejor resistencia química ante agentes oxidantes

  • Soldadura infrarroja fiable con total trazabilidad y automatización

  • Un factor de diseño mayor (2.0 contra 1.25) para servicios críticos

A diferencia del PP-R, pensado para instalaciones sanitarias, el PP-H se desarrolló para el manejo industrial de fluidos bajo estrés térmico y químico. El sistema PROGEF de GF ofrece también un portfolio completo de accesorios, válvulas y herramientas a medida para lazos de refrigeración de altas prestaciones.

 

Herramienta de Resistencia QuímicaContacte a nuestros expertos para más información

¿Cómo contribuyen los sistemas de tuberías poliméricas a la sustentabilidad en Refrigeración Líquida Directa?

Los sistemas de tuberías de polímero ofrecen varias ventajas ambientales a lo largo de toda la vida útil de una infraestructura de Refrigeración Líquida Directa (DLC), desde la producción hasta la operación:

  • Menor carbono incorporado: Termoplásticos como PP-H y PVDF tienen puntos de fusión mucho menores que metales como acero o cobre. Esto implica menos energía consumida en la fabricación, reduciendo el carbono incorporado.

  • Materiales livianos: En comparación con tuberías metálicas, los polímeros son mucho más livianos, resultando en menores emisiones de transporte tanto en envíos globales como en la logística de instalación.

  • Larga vida útil: Los sistemas poliméricos están diseñados para la durabilidad — son resistentes a la corrosión, incrustaciones y depósitos, lo que extiende la vida útil del sistema y reduce la necesidad de reemplazos o reparaciones.

  • Transparencia ambiental: GF Industry and Infrastructure Flow Solutions ofrece Declaraciones Ambientales de Producto (EPD) para sus soluciones en tuberías, brindando datos detallados y verificados por terceros sobre impacto material, consumo energético y huella de carbono.

Elegir tuberías plásticas de ingeniería acompaña la alta performance, confiabilidad y reducción medible de emisiones en operaciones DLC.

Calculadora de Carbono

¿Son sostenibles y amigables con el ambiente los sistemas de tuberías plásticas?

Los sistemas de tuberías plásticas están diseñados pensando en la sustentabilidad ambiental. Muchos tipos, como HDPE, PE100, PVC-U y PVC-C, se fabrican con materiales reciclables, y algunos, como el PVC-U, incluyen materiales renovables. Estos sistemas están pensados para reducir el consumo de energía y la huella de carbono. Las tuberías y accesorios termoplásticos requieren considerablemente menos energía en su producción y transporte comparado con los sistemas de cañerías metálicas, resultando en una menor huella total de CO2. GF Industry and Infrastructure Flow Solutions brinda Declaraciones Ambientales de Producto para sus productos, detallando su impacto ambiental y beneficios sustentables.

¿Cómo apoya GF Industry and Infrastructure Flow Solutions a sus clientes en el diseño e instalación de infraestructura DLC basada en polímeros?

Migrar de tuberías metálicas tradicionales a sistemas de polímero para Refrigeración Líquida Directa (DLC) puede ser un gran cambio, especialmente para equipos de ingeniería sin experiencia en termoplásticos. Por eso, GF ofrece acompañamiento integral desde el diseño hasta la puesta en servicio:

  • Soporte al diseño: Nuestros expertos trabajan codo a codo con su equipo para co-ingeniar layouts personalizados en base a sus cargas de refrigeración, restricciones edilicias y tipos de fluido preferidos. Proveemos diseños 2D/3D de cañerías, análisis de tensiones y especificaciones detalladas de materiales.

  • Servicios de prefabricación: Para reducir la complejidad en obra y asegurar calidad de instalación, ofrecemos prefabricación modular de ramales, conjuntos y grupos de válvulas, todo fabricado en ambientes controlados con soldadura certificada y prueba de presión.

  • Capacitación en instalación: Mediante nuestros programas de formación certificados, sus instaladores incorporan mejores prácticas de soldadura, manipulación y aseguramiento de calidad, asegurando un funcionamiento seguro y sin fugas desde el primer día.

  • Logística global: Nuestros conjuntos prefabricados se despachan a cualquier parte del mundo, reduciendo esfuerzos de coordinación y acortando plazos de obra.

Este apoyo integral disminuye riesgos de instalación, acelera los tiempos de despliegue y asegura que incluso equipos nuevos en polímeros adopten sistemas de flujo aptos para DLC con total confianza.

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