Refrigeración Líquida Directa al Chip

Refrigeración líquida directa con sistemas de tuberías de alta pureza para espacios blancos y salas informáticas.

Aplicaciones

Refrigeración Líquida Directa en Centros de Datos

La refrigeración líquida directa (DLC), incluyendo la refrigeración directa al chip o mediante placas frías (cold plate cooling), se está convirtiendo en una tecnología esencial para los centros de datos de alta densidad. En estos entornos, la refrigeración por aire tradicional ya no es suficiente para gestionar las crecientes densidades de potencia derivadas del uso intensivo de CPU y GPU impulsadas por la inteligencia artificial.

Al transferir el calor directamente desde los procesadores a un refrigerante circulante como el propilenglicol al 25% (PG25) u otros fluidos técnicos, la DLC ofrece un rendimiento térmico superior, soporta cargas de rack de 100 kW o más, y mejora significativamente la eficiencia energética.

En un sistema típico, el refrigerante fluye a través de un Sistema de Refrigeración Tecnológica (TCS) hacia placas frías montadas sobre los componentes que generan calor. El calor se absorbe y se dirige a través de una Unidad de Distribución de Refrigerante (CDU) hacia el Sistema de Agua de la Instalación (FWS), donde es finalmente disipado.

La pureza del fluido, la estabilidad de la presión y la estanqueidad del sistema son factores críticos, especialmente por el tamaño reducido de los microcanales de las placas frías y la cercanía del fluido a componentes electrónicos sensibles.

Aquí es donde los sistemas de tuberías de polímero ofrecen una clara ventaja frente a las soluciones metálicas. 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 forma fiable 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 presiones de hasta 10 bar. Disponibles en diámetros desde d16 hasta d500 mm, se unen mediante soldadura infrarroja avanzada (IR fusion), que garantiza un rendimiento trazable y probado a presión.

Más ligeras y fáciles de instalar que las alternativas metálicas, las soluciones poliméricas también permiten la prefabricación y despliegue modular, lo que reduce el tiempo de instalación, los costes y la complejidad en obra. Esto las convierte en una opción ideal tanto para nuevas instalaciones como para renovaciones, proporcionando una infraestructura de refrigeración sostenible 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 de conexión rápida totalmente polimérica del mundo.

La Quick Connect Valve 700 es una válvula de doble bola patentada, diseñada específicamente para la refrigeración directa por líquido (DLC) en centros de datos. Fabricada con polímero PVDF resistente a la corrosión, esta válvula es más de un 50 % más ligera y ofrece un rendimiento de flujo un 25 % superior al de las alternativas metálicas. Diseñada para su uso entre la unidad de distribución de refrigeración (CDU) y los racks de servidores, garantiza un mantenimiento rápido y sin derrames gracias a un exclusivo enclavamiento de seguridad con dos manos. Con una vida útil de 25 años, clasificación de inflamabilidad UL 94 V-0 y Declaración de Producto Ambiental (EPD) verificada, es la opción inteligente y sostenible para infraestructuras de refrigeración de misión crítica.

Casos de Éxito

Refrigeración de Data Center Tropical

NUS, Singapore

El centro de pruebas del Centro de Datos de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) es pionero en la refrigeración energéticamente eficiente en climas cálidos y húmedos. Logra un ahorro energético de hasta un 40 % gracias al uso de tuberías termoplásticas de alto rendimiento y resistentes a la corrosión. Esta configuración establece nuevos estándares para los centros de datos tropicales.

D2C con colector de PVDF

LG U+, South Korea

En su centro de pruebas de datos de IA en Pyeongchon 2, LG U+ se asoció con GF para validar un sistema de colectores de polímero para la refrigeración directa al chip de racks de 100 kW utilizando una mezcla de propilenglicol (PG25). El diseño ligero y resistente a la corrosión garantiza una fiabilidad a largo plazo, una fácil instalación y una reducción del consumo energético de los bombas, lo que respalda la estrategia de TI ecológica de LG U+ con una solución limpia y eficiente.

Offsite Prefab

Rhodium ENT, USA

Rhodium Enterprises, una empresa de centros de datos para la minería de bitcoins, utiliza refrigeración por inmersión para maximizar la eficiencia sumergiendo completamente los servidores. Para su nuevo centro de datos de Temple, Texas, Rhodium diseñó una amplia red de tuberías para dar soporte a este avanzado método de refrigeración.

FAQs

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

En los sistemas DLC, la calidad del fluido es esencial para proteger los equipos sensibles y garantizar un rendimiento térmico fiable. El sistema de refrigeración tecnológica (TCS) suele utilizar agua de alta pureza o fluidos a base de propilenglicol (por ejemplo, PG25), mientras que el sistema de agua de la instalación (FWS) puede tener diferentes tolerancias químicas.

Aunque siguen circulando las antiguas directrices de ASHRAE, la mayoría de los operadores aplican ahora especificaciones de fluidos más estrictas y específicas para cada proyecto, a menudo desarrolladas en colaboración con los fabricantes de equipos originales. La calidad del refrigerante se mantiene mediante:

  • Análisis inicial del fluido: se realiza durante la puesta en marcha del sistema.
  • Monitorización en línea: las CDU suelen incluir sensores en tiempo real para medir la temperatura, la presión, la conductividad y el pH.
  • Pruebas de laboratorio programadas: cada 2-6 meses para refrigerantes de agua/glicol; hasta 12 meses para fluidos dieléctricos estables.
  • Análisis basado en eventos: activado por alarmas, contaminación visual o cambios en el sistema.
  • Mantenimiento de los filtros: sustitución periódica de los filtros de las CDU para evitar la formación de incrustaciones o biopelículas.

Portfolio de Sensores | Hable con uno de nuestros expertos

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

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

  • La formación de biopelículas y incrustaciones
  • La contaminación por partículas
  • La resistencia hidráulica con el paso del tiempo

Una comparación con el acero inoxidable muestra que los productos de la corrosión pueden reducir el caudal volumétrico hasta en un 8 % en 10 años, lo que provoca una caída apreciable del caudal. Los polímeros evitan esta acumulación y mantienen una dinámica de fluidos constante en el circuito de refrigeración.

Corrosion del acero inoxidable borado en agua y aire húmedo | Tuberías de baja fricción | Contacta con uno de nuestros expertos para aprender más

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

Sí, los polímeros son compatibles con una amplia gama de fluidos de ingeniería, entre los que se incluyen:

  • Agua desionizada (agua DI)
  • Mezclas de glicol, como refrigerantes a base de etilenglicol (EG o MEG) y propilenglicol (PG o MPG)
  • Fluidos dieléctricos seleccionados (previa declaración de compatibilidad)

Los sistemas de tuberías de GF mantienen la estabilidad química y la integridad de la presión en un amplio rango de funcionamiento. Recomendamos consultar nuestra herramienta de resistencia química o a nuestros expertos para casos de uso específicos.

Herramienta de Resistencia Químical | Contacte a nuestros expertos

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

El PP-H (polipropileno homopolímero) es la opción preferida para aplicaciones DLC debido a su mayor cristalinidad, lo que se traduce en:

  • Mayor resistencia mecánica y resistencia al impacto
  • Resistencia química superior frente a agentes oxidantes
  • Soldadura por infrarrojos fiable con trazabilidad y automatización completas
  • Un factor de diseño más alto (2,0 frente a 1,25) para aplicaciones críticas

A diferencia del PP-R, diseñado para fontanería, el PP-H se ha desarrollado para la manipulación de fluidos industriales sometidos a estrés térmico y químico. El sistema PROGEF de GF también ofrece una gama completa de accesorios, válvulas y herramientas diseñados para circuitos de refrigeración de alto rendimiento.

Herramienta de Resistencia Química | Contacte a nuestros expertos

¿Cómo contribuyen los sistemas de tuberías de polímero a la sostenibilidad en la refrigeración líquida directa?

Los sistemas de tuberías de polímeros ofrecen varias ventajas medioambientales a lo largo de todo el ciclo de vida de una infraestructura de refrigeración directa por líquido (DLC), desde la producción hasta la operación:

  • Menor carbono incorporado: Los termoplásticos como el PP-H y el PVDF tienen puntos de fusión significativamente más bajos que los metales como el acero o el cobre. Esto significa que se requiere menos energía durante la fabricación, lo que reduce el carbono incorporado.
  • Materiales ligeros: en comparación con las tuberías metálicas, los polímeros son mucho más ligeros, lo que se traduce en menores emisiones de transporte durante el envío internacional y la logística de instalación.
  • Larga vida útil: los sistemas de polímeros están diseñados para ser duraderos, resistentes a la corrosión, las incrustaciones y la formación de incrustaciones, lo que prolonga la vida útil del sistema y reduce la frecuencia de sustituciones o reparaciones.
  • Transparencia medioambiental: GF Piping Systems ofrece Declaraciones Ambientales de Producto (EPD) para sus soluciones de tuberías, que proporcionan datos detallados y verificados por terceros sobre el impacto de los materiales, el consumo de energía y la huella de carbono.

La elección de tuberías de plástico de ingeniería garantiza un alto rendimiento, fiabilidad y reducciones cuantificables de carbono en las operaciones de DLC.

Calculadora de Carbono

¿Son los sistemas de tuberías de plástico respetuosos con el medio ambiente y sostenibles?

Los sistemas de tuberías de plástico están diseñados teniendo en cuenta la sostenibilidad medioambiental. Muchos tipos, como el HDPE, el PE100, el PVC-U y el PVC-C, están fabricados con materiales reciclables, y algunos, como el PVC-U, incorporan materiales renovables. Estos sistemas están diseñados para reducir el consumo de energía y la huella de carbono. Las tuberías y accesorios termoplásticos requieren mucha menos energía durante su producción y transporte que los sistemas de tuberías metálicas, lo que se traduce en una reducción de la huella de CO2 global. GF Industry and Infrastructure Flow Solutions proporciona declaraciones ambientales de producto para sus productos, en las que se detallan su impacto medioambiental y sus ventajas en materia de sostenibilidad.

¿Cómo ayuda GF Piping Systems a los clientes en el diseño y la instalación de infraestructuras DLC basadas en polímeros?

La transición de las tuberías metálicas tradicionales a los sistemas de polímeros para la refrigeración directa por líquido (DLC) puede suponer un cambio significativo, especialmente para los equipos de ingeniería que no están familiarizados con los termoplásticos. Por eso, GF ofrece un apoyo integral, desde el concepto hasta la puesta en marcha:

  • Asistencia en el diseño: nuestros expertos trabajan en estrecha colaboración con su equipo para diseñar conjuntamente diseños personalizados basados en sus cargas de refrigeración, las limitaciones del edificio y los tipos de fluidos preferidos. Proporcionamos diseños de tuberías en 2D/3D, análisis de tensiones y especificaciones detalladas de los materiales.
  • Servicios de prefabricación: para reducir la complejidad in situ y garantizar la calidad de la instalación, ofrecemos prefabricación modular de bobinas de tuberías, conjuntos y grupos de válvulas, todos ellos fabricados en entornos controlados con soldaduras y pruebas de presión certificadas.
  • Asesoramiento para la instalación: A través de nuestros programas de formación certificados, sus instaladores aprenden las mejores prácticas de soldadura, manipulación y control de calidad, lo que garantiza un rendimiento seguro y sin fugas desde el primer día.
  • Logística global: Nuestros conjuntos prefabricados se envían a todo el mundo, lo que reduce el esfuerzo de coordinación y permite acelerar los plazos de los proyectos.

Este soporte integrado reduce el riesgo de instalación, acorta el tiempo de implementación y garantiza que incluso los equipos que no están familiarizados con los polímeros puedan adoptar con confianza los sistemas de flujo preparados para DLC.

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