I data center per l’IA stanno ridefinendo l’infrastruttura di raffreddamento

Ridefinire l’infrastruttura idronica per il direct-to-chip liquid cooling

Le prestazioni dei sistemi di raffreddamento a liquido diretto non dipendono solo dalle apparecchiature di raffreddamento, ma dall'intera infrastruttura idronica che trasporta il fluido dagli spazi che collegano l'infrastruttura di supporto all'area dedicata ai server attivi. Scopri come la scelta dei materiali influisca sulla purezza, sulle prestazioni e sull'affidabilità del sistema.

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Infrastrutture di raffreddamento sotto pressione

L’industria dei data center sta evolvendo rapidamente, ma l’ascesa dell’IA sta cambiando radicalmente il modo in cui le strutture vengono progettate e gestite. Le densità di potenza stanno passando dai rack da 16 kW agli attuali 100 kW+, con 300–600 kW all’orizzonte, mettendo a dura prova i sistemi di raffreddamento progettati per un mondo a bassa potenza.

Allo stesso tempo, gli operatori devono rispettare obiettivi di sostenibilità più stringenti, mentre un ecosistema di raffreddamento a liquido frammentato, dalle piastre di raffreddamento alle CDU e ai sistemi di connessione, aumenta la complessità per gli ingegneri. In questo contesto, un elemento essenziale viene spesso trascurato: l’infrastruttura idronica che trasporta il liquido refrigerante.

Dal raffreddamento ad aria al raffreddamento diretto a liquido su chip scalabile

Fattori prestazionali
Scelta dei materiali
Soluzione applicata

Cosa determina le prestazioni dei sistemi di tubazioni nel DLC?

Il raffreddamento a liquido sta guadagnando terreno perché i liquidi trasferiscono il calore in modo molto più efficiente dell’aria, con l’acqua che offre una capacità termica circa 3.500 volte superiore. Tuttavia, le prestazioni del sistema dipendono da più elementi rispetto alle sole unità di raffreddamento. I microcanali delle piastre di raffreddamento sono estremamente sensibili: anche particelle microscopiche possono ridurne le prestazioni o causarne il malfunzionamento. Per questo motivo, il materiale delle tubazioni incide direttamente su:

Purezza del refrigerante e rischio di contaminazione

Nei sistemi di raffreddamento diretto a liquido, anche particelle microscopiche possono compromettere il funzionamento delle piastre di raffreddamento o causare problemi di affidabilità a lungo termine. Gli ingegneri devono garantire che l’intero circuito idronico, dallo spazio grigio a quello bianco, non introduca contaminanti in ambienti di raffreddamento sempre più sensibili.

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Prestazioni idrauliche

Con l’aumentare della densità dei rack, crescono anche le esigenze di portata e la complessità dell'impianto. Mantenere portate stabili per tutta la vita dell'impianto su reti di tubazioni estese diventa fondamentale per garantire prestazioni di raffreddamento costanti ed evitare consumi energetici inutili.

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Affidabilità del sistema e prevenzione delle perdite

Le infrastrutture di raffreddamento devono funzionareininterrottamente in condizioni difficili, dove anche guasti minimi possono causare costosi fermi. Progettare sistemi affidabili nel tempo e senza perdite, in particolare nei punti di collegamento, resta una delle principali sfide nella progettazione degli impianti idronici.

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Tempi d’installazione e scalabilità

I progetti relativi ai data center sono sottoposti a una pressione costante per garantire tempi di consegna sempre più rapidi, pur lasciando spazio a future espansioni. Gli ingegneri devono trovare un equilibrio tra la rapidità di installazione e la qualità dell’impianto e assicurarsi che l’infrastruttura di raffreddamento sia in grado di adattarsi all'aumento della densità di calcolo.

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Progettazione tecnica e ingegneria di dettaglio per sistemi di raffreddamento tecnologici

Il ruolo delle tubazioni in materiale polimerico nel DLC

Scopri come i componenti per il trasporto dei fluidi — dai tubi e raccordi alle valvole e ai collettori integrati nei rack — influenzano prestazioni, affidabilità e scalabilità dal refrigeratore al chip.

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I polimeri: un materiale spesso sottovalutato

Le tubazioni in metallo sono state a lungo lo standard nei sistemi di raffreddamento dei data center. Tuttavia, questa convinzione viene sempre più messa in discussione. I polimeri ad alte prestazioni:

vengono utilizzati da decenni in ambienti pressurizzati e mission-critical
soddisfano i requisiti di temperatura, pressione e purezza ultra-elevata
sono ampiamente diffusi nella produzione di semiconduttori

L'errata convinzione deriva spesso dall'equiparazione dei polimeri industriali alle plastiche di uso comune. In realtà, materiali come PP-H e PVDF sono progettati per sistemi idronici ad alte prestazioni.

I sistemi di tubazioni in polimero stanno guadagnando consensi per le applicazioni di raffreddamento negli ambienti dei data center

Testato in ambienti ad alta densità

Il progetto del data center NETMOUNTAINS, realizzato in collaborazione con RITTAL, dimostra i vantaggi dei componenti in tecnopolimeri nel trasporto dei fluidi per ambienti di raffreddamento mission-critical. Il progetto evidenzia i principali vantaggi in termini di prestazioni del materiale, messa in servizio accelerata e infrastruttura scalabile per data center ad alta densità.

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La recente installazione presso la struttura di co-location NETMOUNTAINS (Velbert, Germania) dimostra come le soluzioni di gestione del flusso in materiale polimerico ingegnerizzato supportino infrastrutture di raffreddamento a liquido diretto scalabili.

Circuito di raffreddamento dal dry cooler ai collettori in rack
Integrazione tra spazio grigio e spazio bianco
Supporto per densità di rack fino a 66 kW
Installazione accelerata grazie alla prefabbricazione

Il risultato: un'infrastruttura di raffreddamento idronico affidabile e scalabile per carichi di lavoro ad alta densità.

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NETMOUNTAINS si affida alle tubazioni in polimero in entrambi i circuiti di raffreddamento primario e secondario.

Sistema di distribuzione prefabbricato PROGEF (PP-H)

Valvola Quick Connect 700 per un'integrazione rapida nei rack

Progettazione, ingegneria e prefabbricazione

Fornitore tedesco di co-location NETMOUNTAINS

Maggiori informazioni

Gamma LiquidCore

Scopri la soluzione completa a base di materiali polimerici per il direct-to-chip liquid cooling. Il sistema garantisce un flusso affidabile del fluido tra l'unità di raffreddamento (CDU) e la piastra di raffreddamento. Combina una gamma completa di prodotti con una progettazione su misura per consentire progetti ottimizzati e una prefabbricazione di precisione, facilitando un'installazione rapida.

Altre applicazioni possibili

I materiali termoplastici sono la scelta migliore per gli impianti idrici degli edifici e i sistemi di raffreddamento tecnologici, colmando il divario tra gli spazi tradizionali e quelli innovativi. Scopri di più sulle diverse possibilità di applicazione.

Strumenti online gratuiti

I diversi strumenti online di GF facilitano configurazione e calcolo per numerose applicazioni. Inserendo la scelta del materiale e del prodotto, nonché progettazione e dimensioni, puoi calcolare in modo facile e veloce i fattori decisivi per il tuo progetto - dal sistema acqua d’impianto al collettore in-rack.

Siamo membri Open Compute Project

L'Open Compute Project è una comunità globale di ingegneri in rapida crescita che si dedica alla progettazione e alla fornitura dell'hardware più efficiente per server, storage e data center per l'elaborazione scalabile. GF Industry and Infrastructure Flow Solutions è orgogliosa di aver aderito a questa iniziativa innovativa nel 2024.

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