aplikacja chłodzenia cieczą bezpośrednio do układu

Bezpośrednie chłodzenie cieczą (Direct-to-Chip Liquid Cooling)

Zapewnia niezawodność i wydajność na poziomie wymaganym przez systemy o znaczeniu krytycznym w instalacjach chłodzenia technologicznego (TCS) stosowanych w "white space".

Porozmawiaj z ekspertem

Zastosowanie

Bezpośrednie chłodzenie cieczą w centrach danych

Bezpośrednie chłodzenie cieczą (DLC), w tym bezpośrednie chłodzenie procesorów (direct-to-chip), staje się niezbędne w centrach danych o wysokiej gęstości, gdzie tradycyjne chłodzenie powietrzem nie nadąża już za rosnącą mocą procesorów i kart graficznych opartych na sztucznej inteligencji (AI). Przenosząc ciepło bezpośrednio z procesorów do krążącego czynnika chłodzącego, takiego jak glikol propylenowy 25% (PG25), DLC zapewnia doskonałą wydajność termiczną, obsługuje obciążenia szaf rackowych rzędu 100 kW i więcej oraz znacząco poprawia efektywność energetyczną.

W typowej konfiguracji chłodziwo przepływa przez układ chłodzenia technologicznego (TCS) do płyt chłodzących zamontowanych na elementach generujących ciepło. Ciepło jest absorbowane i kierowane przez jednostkę dystrybucji chłodziwa (CDU) do systemu wody użytkowej (FWS), gdzie jest odrzucane. Utrzymanie czystości cieczy, stabilności ciśnienia i szczelności ma kluczowe znaczenie, zwłaszcza biorąc pod uwagę małe mikrokanaliki w płytach chłodzących oraz bliskość cieczy do wrażliwych elementów elektronicznych.

To właśnie w tym obszarze systemy rurociągów polimerowych oferują wyraźną przewagę nad systemami rurociągów metalowych. Wysokowydajne materiały, takie jak polipropylen (PP) i polifluorek winylidenu (PVDF), są odporne na korozję, kompatybilne chemicznie i pomagają utrzymać jakość chłodziwa. Działają niezawodnie w szerokim zakresie temperatur od -20°C do +140°C (PVDF) i od 0°C do 80°C (PP-H), przy odporności na ciśnienie do 10 barów. Dostępne w rozmiarach od d16 do d500 mm, materiały te są łączone za pomocą zaawansowanego zgrzewania w podczerwieni (IR fusion), co zapewnia pełną identyfikowalność i testowanie ciśnieniowe.

Lżejsze i łatwiejsze w montażu niż rozwiązania metalowe, rozwiązania polimerowe umożliwiają również prefabrykację i modułowe wdrażanie, co pomaga skrócić czas instalacji, obniżyć koszty i uprościć proces instalacji. Dzięki temu idealnie nadają się zarówno do nowych budynków, jak i modernizacji, wspierając przyszłą, zrównoważoną infrastrukturę chłodniczą.

Zaprojektowane z myślą o szczelności i niezawodności

Systemy rurociągów polimerowych są budowane z myślą o absolutnej szczelności dzięki zgrzewaniu w podczerwieni. Każdy element systemu DLC przechodzi 100% testy ciśnieniowe i jest w pełni identyfikowalny, co gwarantuje maksymalną niezawodność w środowiskach o wysokim ciśnieniu i krytycznych dla realizacji zadań.

Zoptymalizowany pod kątem wydajności i trwałości

Wykonane z wysokowydajnych polimerów, takich jak polipropylen (PP), polifluorek winylidenu (PVDF) oraz zaawansowane tworzywa termoplastyczne, nasze systemy zapewniają doskonałą przewodność, kompatybilność chemiczną i izolację termiczną. Zaprojektowane z myślą o ponad 25-letniej żywotności przy minimalnej konserwacji, nawet przy stałym obciążeniu.

Szybkie i efektywne wdrażanie

Lekkie, modułowe rozwiązania umożliwiają szybką instalację na miejscu budowy lub za pomocą prefabrykowanych modułów. W połączeniu z naszym globalnym zasięgiem i wsparciem inżynieryjnym, możesz usprawnić wdrożenie systemu DLC od koncepcji do uruchomienia.

Wspieranie zrównoważonego chłodzenia centrów danych

Systemy rurociągów polimerowych są w 100% odporne na korozję i charakteryzują się niższą przewodnością cieplną niż rury metalowe. Systemy GF są kompatybilne z niskoemisyjnymi płynami na bazie glikolu i wykonane z materiałów nadających się do recyklingu, co wspiera cele ESG.

Innowacje w systemie chłodzenia technologicznego (TCS)

LiquidCore

Niezawodność dla systemów o znaczeniu krytycznym

LiquidCore to polimerowy system zaprojektowany do głównego obiegu chłodzenia w centrach danych, umożliwiający stabilny przepływ, wysoką czystość medium chłodzącego oraz energooszczędną cyrkulację między CDU a płytami chłodzącymi. Łączy szerokie portfolio produktów z indywidualnie dopasowanym wsparciem inżynieryjnym, umożliwiając zoptymalizowane projekty i precyzyjną prefabrykację, co przyspiesza montaż.

Quick Connect Valve 700

Połączenia dla integracji szaf rackowych

Opatentowany podwójny zawór kulowy stworzony specjalnie do bezpośredniego chłodzenia cieczą (direct-to-chip). Wykonany z odpornego na korozję PVDF, zawór ten jest ponad 50% lżejszy i oferuje o 25% lepszy przepływ niż alternatywne rozwiązania metalowe. Zaprojektowany do montażu pomiędzy jednostką dystrybucji chłodziwa (CDU) a szafami serwerowymi, zapewnia szybki i bezpieczny serwis dzięki unikalnej blokadzie dwuręcznej.

Przykłady referencyjne

Chłodzenie DC w warunkach tropikalnych

NUS, Singapore

Tropical Data Center firmy NUS jest pionierem energooszczędnego chłodzenia w gorącym i wilgotnym klimacie. Osiąga ono oszczędność energii do 40% dzięki zastosowaniu odpornych na korozję, wysokowydajnych rur termoplastycznych. Ta konfiguracja wyznacza nowe standardy dla centrów danych w klimacie tropikalnym.

Rozdzielacze PVDF w D2C (direct-to-chip)

LG U+, Korea Południowa

W swoim ośrodku AI Data Center Testbed w Pyeongchon 2, firma LG U+ nawiązała współpracę z GF, aby przetestować system rozdzielaczy polimerowych do bezpośredniego chłodzenia szaf serwerowych o mocy 100 kW z wykorzystaniem mieszanki glikolu propylenowego (PG25). Lekka, odporna na korozję konstrukcja zapewnia długoterminową niezawodność, łatwą instalację i mniejsze zużycie energii podczas pompowania, wspierając tym samym zieloną strategię firmy LG U+ dzięki czystemu i wydajnemu rozwiązaniu.

Skalowalne chłodzenie

NETMOUNTAINS, Niemcy

W nowym centrum danych kolokacyjnych w niemieckim Velbert firma NETMOUNTAINS wdrożyła skalowalne chłodzenie dla obciążeń o wysokiej gęstości (do 66 kW/szafę). Rittal dostarczył kompleksową infrastrukturę chłodzenia IT, a GF dostarczył specjalnie zaprojektowane rurociągi polimerowe.

Współtworzenie przyszłości chłodzenia centrów danych

Jako członek srebrny Open Compute Project (OCP), GF napędza innowacje w dziedzinie Direct Liquid Cooling (DLC) poprzez otwarte standardy. Nasze rozwiązania przepływowe powstają we współpracy z inżynierami centrów danych, producentami OEM oraz operatorami, a ich projekt jest dopasowany do wymagań dotyczących chłodzenia i infrastruktury każdego projektu.

Porozmawiaj z ekspertem 171347845

Kształtujemy przyszłość chłodzenia DC

Mamy ponad 30 lat doświadczenia w projektowaniu systemów rurowych z polimerów o wysokiej czystości dla branży półprzewodników. Od produkcji chipów po chłodzenie, nasze skalowalne rozwiązania wspierają cały łańcuch wartości współczesnego środowiska obliczeniowego.

Porozmawiaj z ekspertem

Produkty

FAQ

Jakie są wymagania dotyczące jakości cieczy w bezpośrednim chłodzeniu i jak są one monitorowane?

W systemach DLC jakość cieczy jest kluczowa dla ochrony wrażliwego sprzętu i zapewnienia niezawodnej wydajności termicznej. System Chłodzenia Technologicznego (TCS) najczęściej korzysta z wysokooczyszczonej wody lub płynów na bazie glikolu propylenowego (np. PG25), natomiast System Wody Użytkowej (FWS) może mieć inne tolerancje chemiczne.

Chociaż nadal można spotkać starsze wytyczne ASHRAE, większość operatorów stosuje obecnie bardziej restrykcyjne, indywidualnie opracowane specyfikacje płynów, często we współpracy z producentami OEM. Jakość chłodziwa utrzymuje się poprzez:

  • Analizę początkową: Wykonywaną w momencie uruchomienia systemu.

  • Monitorowanie online: CDU zwykle wyposażone są w czujniki temperatury, ciśnienia, przewodności i pH działające w czasie rzeczywistym.

  • Regularne testy laboratoryjne: Co 2–6 miesięcy dla wody/chłodziwa na bazie glikolu; do 12 miesięcy dla stabilnych cieczy dielektrycznych.

  • Analizę zdarzeniową: Uruchamianą przez alarmy, wizualne zanieczyszczenia lub zmiany w systemie.

  • Utrzymanie filtracji: Regularna wymiana filtrów w CDU, aby zapobiec zanieczyszczeniom lub rozwojowi biofilmu.

     

    Portfolio czujników | Skontaktuj się z naszymi ekspertami, by dowiedzieć się więcej

Jak materiał rur wpływa na jakość cieczy chłodzącej oraz wydajność systemu?

Materiał rur może odgrywać kluczową rolę w utrzymaniu czystości chłodziwa i długotrwałej efektywności przepływu. Rurociągi metalowe, poprzez korozję i ługowanie, nieuchronnie oddają zanieczyszczenia do cieczy, a ich ilość zależy od chemii chłodziwa i gatunku stali. W przeciwieństwie do rur metalowych, polimery, takie jak PP-H i PVDF, nie korodują, są odporne na degradację chemiczną i utrzymują gładkie powierzchnie wewnętrzne, ograniczając:

  • powstawanie biofilmu oraz osadów

  • zanieczyszczenia cząstkami stałymi

  • zwiększenie oporu hydraulicznego z biegiem czasu

Porównanie ze stalą nierdzewną pokazuje, że produkty korozji mogą zmniejszyć przepływ o nawet 8% w ciągu 10 lat, prowadząc do zauważalnego spadku wydajności. Polimery zapobiegają takim złogom i zapewniają stałą dynamikę przepływu w obiegu chłodzenia.

Korozja stali nierdzewnej borowanej w wodzie i wilgotnym powietrzu | Niskooporowe rury | Skontaktuj się z naszymi ekspertami, by dowiedzieć się więcej

dlc korozja

Czy systemy rur polimerowych są kompatybilne z chłodziwami używanymi w DLC?

Tak, polimery są kompatybilne z szeroką gamą chłodziw inżynieryjnych, w tym:

  • Zdemineralizowaną wodą (DI water)

  • Mieszaninami glikolu, np. glikolem etylenowym (EG lub MEG) i glikolem propylenowym (PG lub MPG)

  • Wybranymi cieczami dielektrycznymi (po uzyskaniu potwierdzenia kompatybilności)

Systemy rur GF zachowują stabilność chemiczną i wytrzymałość ciśnieniową w szerokim zakresie roboczym. Zalecamy konsultację z naszym narzędziem odporności chemicznej lub naszymi ekspertami w przypadku konkretnych zastosowań.

Narzędzie odporności chemicznej | Skontaktuj się z naszymi ekspertami, by dowiedzieć się więcej

Dlaczego zalecacie PP-H zamiast PP-R lub innych typów polipropylenu?

PP-H (polipropylen homopolimerowy) jest preferowanym wyborem do zastosowań DLC dzięki wyższej krystaliczności, co skutkuje:

  • Lepszą wytrzymałością mechaniczną i odpornością na uderzenia

  • Wyższą odpornością chemiczną na środki utleniające

  • Niezawodnym zgrzewaniem na podczerwień (z pełną identyfikowalnością i automatyzacją)

  • Wyższym czynnikiem projektowym (2.0 vs. 1.25) dla zastosowań o krytycznym znaczeniu

W przeciwieństwie do PP-R, który przeznaczony jest do instalacji wodociągowych, PP-H stworzono do przemysłowego przesyłu cieczy przy obciążeniach termicznych i chemicznych. System PROGEF firmy GF oferuje pełne portfolio kształtek, zaworów i narzędzi dedykowanych do wysokowydajnych obiegów chłodzenia.

 

Narzędzie odporności chemicznej | Skontaktuj się z naszymi ekspertami, by dowiedzieć się więcej

Jak systemy rurowe z polimerów wspierają zrównoważony rozwój w bezpośrednim chłodzeniu cieczą?

Systemy rur polimerowych oferują wiele korzyści środowiskowych na każdym etapie działania infrastruktury DLC – od produkcji po eksploatację:

  • Niższy ślad węglowy produktu: Materiały takie jak PP-H i PVDF mają znacznie niższe temperatury topnienia od metali jak stal czy miedź. Oznacza to niższe zużycie energii podczas produkcji i redukcję śladu węglowego.

  • Lekkość materiałów: W porównaniu z rurociągami metalowymi polimery są dużo lżejsze, co wpływa na niższą emisję podczas transportu globalnego i logistyki przy montażu.

  • Długi okres użytkowania: Systemy polimerowe zaprojektowane są na długotrwałość — odporność na korozję, osadzanie i zarastanie, wydłuża trwałość układu i zmniejsza częstotliwość wymian lub napraw.

  • Transparentność środowiskowa: Systemy rurowe GF oferują Deklaracje Środowiskowe Produktu (EPD), dostarczając szczegółowych, niezależnych danych na temat wpływu materiałów, zużycia energii i śladu węglowego.

Wybór projektowanych rur z tworzyw sztucznych wspiera wysoką wydajność, niezawodność i mierzalną redukcję śladu węglowego w eksploatacji DLC.

Kalkulator śladu węglowego

Czy systemy rur z tworzyw sztucznych są ekologiczne i zrównoważone?

Systemy rur z tworzyw sztucznych projektowane są z myślą o zrównoważonym rozwoju. Wiele z nich, takich jak HDPE, PE100, PVC-U i PVC-C, produkowanych jest z materiałów nadających się do recyklingu, a niektóre, jak PVC-U, zawierają surowce odnawialne. Systemy te powstają z myślą o zmniejszeniu zużycia energii oraz ograniczeniu śladu węglowego. Rury i kształtki termoplastyczne wymagają znacznie mniej energii podczas produkcji i transportu niż systemy metalowe, co przekłada się na mniejszy całkowity ślad CO2. GF Industry and Infrastructure Flow Solutions udostępnia Deklaracje Środowiskowe Produktu, które szczegółowo opisują wpływ środowiskowy i korzyści zrównoważonego rozwoju ich produktów.

Jak GF wspiera klientów w projektowaniu i instalacji infrastruktury DLC na bazie polimerów?

Przejście z tradycyjnych rur metalowych na systemy polimerowe do bezpośredniego chłodzenia cieczą (DLC) może stanowić spore wyzwanie — zwłaszcza dla zespołów inżynieryjnych nieznających materiałów termoplastycznych. Dlatego GF oferuje kompleksowe wsparcie na każdym etapie — od koncepcji po uruchomienie:

  • Wsparcie projektowe: Nasi eksperci współpracują z Twoim zespołem przy wspólnym projektowaniu układów dopasowanych do obciążeń chłodniczych, ograniczeń budowlanych i wybranych typów cieczy. Zapewniamy projekty rur 2D/3D, analizę naprężeń i szczegółową specyfikację materiałową.

  • Usługi prefabrykacji: Aby ograniczyć złożoność realizacji na miejscu budowy oraz zapewnić jakość montażu, oferujemy modułową prefabrykację odcinków rur, zespołów i układów zaworów, produkowanych w warunkach kontrolowanych, z certyfikowanym zgrzewaniem i próbami ciśnieniowymi.

  • Wsparcie montażowe: W ramach certyfikowanych szkoleń Twoi instalatorzy poznają najlepsze praktyki w zakresie zgrzewania, obsługi i zapewnienia jakości, gwarantując bezpieczne i szczelne działanie od pierwszego dnia.

  • Logistyka globalna: Nasze prefabrykowane zespoły wysyłane są na całym świecie, ograniczając wysiłek koordynacyjny i przyspieszając realizację projektów.

To kompleksowe wsparcie ogranicza ryzyko podczas montażu, skraca czas wdrożenia i pozwala nawet osobom początkującym pewnie wdrażać systemy przepływowe gotowe do DLC.

Skontaktuj się z naszymi ekspertami, by dowiedzieć się więcej

dlc korozja

Czy chciałbyś dowiedzieć się więcej?

Kliknij tutaj, aby umówić się na konsultację z jednym z naszych ekspertów i omówić wymagania dotyczące projektu lub wszelkie inne pytania, które możesz mieć.

Porozmawiaj z ekspertem
Georg Fischer Sp. z o.o.

Aleja Krakowska 81

05-090 Sękocin Nowy

Polska