direct-to-chip liquid cooling application

Direct-to-Chip Liquid Cooling

Delivering mission-critical reliability and performance for Technology Cooling Systems (TCS) in white spaces.

Ứng dụng

Làm Mát Bằng Chất Lỏng Trực Tiếp Trong Trung Tâm Dữ Liệu

Làm Mát Bằng Chất Lỏng Trực Tiếp (DLC), bao gồm cả làm mát trực tiếp tới chip hoặc làm mát bằng tấm lạnh, đang trở nên thiết yếu trong các trung tâm dữ liệu mật độ cao, nơi mà việc làm mát bằng khí truyền thống không còn đáp ứng kịp với mật độ công suất tăng cao đến từ các CPU và GPU chạy AI. Bằng cách truyền nhiệt trực tiếp từ các bộ xử lý đến chất lỏng tuần hoàn như propylene glycol 25% (PG25) hoặc các dung dịch kỹ thuật khác, DLC đem lại hiệu suất nhiệt vượt trội, hỗ trợ tải rack từ 100 kW trở lên, và cải thiện đáng kể hiệu quả năng lượng.

Trong một cấu hình điển hình, chất làm mát chảy qua Hệ thống Làm Mát Công Nghệ (TCS) tới các tấm lạnh gắn trên các thành phần sinh nhiệt. Nhiệt được hấp thụ và vận chuyển qua Bộ Phân Phối Chất Làm Mát (CDU) tới Hệ Thống Nước Tòa Nhà (FWS) để tản nhiệt. Duy trì độ tinh khiết của chất lỏng, ổn định áp suấtđảm bảo kín, không rò rỉ là rất quan trọng, đặc biệt khi xem xét các vi kênh nhỏ trong tấm lạnh cũng như sự gần kề của chất lỏng tới linh kiện điện tử nhạy cảm.

Đây chính là lúc hệ thống ống polymer mang lại lợi thế rõ rệt so với hệ thống ống kim loại. Những vật liệu hiệu suất cao như polypropylene (PP)polyvinylidene fluoride (PVDF) chống ăn mòn, tương thích hóa học, và giúp duy trì chất lượng chất làm mát. Chúng hoạt động ổn định trên dải nhiệt độ rộng từ -20°C đến +140°C (PVDF) và 0°C đến 80°C (PP-H), với khả năng chịu áp suất lên đến 10 bar. Có sẵn trong các kích thước từ d16 đến d500 mm, các vật liệu này được kết nối bằng công nghệ hàn hồng ngoại tiên tiến (IR fusion) nhằm đảm bảo truy xuất nguồn gốc hoàn toàn, hiệu suất đã kiểm tra áp lực.

Nhẹ và dễ lắp đặt hơn so với kim loại, các giải pháp polymer cũng cho phép tiền chế tại nhà máylắp đặt dạng module, giúp giảm thời gian lắp đặt, chi phí và sự phức tạp tại công trường. Điều này giúp chúng lý tưởng cho dự án xây mới lẫn cải tạo, hỗ trợ hạ tầng làm mát bền vững, sẵn sàng cho tương lai.

Thiết kế để đảm bảo kín tuyệt đối

Hệ thống ống polymer được chế tạo đảm bảo kín tuyệt đối nhờ hàn hồng ngoại. Mỗi thành phần dành cho DLC đều được kiểm tra áp lực 100% và truy xuất nguồn gốc hoàn toàn, đảm bảo độ tin cậy tối đa trong môi trường chịu áp lực cao và đòi hỏi nhiệm vụ quan trọng.

Tối ưu cho Hiệu suất và Tuổi thọ

Được chế tạo từ polymer hiệu suất cao như Polypropylene (PP), Polyvinylidene Fluoride (PVDF) và nhựa nhiệt dẻo tiên tiến, hệ thống của chúng tôi mang lại lưu lượng vượt trội, khả năng tương thích hóa chất và cách nhiệt tốt. Được thiết kế cho tuổi thọ trên 25 năm với yêu cầu bảo trì tối thiểu ngay cả khi vận hành liên tục.

Triển khai nhanh và hiệu quả

Giải pháp nhẹ, dạng module giúp lắp đặt nhanh tại công trường hoặc thông qua các module tiền chế. Kết hợp với mạng lưới toàn cầu và hỗ trợ kỹ thuật của chúng tôi, bạn có thể đẩy nhanh việc triển khai hệ thống DLC từ ý tưởng đến hoàn công.

Hỗ trợ làm mát trung tâm dữ liệu bền vững

Hệ thống ống polymer hoàn toàn không bị ăn mòn và có độ dẫn nhiệt thấp hơn so với ống kim loại. Hệ thống của GF tương thích với các dung dịch glycol phát thải thấp và được làm từ vật liệu có thể tái chế, hỗ trợ mục tiêu ESG của bạn.

Những đổi mới cho Hệ thống Làm Mát Công Nghệ (TCS)

LiquidCore

Độ tin cậy nhiệm vụ quan trọng cho lõi trung tâm

Hệ thống LiquidCore là hệ thống ống polymer được thiết kế cho làm mát bằng chất lỏng một pha trực tiếp tới chip, đảm bảo lưu lượng chất lỏng ổn định giữa bộ phân phối chất làm mát và tấm lạnh. Hệ thống tích hợp danh mục sản phẩm toàn diện với thiết kế kỹ thuật phù hợp, cho phép tối ưu hóa thiết kế và tiền chế chính xác, tạo điều kiện lắp đặt nhanh chóng.

Van Kết Nối Nhanh 700

Kết nối nhiệm vụ quan trọng cho tích hợp rack

Van bi kép được cấp bằng sáng chế này được thiết kế chuyên biệt cho làm mát bằng chất lỏng trực tiếp tới chip. Sản xuất từ polymer PVDF không ăn mòn, van này nhẹ hơn hơn 50% và hiệu suất dòng chảy tốt hơn 25% so với các loại bằng kim loại. Thiết kế để lắp đặt giữa Bộ phân phối chất làm mát (CDU) và các rack máy chủ, nó đảm bảo bảo trì nhanh, không tràn với cơ chế an toàn hai tay độc đáo.

Câu chuyện thành công

Làm mát trung tâm dữ liệu nhiệt đới

NUS, Singapore

Phòng thử nghiệm Trung tâm Dữ liệu Nhiệt đới Bền vững của NUS tiên phong trong công nghệ làm mát tiết kiệm năng lượng tại môi trường nóng ẩm. Giải pháp này đạt mức tiết kiệm năng lượng lên đến 40% nhờ sử dụng hệ thống ống nhựa nhiệt dẻo hiệu suất cao, không ăn mòn. Thiết lập này đặt ra những tiêu chuẩn mới cho trung tâm dữ liệu vùng nhiệt đới.

D2C với bộ góp PVDF

LG U+, Hàn Quốc

Tại phòng thử nghiệm trung tâm dữ liệu AI ở Pyeongchon 2, LG U+ đã hợp tác với GF để kiểm chứng hệ thống bộ góp polymer cho làm mát trực tiếp tới chip cho rack 100kW sử dụng dung dịch propylene glycol (PG25). Thiết kế nhẹ, không ăn mòn đảm bảo độ tin cậy lâu dài, dễ lắp đặt, giảm năng lượng bơm, hỗ trợ chiến lược xanh IT của LG U+ bằng giải pháp sạch, hiệu quả.

Giải pháp làm mát quy mô

NETMOUNTAINS, Đức

Với một trung tâm dữ liệu colocation mới tại Velbert, Đức, NETMOUNTAINS đã triển khai làm mát quy mô cho tải nặng mật độ cao (đến 66 kW/rack), với Rittal cung cấp giải pháp làm mát IT chìa khóa trao tay và GF cung cấp hệ thống ống polymer kỹ thuật cho cả khu vực xám và khu vực trắng.

Câu hỏi thường gặp

Các yêu cầu về chất lượng chất lỏng trong làm mát bằng chất lỏng trực tiếp tới chip là gì và chúng được theo dõi như thế nào?

Trong các hệ thống DLC, chất lượng chất lỏng là yếu tố quan trọng để bảo vệ thiết bị nhạy cảm và đảm bảo hiệu quả nhiệt ổn định. Hệ Thống Làm Mát Công Nghệ (TCS) thường dùng nước tinh khiết cao hoặc dung dịch propylene glycol (ví dụ: PG25), trong khi Hệ Thống Nước Tòa Nhà (FWS) có thể có yêu cầu hóa học khác.

Dù các hướng dẫn cũ của ASHRAE vẫn còn, đa số nhà vận hành hiện nay áp dụng tiêu chuẩn chất lỏng nghiêm ngặt hơn, thường được phát triển cùng OEM. Chất lượng chất làm mát được duy trì thông qua:

  • Phân tích chất lỏng ban đầu: Tiến hành khi khởi công hệ thống.

  • Giám sát trực tuyến: CDU thường tích hợp cảm biến thời gian thực cho nhiệt độ, áp suất, độ dẫn điện và pH.

  • Kiểm tra phòng thí nghiệm định kỳ: 2-6 tháng/lần cho nước/glycol; tối đa 12 tháng cho dung môi điện môi ổn định.

  • Phân tích theo sự kiện: Kích hoạt khi có cảnh báo, phát hiện ô nhiễm bằng mắt thường hoặc có thay đổi hệ thống.

  • Bảo trì bộ lọc: Thay thế định kỳ các bộ lọc trong CDU để ngăn ngừa tắc nghẽn hoặc màng sinh học.

     

    Danh mục cảm biến | Liên hệ chuyên gia để biết thêm

Chất liệu ống dẫn ảnh hưởng thế nào đến chất lượng chất lỏng làm mát và hiệu suất hệ thống?

Chất liệu ống dẫn đóng vai trò then chốt trong việc duy trì độ tinh khiết của chất làm mát và hiệu quả lưu thông lâu dài. Ống kim loại, do ăn mòn và rò rỉ vi lượng, tất yếu sẽ phát sinh chất bẩn vào chất làm mát, tùy vào hóa chất cũng như loại thép sử dụng. Khác với ống kim loại, các loại polymer như PP-H và PVDF không bị ăn mòn. Thay vào đó, chúng kháng hóa chất và giữ bề mặt trong ống nhẵn, giúp giảm:

  • Sự hình thành màng sinh học và cáu cặn

  • Ô nhiễm dạng hạt

  • Tăng trở lực thủy lực theo thời gian

Kết quả so sánh với thép không gỉ cho thấy sản phẩm ăn mòn có thể làm giảm lưu lượng lên đến 8% trong 10 năm, dẫn đến giảm tốc độ dòng chảy thực tế. Polymer ngăn tích tụ như vậy và duy trì động học chất lỏng ổn định trong vòng làm mát.

Ăn mòn thép không gỉ borated trong nước và không khí ẩm | Ống ma sát thấpLiên hệ chuyên gia để biết thêm

Hệ thống ống polymer có tương thích với các dung dịch làm mát sử dụng trong DLC không?

Có, polymer tương thích với nhiều loại chất lỏng kỹ thuật, bao gồm:

  • Nước khử ion (DI water)

  • Hỗn hợp glycol như ethylene-glycol (EG hoặc MEG) và propylene-glycol (PG hoặc MPG)

  • Một số chất lỏng điện môi (khi được xác nhận tương thích)

Hệ thống ống của GF giữ được độ ổn định hóa học và áp suất trên dải rộng dải hoạt động. Chúng tôi khuyến nghị sử dụng Công cụ kiểm tra kháng hóa chất hoặc hỏi chuyên gia cho từng trường hợp cụ thể.

Công cụ kiểm tra kháng hóa chất | Liên hệ chuyên gia để biết thêm

Tại sao bạn khuyên dùng PP-H thay vì PP-R hoặc các loại polypropylene khác?

PP-H (polypropylene đồng nhất) được ưu tiên sử dụng cho các ứng dụng DLC nhờ độ kết tinh cao hơn, dẫn đến:

  • Độ bền cơ học và khả năng chịu va đập lớn hơn

  • Khả năng kháng hóa chất vượt trội với các tác nhân oxy hóa

  • Khả năng hàn hồng ngoại ổn định với truy xuất nguồn gốc và tự động hóa đầy đủ

  • Hệ số thiết kế cao hơn (2.0 so với 1.25), lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi nhiệm vụ trọng yếu

Khác với PP-R chỉ dùng trong hệ thống cấp nước, PP-H được phát triển cho dẫn truyền hóa chất công nghiệp dưới điều kiện nhiệt và hóa chất khắc nghiệt. Hệ thống PROGEF của GF cũng cung cấp danh mục phụ kiện, van và dụng cụ hoàn thiện cho các vòng làm mát hiệu suất cao.

 

Công cụ kiểm tra kháng hóa chấtLiên hệ chuyên gia để biết thêm

Hệ thống ống polymer góp phần phát triển bền vững trong Làm Mát Bằng Chất Lỏng Trực Tiếp như thế nào?

Hệ thống ống polymer mang lại nhiều lợi ích môi trường trong toàn bộ vòng đời của hạ tầng Làm Mát Bằng Chất Lỏng Trực Tiếp (DLC) từ sản xuất đến vận hành:

  • Hàm lượng carbon thấp: Nhựa nhiệt dẻo như PP-HPVDF có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn kim loại như thép hoặc đồng. Nghĩa là tiêu tốn ít năng lượng khi sản xuất, giúp giảm lượng carbon tích lũy trong sản phẩm.

  • Vật liệu nhẹ: So với ống kim loại, ống polymer nhẹ hơn nhiều, từ đó giảm phát thải vận chuyển khi vận chuyển toàn cầu và lắp đặt.

  • Tuổi thọ lâu dài: Hệ thống polymer thiết kế bền bỉ — chống ăn mòn, cáu cặn, bám tạp chất, giúp kéo dài tuổi thọ hệ thống và giảm tần suất thay thế/sửa chữa.

  • Minh bạch môi trường: GF Piping Systems cung cấp Báo cáo Sản phẩm Môi trường (EPD) cho các giải pháp ống nhựa, với dữ liệu chi tiết, kiểm định bên thứ ba về tác động vật liệu, tiêu hao năng lượng và lượng carbon.

Lựa chọn hệ thống ống nhựa kỹ thuật giúp nâng cao hiệu suất, độ tin cậygiảm lượng carbon có thể đo đếm được trong vận hành DLC.

Công cụ tính toán carbon

Hệ thống ống nhựa có thân thiện môi trường và bền vững không?

Hệ thống ống nhựa được thiết kế với tiêu chí phát triển bền vững. Nhiều loại như HDPE, PE100, PVC-U, PVC-C được sản xuất từ vật liệu tái chế, một số như PVC-U còn sử dụng vật liệu tái tạo. Các hệ thống này được thiết kế nhằm giảm tiêu thụ năng lượng và cắt giảm dấu chân carbon. Ống và phụ kiện nhựa nhiệt dẻo tiêu tốn rất ít năng lượng khi sản xuất và vận chuyển so với hệ thống ống kim loại, đưa đến tổng lượng CO2 thấp hơn. GF Industry and Infrastructure Flow Solutions cung cấp Báo cáo Sản phẩm Môi trường cho các sản phẩm của mình, nêu rõ tác động môi trường và lợi ích về tính bền vững.

GF hỗ trợ khách hàng thiết kế và lắp đặt hạ tầng DLC dựa trên polymer như thế nào?

Chuyển đổi từ hệ thống ống kim loại truyền thống sang hệ thống polymer cho Làm Mát Bằng Chất Lỏng Trực Tiếp (DLC) có thể là thay đổi lớn — đặc biệt với những nhóm kỹ sư chưa quen thuộc với nhựa nhiệt dẻo. Vì vậy, GF cung cấp hỗ trợ toàn diện từ ý tưởng đến hoàn công:

  • Hỗ trợ thiết kế: Các chuyên gia của chúng tôi phối hợp chặt chẽ với nhóm của bạn để đồng thiết kế bố trí riêng dựa trên tải làm mát, hạn chế công trình và loại chất lỏng ưu tiên. Chúng tôi cung cấp bản thiết kế 2D/3D, phân tích ứng suất và đặc tả vật liệu chi tiết.

  • Dịch vụ tiền chế: Để giảm độ phức tạp tại công trường và đảm bảo chất lượng lắp đặt, chúng tôi cung cấp giải pháp tiền chế dạng module gồm đoạn ống, cuộn/bó, cụm van, sản xuất trong môi trường kiểm soát với quy trình hàn và kiểm tra áp lực được chứng nhận.

  • Hướng dẫn lắp đặt: Thông qua chương trình đào tạo chứng nhận, nhóm thi công của bạn sẽ được hướng dẫn thực hành tốt nhất về hàn, thao tác và đảm bảo chất lượng, giúp đảm bảo vận hành an toàn, kín nước ngay từ ngày đầu tiên.

  • Chuỗi cung ứng toàn cầu: Các cụm tiền chế được vận chuyển đi khắp thế giới, giảm công tác phối hợp và đẩy nhanh tiến độ dự án.

Hỗ trợ tích hợp này giúp giảm rủi ro lắp đặt, rút ngắn thời gian triển khai và đảm bảo ngay cả đội ngũ chưa có kinh nghiệm với polymer cũng có thể tự tin sử dụng hệ thống dòng chảy sẵn sàng cho DLC.

Liên hệ chuyên gia để biết thêm

Bạn muốn tìm hiểu thêm?

Bấm vào đây để lên lịch tư vấn cùng chuyên gia, trao đổi về nhu cầu dự án hoặc bất kỳ câu hỏi nào bạn cần giải đáp thêm.

George Fischer Pte. Ltd, Vietnam Representative Office

106 Nguyễn Văn Trỗi

700000 Ho Chi Minh

Việt Nam