aplicación de refrigeración líquida directa al chip

Refrigeración Líquida Directa al Chip

Proporcionando confiabilidad y rendimiento críticos para Sistemas de Enfriamiento Tecnológico (TCS) en espacios blancos.

Aplicación

Refrigeración Líquida Directa en Centros de Datos

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

En una configuración típica, el refrigerante fluye a través de un Sistema de Enfriamiento Tecnológico (TCS) hacia placas frías montadas sobre los componentes que generan calor. El calor es absorbido y enviado a través de una Unidad de Distribución de Refrigerante (CDU) al Sistema de Agua de la Instalación (FWS), donde se disipa. Mantener la pureza del fluido, la estabilidad de presión y la integridad sin fugas es fundamental, especialmente debido a los pequeños microcanales en las placas frías y la proximidad del fluido a la electrónica sensible.

Allí es donde los sistemas de tuberías de polímero ofrecen una ventaja clara sobre los sistemas de tuberías metálicas. Materiales de alto rendimiento como el polipropileno (PP) y el fluoruro de polivinilideno (PVDF) son resistentes a la corrosión, químicamente compatibles y ayudan a mantener la calidad del refrigerante. Funcionan de forma confiable en un amplio rango de temperatura desde -20°C a +140°C (PVDF) y 0°C a 80°C (PP-H), con resistencia a presión de hasta 10 bar. Disponibles en tamaños de d16 a d500 mm, estos materiales se unen mediante sistemas avanzados de soldadura por infrarrojo (fusión IR) para una trazabilidad total y rendimiento comprobado a presión.

Más livianas y fáciles de instalar que las alternativas metálicas, las soluciones de polímero también permiten prefabricación y despliegue modular, ayudando a reducir el tiempo de instalación, el costo y la complejidad en obra. Esto las hace ideales tanto para nuevas instalaciones como para actualizaciones, soportando una infraestructura de enfriamiento sustentable y lista para el futuro.

Innovaciones para el Sistema de Enfriamiento Tecnológico (TCS)

LiquidCore

Confiabilidad de misión crítica para el núcleo

El sistema LiquidCore es una red de tuberías de polímero diseñada para refrigeración líquida directa al chip en un solo paso, garantizando un flujo de fluido confiable entre la unidad de distribución de refrigerante y la placa fría. Combina un portafolio de productos completo con ingeniería a medida para facilitar diseños optimizados y prefabricación de precisión, habilitando una instalación rápida.

Válvula Quick Connect 700

Conexiones críticas para la integración de racks

La válvula patentada de doble bola está diseñada específicamente para refrigeración líquida directa al chip. Fabricada en polímero PVDF libre de corrosión, esta válvula es más de un 50% más liviana y ofrece un rendimiento de caudal un 25% mejor que las alternativas metálicas. Diseñada para utilizarse entre la Unidad de Distribución de Refrigerante (CDU) y los racks de servidores, permite un mantenimiento rápido y sin derrames gracias a un exclusivo sistema de doble seguro accionado a dos manos. 

Success Stories

Tropical DC Cooling

NUS, Singapore

NUS's Sustainable Tropical Data Center Testbed pioneers energy-efficient cooling in hot, humid climates. It achieves up to 40% energy savings using corrosion-free, high-performance thermoplastic piping. The setup sets new standards for tropical data centers.

D2C with PVDF manifold

LG U+, South Korea

At its AI Data Center Testbed in Pyeongchon 2, LG U+ partnered with GF to validate a polymer manifold system for direct-to-chip cooling of 100kW racks using a propylene glycol mix (PG25). The lightweight, corrosion-free design ensures long-term reliability, easy installation, and reduced pumping energy, supporting LG U+’s green IT strategy with a clean, efficient solution.

Scalable Cooling

NETMOUNTAINS, Germany

For a new colocation data center in Velbert, Germany, NETMOUNTAINS deployed scalable cooling for high-density workloads (up to 66 kW/rack), with Rittal providing the turnkey IT cooling infrastrucutre and GF delivering engineered polymer piping for the gray space and the white space.

Preguntas frecuentes

¿Cuáles son los requisitos de calidad del fluido en la refrigeración líquida directa al chip y cómo se controlan?

En los sistemas DLC, la calidad del fluido es esencial para proteger equipos sensibles y garantizar un rendimiento térmico confiable. El Sistema de Enfriamiento Tecnológico (TCS) utiliza típicamente agua de alta pureza o fluidos a base de propilenglicol (ej., PG25), mientras que el Sistema de Agua de la Instalación (FWS) puede tener diferentes tolerancias químicas.

Aunque las antiguas guías de ASHRAE aún circulan, la mayoría de los operadores hoy aplican especificaciones de fluidos más estrictas y específicas por proyecto, a menudo desarrolladas en conjunto con los fabricantes de equipos. La calidad del refrigerante se mantiene mediante:

  • Análisis inicial del fluido: realizado al momento de la puesta en marcha del sistema.

  • Monitoreo en línea: los CDUs suelen incluir sensores en tiempo real para temperatura, presión, conductividad y pH.

  • Análisis de laboratorio programado: cada 2–6 meses en refrigerantes de agua/glicol; hasta 12 meses para fluidos dieléctricos estables.

  • Análisis por eventos: disparado por alarmas, contaminación visual o cambios en el sistema.

  • Mantenimiento de filtros: reemplazo regular de los filtros dentro de las CDUs para evitar ensuciamiento o formación de biopelículas.

     

    Portafolio de Sensores | Contacte a nuestros expertos para saber más

¿Cómo afecta el material de la tubería a la calidad del fluido refrigerante y al rendimiento del sistema?

El material de la tubería puede desempeñar un papel crítico en el mantenimiento de la pureza del refrigerante y la eficiencia de flujo a largo plazo. Las tuberías metálicas, a través de la corrosión y lixiviación, inevitablemente liberan contaminantes en el refrigerante, cuya cantidad depende de la química del fluido y el tipo de acero utilizado. A diferencia de la tubería metálica, los polímeros como el PP-H y el PVDF no se corroen. En cambio, resisten la degradación química y mantienen superficies internas lisas, reduciendo:

  • Formación de biopelícula e incrustaciones

  • Contaminación particulada

  • Resistencia hidráulica con el tiempo

Una comparación con acero inoxidable muestra que los productos de corrosión pueden reducir el caudal volumétrico hasta un 8% en 10 años, generando una caída medible en el flujo. Los polímeros previenen esa acumulación y preservan la dinámica de fluido consistente en el lazo de refrigeración.

Corrosión del acero inoxidable bórico en agua y aire húmedo | Tuberías de baja fricciónContacte a nuestros expertos para saber más

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

Sí, los polímeros son compatibles con una amplia gama de fluidos diseñados, incluyendo:

  • Agua desionizada (agua DI)

  • Mezclas de glicol como etileno-glicol (EG o MEG) y propileno-glicol (PG o MPG)

  • Algunos fluidos dieléctricos (según declaratoria de compatibilidad)

Los sistemas de tuberías de GF mantienen estabilidad química e integridad de presión en un amplio rango operativo. Recomendamos consultar nuestra Herramienta de Resistencia Química o a nuestros expertos para casos específicos.

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

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

PP-H (polipropileno homopolímero) es la opción preferida para aplicaciones DLC gracias a su mayor cristalinidad, que resulta en:

  • Mayor resistencia mecánica y al impacto

  • Mejor resistencia química frente a agentes oxidantes

  • Soldadura por infrarrojo confiable con total trazabilidad y automatización

  • Un factor de diseño más alto (2.0 vs. 1.25) para aplicaciones críticas

A diferencia del PP-R, diseñado para plomería, el PP-H está desarrollado para manejo de fluidos industriales bajo estrés térmico y químico. El sistema PROGEF de GF también ofrece un portafolio completo de accesorios, válvulas y herramientas adaptadas para circuitos de refrigeración de alto rendimiento.

 

Herramienta de Resistencia QuímicaContacte a nuestros expertos para saber más

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

Los sistemas de tuberías de polímero ofrecen varias ventajas ambientales a lo largo de todo el ciclo de vida 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 más bajos que metales como el acero o el cobre. Esto implica menor consumo de energía durante la fabricación, lo que reduce el carbono incorporado.

  • Materiales livianos: En comparación con tubería metálica, los polímeros son mucho más livianos, lo que reduce emisiones de transporte en el envío global y la logística de instalación.

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

  • Transparencia ambiental: GF Piping Systems ofrece Declaraciones Ambientales de Producto (EPDs) para sus soluciones de tuberías, proporcionando datos detallados y verificados de impacto de materiales, uso de energía y huella de carbono.

Elegir sistemas de tuberías plásticas diseñadas respalda alto rendimiento, confiabilidad y reducciones medibles de carbono en operaciones DLC.

Calculadora de Carbono

¿Los sistemas de tuberías plásticas son ecológicos y sustentables?

Los sistemas de tuberías plásticas están diseñados pensando en la sustentabilidad ambiental. Muchos tipos, como HDPE, PE100, PVC-U y PVC-C, están fabricados con materiales reciclables y algunos, como PVC-U, incorporan materiales renovables. Estos sistemas están pensados para reducir el consumo de energía y la huella de carbono. Las tuberías y accesorios termoplásticos requieren significativamente menos energía en su producción y transporte que los sistemas de cañerías metálicas, lo que resulta 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 los beneficios en sustentabilidad.

¿Cómo apoya GF a los clientes en el diseño e instalación de infraestructura DLC en polímero?

El cambio de tubería metálica tradicional a sistemas de polímeros para Refrigeración Líquida Directa (DLC) puede ser un desafío — especialmente para equipos de ingeniería sin experiencia previa en termoplásticos. Por eso GF ofrece soporte integral, desde el concepto hasta la puesta en marcha:

  • Soporte de diseño: Nuestros expertos trabajan junto a su equipo para co-diseñar layouts personalizados según cargas térmicas, limitaciones edilicias y fluidos preferidos. Ofrecemos diseños de tuberías en 2D/3D, análisis de esfuerzos y especificaciones detalladas de materiales.

  • Servicios de prefabricación: Para reducir la complejidad en obra y garantizar calidad de instalación, ofrecemos prefabricación modular de tramos, ensamblajes y grupos de válvulas, todo fabricado en ambientes controlados con soldadura certificada y pruebas de presión.

  • Asesoría de instalación: A través de nuestros programas de capacitación certificada, sus instaladores aprenden mejores prácticas de soldadura, manipulación y aseguramiento de calidad, asegurando seguridad y estanqueidad desde el primer día.

  • Logística global: Nuestros ensamblajes prefabricados son enviados a todo el mundo, reduciendo coordinación y acelerando el tiempo de implementación de proyectos.

Este soporte integrado reduce riesgos en la instalación, acorta tiempos de despliegue y garantiza que incluso equipos nuevos en polímeros puedan adoptar sistemas de flujo listos para DLC con confianza.

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