直接液冷

用於白色空間和計算機房的高純度管路系統的直接液體冷卻。

應用

資料中心的直接液冷

直接液冷 (DLC),包含直接晶片冷卻或冷板冷卻在內的冷卻技術在高密度資料中心中正變得至關重要,因為傳統的空氣冷卻已無法跟上人工智慧驅動的CPU和GPU不斷上升的功率密度。透過將熱量從處理器直接轉移到循環冷卻液(例如25%丙二醇(PG25)或其他工程流體),DLC可實現卓越的熱性能,支援100 kW及以上的機架負載,並顯著提高能源效率

在典型的裝置中,冷卻液流經技術冷卻系統 (TCS) 到達安裝在發熱部件上的冷板。熱量被吸收,並透過冷卻液分配單元 (CDU) 輸送至設施供水系統 (FWS),並在那裡排出。保持冷卻液的純度、壓力穩定性和密封性至關重要,尤其考慮到冷板中的微小通道以及冷卻液與敏感電子設備的接近性。

聚合物管道系統相較於金屬管道系統,擁有顯著優勢。聚丙烯 (PP) 和聚偏氟乙烯 (PVDF) 等高性能材料耐腐蝕化學相容性強,有助於維持冷卻液品質。它們可在 -20°C 至 +140°C(PVDF)和 0°C 至 80°C(PP-H)的寬溫度範圍內可靠運行,耐壓高達 10 bar。這些材料的尺寸範圍從 d16 毫米到 d500 毫米,採用先進的紅外線焊接 (IR fusion) 技術連接,確保完全可追溯且經過壓力測試的性能。

與金屬替代品相比,聚合物解決方案更輕、更易於安裝,還能實現預製模組化部署,有助於縮短安裝時間降低成本並降低現場複雜性。這使得它們成為新建和改造專案的理想選擇,能夠支持面向未來的可持續製冷基礎設施。

使用700快速連接閥進行關鍵任務連接

採用世界上第一個全聚合物快速連接閥,徹底改變了直接晶片液體冷卻連接。

 700 快速連接閥 是一款專利的雙球閥,專為資料中心的直接液體冷卻 (DLC) 而設計。閥件採用耐腐蝕的 PVDF 聚合物製成,重量比金屬材質輕 50% 以上,且流量性能提升 25%。它專為冷卻分配單元 (CDU) 和伺服器機架之間使用而設計,並配備獨特的雙手安全聯鎖裝置,確保快速、無洩漏的維護。憑藉 25 年的使用壽命、UL 94 V-0 阻燃等級以及經過驗證的環境產品聲明 (EPD),它是關鍵任務冷卻基礎設施的明智且可持續的選擇。

成功案例

熱帶型直流冷卻

NUS, Singapore 新加坡國立大學

新加坡國立大學的永續熱帶資料中心試驗台開創了炎熱潮濕氣候下的節能冷卻技術。它採用無腐蝕、高性能熱塑性管道,可實現高達 40% 的節能效果。此試驗台為熱帶資料中心樹立了新的標準。

PVDF 歧管的直接晶片冷卻(D2C)系統

南韓 LG U+

LG U+ 在其位於坪村 2 號的 AI 資料中心測試平台上與GF合作,驗證了使用丙二醇混合物 (PG25) 的聚合物歧管系統,該系統可直接冷卻 100kW 機架的晶片。其輕巧、防腐蝕的設計確保了長期可靠性、易於安裝並降低了泵送能耗,從而以清潔高效的解決方案支援 LG U+ 的綠色 IT 策略。

場外預製

Rhodium ENT, USA

比特幣挖礦資料中心公司 Rhodium Enterprises 採用浸入式冷卻技術,將伺服器完全浸入水中,以最大限度地提高效率。 Rhodium Enterprises 在德克薩斯州坦普爾的新資料中心設計了一個廣泛的管道網絡,以支援這種先進的冷卻方法。

FAQs

直接晶片液體冷卻的流體品質要求是什麼,以及如何監控?

在DLC系統中,流體品質對於保護敏感設備並確保可靠的熱性能至關重要。技術冷卻系統 (TCS) 通常使用高純度水或丙二醇基流體(例如 PG25),而設施供水系統 (FWS) 可能具有不同的化學耐受性。

雖然舊版 ASHRAE 指南仍在使用,但大多數業者現在採用更嚴格的、針對特定項目的冷卻液規格,這些規格通常與原始設備製造商 (OEM) 合作制定。冷卻液品質的保持方式如下:

  • 初始流體分析:在系統試運轉期間進行。

  • 線上監控:CDU 通常包括溫度、壓力、電導率和 pH 值的即時感測器。

  • 定期實驗室測試:水/乙二醇冷卻劑每 2-6 個月一次;穩定介電流體每 12 個月一次。

  • 基於事件的分析:由警報、視覺污染或系統變化觸發。

  • 過濾器維護:定期更換 CDU 內的過濾器,以防止污染或生物膜生長。

     

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管材如何影響冷卻液品質和系統性能?

管道材料在保持冷卻液純度和長期流動效率方面發揮著至關重要的作用。金屬管道會因腐蝕和浸出而不可避免地將污染物釋放到冷卻液中,其含量取決於冷卻液的化學性質和所使用的鋼材。與金屬管道不同,PP-H 和 PVDF 等聚合物不會腐蝕。相反,它們能夠抵抗化學降解並保持光滑的內表面,從而減少:

  • 生物膜和水垢形成

  • 顆粒污染

  • 隨時間變化的液壓阻力

與不鏽鋼相比,腐蝕產物可在10年內使體積流量降低高達8%,導致流量明顯下降。聚合物可防止此類積聚,並保持冷卻迴路中流體動力學的穩定性。

硼化不銹鋼在水和潮濕空氣中的腐蝕 | 低摩擦管道 | 聯繫我們的專家以了解更多訊息

聚合物管道系統是否與 DLC 中使用的冷卻劑相容?

是的,聚合物與多種工程流體相容,包括

  • 去離子水(DI水)

  • 乙二醇混合物,例如乙二醇(EG或MEG)和丙二醇(PG或MPG)基冷卻液

  • 選擇介電流體 (根據相容性聲明)

GF 管道系統在廣泛的工作範圍內保持化學穩定性壓力完整性。對於具體使用情況,我們建議您諮詢我們的耐化學性工具或諮詢我們的專家。

耐化學性工具 | 聯絡我們的專家以了解更多訊息

為何您推薦 PP-H 而不是 PP-R 或其他聚丙烯類型?

PP-H(homopolymer polypropylene)由於其較高的結晶度而成為 DLC 應用的首選,從而帶來以下優勢:

  • 更高的機械強度和抗衝擊性

  • 卓越的耐氧化性

  • 可靠的紅外線焊接,具有完全可追溯性和自動化

  • 更高的設計係數(2.0 vs. 1.25),適用於關鍵任務應用

與專為管道設計的 PP-R 不同,PP-H 是為在熱應力和化學應力下處理工業流體而開發。 GF 的 PROGEF 系統還提供專為高性能冷卻迴路量身訂製的全套配件、閥件和工具產品組合。

 

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聚合物管道系統如何促進直接液體冷卻的可持續性?

聚合物管道系統在直接液體冷卻 (DLC) 基礎設施從生產到運作的整個生命週期中具有多種環境優勢:

  •  較低的隱含碳PP-H PVDF 等熱塑性塑膠的熔點明顯低於鋼或銅等金屬。這意味著製造過程中所需的能源更少,從而減少隱含碳

  • 輕質材料:與金屬管道相比,聚合物重量輕得多,從而降低了全球運輸和安裝物流過程中的運輸排放量。

  • 使用壽命長:聚合物系統經過精心設計,具有耐腐蝕、耐污染和耐結垢的耐用性,可延長系統壽命並減少更換或維修的頻率。

  •  環境透明度:GF 管道系統為其管道解決方案提供環境產品聲明 (EPD),提供有關材料影響、能源使用和碳足跡的詳細、第三方驗證數據。

選擇工程塑膠管道有助於提高 DLC 營運的高性能可靠性和顯著的減碳效果。

碳排放計算器

塑膠管道系統是否環保且永續?

塑膠管道系統的設計充分考慮了環境永續性。許多類型的管道,例如 HDPE、PE100、PVC-U 和 PVC-C,均採用可回收材料製成,其中一些類型(例如 PVC-U)甚至採用了可再生材料。這些系統的設計旨在降低能耗和碳足跡。熱塑性管道和配件在生產和運輸過程中所需的能源遠低於金屬管道系統,從而減少了整體二氧化碳排放量。 GF 工業和基礎設施流體解決方案為其產品提供環境產品聲明,詳細說明其環境影響和永續性效益。

GF 管道系統如何支援客戶設計和安裝基於聚合物的 DLC 基礎設施?

從傳統金屬管道過渡到用於直接液體冷卻 (DLC) 的聚合物系統可能是一項重大變革,尤其對於不熟悉熱塑性塑膠的工程團隊而言。因此,GF 提供從概念到試運轉的全面支援

  • 設計支援:我們的專家將與您的團隊緊密合作,根據您的冷卻負荷、建築限制條件和首選流體類型,共同設計客製化佈局。我們提供 2D/3D 管道設計、應力分析和詳細的材料規格。

  • 預製服務:為了減少現場複雜性並確保安裝質量,我們提供管道線軸、組件和閥組的模組化預製,所有這些都是在受控環境中製造的,並經過認證的焊接和壓力測試。

  • 安裝指導:透過我們認證的培訓計劃,您的安裝人員將學習焊接、處理和品質保證的最佳實踐,確保從第一天起就實現安全和無洩漏的性能。

  • 全球物流:我們的預製組件運往世界各地,減少了協調工作並加快了專案進度。

這種整合支援降低了安裝風險,縮短了部署時間,並確保即使是剛接觸聚合物的團隊也可以放心地採用 DLC 流動系統。

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