La crescita esponenziale dei data center, trainata dal cloud, dall'intelligenza artificiale (IA) e dai big data, comporta un aumento continuo della densità di potenza e delle esigenze di raffreddamento. In questo contesto, il controllo delle portate dei fluidi termovettori diventa strategico. Tanto più che i sistemi di raffreddamento a liquido sono sempre più utilizzati nella maggior parte dei data center in tutto il mondo.
I misuratori di portata a ultrasuoni si stanno affermando oggi come una soluzione di misurazione affidabile e non invasiva per ottimizzare i sistemi di raffreddamento dei data center, sia che utilizzino acqua refrigerata che raffreddamento diretto a liquido (DLC).
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Il ruolo principale di un sistema di raffreddamento per data center è quello di estrarre il calore prodotto dalle apparecchiature informatiche (server, rack di rete, dispositivi di archiviazione) al fine di mantenere condizioni operative sicure e stabili. Il principio è semplice: ogni kilowatt consumato dall'IT viene convertito quasi interamente in calore, che deve essere dissipato continuamente.
Per migliorare le prestazioni, molti data center utilizzano sistemi idraulici ad acqua refrigerata. Il calore viene trasferito dall'aria all'acqua tramite scambiatori di calore, quindi dissipato grazie a:
Queste architetture idrauliche consentono un migliore controllo termico, una maggiore efficienza energetica e una distribuzione ottimizzata del freddo su larga scala.
Con l'avvento dell'intelligenza artificiale, del calcolo ad alte prestazioni (HPC) e dei rack ad alta densità, il raffreddamento a liquido diventa indispensabile. Esistono due approcci principali:
In queste architetture, il controllo della portata dei fluidi è essenziale per garantire prestazioni termiche costanti e mettere in sicurezza le apparecchiature.
I dati numerici dimostrano quanto il raffreddamento sia una sfida energetica, economica e ambientale per i moderni data center.
Questi dati dimostrano chiaramente che le prestazioni di un data center non dipendono più solo dai server, ma anche dalla precisione delle misurazioni, dalla gestione delle portate e dall'ottimizzazione dei sistemi di raffreddamento.
Un moderno data center trasforma quasi tutta l'energia elettrica consumata in calore residuo. Tuttavia, i data center devono bilanciare carichi di lavoro molto intensi con obiettivi di sostenibilità.
I sistemi di raffreddamento devono quindi:
In questo contesto, una misurazione precisa e continua delle portate è indispensabile per gestire efficacemente gli impianti.
I misuratori di portata a ultrasuoni trovano numerose applicazioni nei data center, ovunque il controllo dei flussi idraulici sia essenziale per le prestazioni, la sicurezza e l'efficienza energetica degli impianti.
Nei sistemi di raffreddamento ad acqua ghiacciata, i misuratori di portata a ultrasuoni vengono utilizzati per:
Consentono di garantire una distribuzione omogenea del freddo ed evitare sprechi energetici dovuti a portate eccessive.
Controllare
Monitorare
Verificare
Con lo sviluppo del circuito di raffreddamento a liquido, la precisione della misurazione è fondamentale. I misuratori di portata a ultrasuoni vengono utilizzati per:
Le unità di raffreddamento fungono da interfaccia tra i circuiti di raffreddamento IT e i circuiti idraulici dell'edificio. I misuratori di portata a ultrasuoni svolgono un ruolo fondamentale in questo contesto per:
Fornendo dati affidabili e continui, i misuratori di portata a ultrasuoni contribuiscono direttamente a:
Integrati nei sistemi di gestione energetica, i misuratori di portata a ultrasuoni consentono di:
Grazie alla loro versatilità, i misuratori di portata a ultrasuoni si affermano come strumenti fondamentali per accompagnare l'evoluzione dei data center verso infrastrutture più efficienti, più sobrie e più resilienti.
I misuratori di portata a ultrasuoni presentano caratteristiche particolarmente adatte alle esigenze dei sistemi di raffreddamento dei data center, dove affidabilità, precisione e continuità del servizio sono requisiti fondamentali.
I loro principali vantaggi per il raffreddamento dei data center sono i seguenti:
Grazie a questa serie di vantaggi, i misuratori di portata a ultrasuoni costituiscono uno strumento essenziale per garantire la sicurezza dei sistemi di raffreddamento e migliorare in modo sostenibile le prestazioni energetiche dei data center.
Misurazione non invasiva
Manutenzione ridotta
Precisione di misurazione
Compatibilità
Elevata affidabilità
La misurazione della portata consente di garantire che la quantità di fluido refrigerante che circola nei circuiti idraulici sia adeguata al carico IT effettivo. Una misurazione accurata evita il rischio di surriscaldamento, limita il raffreddamento eccessivo e contribuisce direttamente all'ottimizzazione energetica e alla riduzione del PUE.
I misuratori di portata a ultrasuoni sono non invasivi, privi di parti mobili e senza perdita di carico. Offrono un'eccellente affidabilità, richiedono poca manutenzione e sono particolarmente adatti alle infrastrutture dei data center, dove la continuità del servizio è essenziale.
Sì. I misuratori di portata a ultrasuoni sono perfettamente adatti ai circuiti di raffreddamento a liquido diretto (DLC), in particolare per il controllo delle portate che alimentano le piastre di raffreddamento dei processori CPU e GPU, nonché per il controllo delle CDU.
Sì. Grazie alla loro tecnologia non invasiva, i misuratori di portata a ultrasuoni possono essere installati su reti esistenti, comprese tubazioni di grande diametro, senza interruzioni significative del servizio né modifiche sostanziali agli impianti.
Fornendo dati affidabili e in tempo reale sulla portata, i misuratori di portata a ultrasuoni consentono di ottimizzare il funzionamento delle pompe, bilanciare i circuiti idraulici e ridurre i consumi energetici legati al raffreddamento.
I sistemi di raffreddamento svolgono un ruolo determinante nell'impatto ambientale dei data center, ovvero dei centri di elaborazione dati. Una parte significativa dell'energia consumata è legata alla produzione di freddo e alla gestione termica degli impianti. Le soluzioni di raffreddamento a liquido e di free cooling, se correttamente progettate e implementate, consentono di ridurre in modo significativo il consumo energetico complessivo.
L'efficienza energetica di un data center viene generalmente valutata utilizzando il PUE (Power Usage Effectiveness), che misura il rapporto tra l'energia totale consumata e quella dedicata alle apparecchiature IT e di raffreddamento. Una gestione termica inadeguata può compromettere notevolmente questo rapporto, causare un consumo eccessivo di energia, aumentare la domanda di acqua e avere ripercussioni significative sull'affidabilità delle apparecchiature e dell'infrastruttura.
Il miglioramento delle prestazioni ambientali passa attraverso soluzioni di raffreddamento più sobrie, un migliore controllo delle temperature, delle portate e delle risorse, nonché l'adozione di metodi, strumenti e innovazioni adeguati alle esigenze dei data center. Questi elementi sono essenziali per accompagnare il processo decisionale delle aziende e progettare infrastrutture più sostenibili, con indicatori migliori come il PUE e il CUE.
Aurélien BARRA
Responsabile tecnico – Sistemi di misurazione della portata e flussimetria
