Enfriamiento Líquido Directo-al-chip

Ofreciendo confiabilidad y desempeño misión crítica en Sistemas de Enfriamiento Tecnológico (TCS) en espacios de TI.

Aplicación

Enfriamiento Líquido Directo en Centros de Datos

El Enfriamiento Líquido Directo (DLC), incluyendo enfriamiento directo al chip o enfriamiento por placa fría, se está volviendo esencial en los centros de datos de alta densidad, donde el enfriamiento por aire tradicional ya no puede seguir el ritmo de la creciente densidad energética de CPUs y GPUs impulsadas por IA. Al transferir el calor directamente de los procesadores a un refrigerante en circulación como propilenglicol al 25% (PG25) u otros fluidos diseñados, el DLC permite un rendimiento térmico superior, soporta cargas en racks 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 las placas frías montadas sobre los componentes que generan calor. El calor es absorbido y dirigido mediante una Unidad de Distribución de Refrigerante (CDU) al Sistema de Agua de las Instalaciones (FWS), donde es disipado. Mantener la pureza del fluido, la estabilidad de presión y la integridad ante fugas es crítico, especialmente dado el pequeño tamaño de los microcanales en las placas frías y la proximidad del fluido a componentes electrónicos sensibles.

Aquí es donde los sistemas de tuberías de polímero ofrecen una ventaja clara sobre los sistemas de metálicos. Materiales de alto rendimiento como polipropileno (PP) y fluoruro de polivinilideno (PVDF) son resistentes a la corrosión, químicamente compatibles y ayudan a mantener la calidad del refrigerante. Operan 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 la presión de hasta 10 bar. Disponibles en tamaños desde d16 hasta d500 mm, estos materiales se unen mediante soldadura infrarroja avanzada (fusión IR) para un rendimiento totalmente rastreable y probado a presión.

Más ligeras y sencillas de instalar que las alternativas de metal, las soluciones de polímero también permiten la prefabricación y el despliegue modular, ayudando a reducir el tiempo de instalación, el costo y la complejidad en sitio. Esto las hace ideales tanto para proyectos nuevos como para actualizaciones, favoreciendo una infraestructura de enfriamiento sostenible y lista para el futuro.

Innovaciones para el Sistema de Enfriamiento Tecnológico (TCS)

LiquidCore

Confiabilidad crítica para el núcleo

El sistema LiquidCore es un sistema de tuberías de polímero diseñado para enfriamiento líquido directo al chip de una sola fase, garantizando un flujo confiable del fluido entre la unidad de distribución de enfriamiento y la placa fría. Combina un portafolio de productos completo con ingeniería personalizada que permite diseños optimizados y prefabricación precisa para facilitar la instalación rápida.

Válvula de Conexión Rápida 700

Conexiones críticas para la integración en racks

La válvula patentada de doble bola está diseñada especialmente para enfriamiento líquido directo al chip. Fabricada con polímero PVDF libre de corrosión, esta válvula es más de 50% más ligera y ofrece un 25% mejor caudal que alternativas metálicas. Diseñada para su uso entre la Unidad de Distribución de Enfriamiento (CDU) y racks de servidores, asegura mantenimiento rápido y sin derrames gracias a un exclusivo mecanismo de seguridad de 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 el enfriamiento líquido directo al chip y cómo se monitorean?

En los sistemas DLC, la calidad del fluido es esencial para proteger el equipo sensible y asegurar un rendimiento térmico confiable. El Sistema de Enfriamiento Tecnológico (TCS) normalmente utiliza agua de alta pureza o fluidos a base de propilenglicol (ej. PG25), mientras que el Sistema de Agua de las Instalaciones (FWS) puede tener tolerancias químicas distintas.

Aunque todavía circulan viejas directrices de ASHRAE, la mayoría de los operadores ahora aplican especificaciones de fluidos más estrictas y específicas por proyecto, comúnmente elaboradas en colaboración con los fabricantes de equipos. La calidad del refrigerante se mantiene mediante:

  • Análisis Inicial del Fluido: Realizado durante la puesta en marcha del sistema.

  • Monitoreo en línea: Las CDU a menudo incluyen sensores en tiempo real para temperatura, presión, conductividad y pH.

  • Pruebas de laboratorio programadas: Cada 2–6 meses para refrigerantes agua/glicol; hasta 12 meses para fluidos dieléctricos estables.

  • Análisis basado en eventos: Activado por alarmas, contaminación visible o cambios en el sistema.

  • Mantenimiento de filtros: Reemplazo regular de filtros dentro de las CDU para evitar obstrucciones o formación de biopelícula.

     

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¿Cómo afecta el material de la tubería la calidad del fluido de enfriamiento y el rendimiento del sistema?

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

  • Formación de biopelícula e incrustaciones

  • Contaminación por partículas

  • Resistencia hidráulica con el tiempo

En comparación con el acero inoxidable, los productos de corrosión pueden reducir el flujo de volumen hasta un 8% en 10 años, produciendo una caída medible en el caudal. Los polímeros previenen esa acumulación y conservan la dinámica de fluido consistente en el circuito de enfriamiento.

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

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

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

  • Agua desionizada (DI)

  • Mezclas glicoladas como refrigerantes a base de etilenglicol (EG o MEG) y propilenglicol (PG o MPG)

  • Algunos fluidos dieléctricos (previa confirmación de compatibilidad)

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

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

¿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 debido a su mayor cristalinidad, lo que se traduce en:

  • Mayor resistencia mecánica y al impacto

  • Mejor resistencia química ante agentes oxidantes

  • Soldadura infrarroja fiable con trazabilidad y automatización total

  • Factor de diseño más alto (2.0 vs 1.25) para aplicaciones críticas

A diferencia del PP-R, diseñado para fontanería, el PP-H se desarrolló para el manejo industrial de fluidos bajo estrés térmico y químico. El sistema PROGEF de GF también ofrece un portafolio completo de accesorios, válvulas y herramientas para circuitos de enfriamiento de alto rendimiento.

 

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¿Cómo contribuyen los sistemas de tubería de polímero a la sostenibilidad en Enfriamiento Líquido Directo?

Los sistemas de tubería de polímero ofrecen varias ventajas ambientales a lo largo del ciclo de vida completo de una infraestructura de Enfriamiento Líquido Directo (DLC), desde la producción hasta la operación:

  • Menor carbono incorporado: Los termoplásticos como PP-H y PVDF tienen puntos de fusión significativamente más bajos que metales como acero o cobre. Esto significa menos energía necesaria en la fabricación, y por tanto, menor carbono incorporado.

  • Materiales ligeros: Comparados con la tubería metálica, los polímeros son mucho más ligeros, lo que se traduce en menores emisiones de transporte en el envío mundial y la logística de instalación.

  • Larga vida útil: Los sistemas poliméricos están diseñados para ser duraderos — resistentes a la corrosión, incrustaciones y depósitos, lo que extiende la vida útil y reduce la frecuencia de reemplazos o reparaciones.

  • Transparencia ambiental: GF Piping Systems ofrece Declaraciones Ambientales de Producto (EPDs) para sus soluciones de tubería, presentando datos detallados y verificados de impacto ambiental, consumo energético y huella de carbono.

Elegir tubería plástica de ingeniería respalda alto desempeño, confiabilidad y reducciones medibles de carbono en la operación de DLC.

Calculadora de Carbono

¿Son los sistemas de tubería plástica amigables con el medio ambiente y sostenibles?

Los sistemas de tubería plástica se diseñan pensando en la sostenibilidad ambiental. Muchos tipos, como HDPE, PE100, PVC-U y PVC-C, están hechos de materiales reciclables, y algunos, como 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 la producción y el transporte comparado con los sistemas de tubería metálica, resultando en una disminución general de la huella de CO2. GF Industry and Infrastructure Flow Solutions ofrece Declaraciones Ambientales de Producto para sus productos, detallando su impacto ambiental y beneficios de sostenibilidad.

¿Cómo apoya GF a sus clientes en el diseño e instalación de infraestructura DLC basada en polímeros?

La transición de tubería metálica tradicional a sistemas de polímero para Enfriamiento Líquido Directo (DLC) puede ser un cambio significativo — especialmente para equipos de ingeniería sin experiencia previa en termoplásticos. Por eso, GF ofrece un soporte integral, desde el diseño hasta la puesta en marcha:

  • Soporte de diseño: Nuestros expertos colaboran estrechamente con tu equipo para co-ingenierar diseños personalizados, considerando tus cargas de enfriamiento, restricciones del edificio y tipos de fluido preferidos. Proveemos diseños de tubería 2D/3D, análisis de esfuerzos y especificaciones detalladas de materiales.

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

  • Guía de instalación: A través de capacitación certificada, los instaladores aprenden mejores prácticas para soldado, manejo y aseguramiento de calidad, asegurando un rendimiento seguro y sin fugas desde el primer día.

  • Logística global: Nuestros conjuntos prefabricados son enviados a cualquier parte del mundo, reduciendo esfuerzo de coordinación y agilizando los plazos del proyecto.

Este soporte integral reduce el riesgo de instalación, acorta los tiempos de despliegue y asegura que incluso equipos nuevos en polímeros puedan adoptar sistemas de flujo listos para DLC con confianza.

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