Arrefecimento de racks de alta densidade em centros de dados: otimizar os circuitos de líquido com um medidor de caudal ultrassónico

Face ao crescimento da inteligência artificial, da computação em nuvem e da computação de alto desempenho, os centros de dados têm de gerir cargas térmicas cada vez mais elevadas. Para garantir a segurança dos racks de alta densidade e melhorar a eficiência energética das instalações, a refrigeração líquida impõe-se como uma solução fundamental. No entanto, é necessário medir e controlar com precisão os caudais em cada circuito hidráulico. O medidor de caudal ultrassónico s-flow da Fuji Electric oferece uma solução fiável, compacta e sem perda de carga para otimizar a supervisão dos circuitos de refrigeração líquida.


O arrefecimento por líquido nos centros de dados face aos novos desafios energéticos e regulamentares

Corredor de racks de servidores de alta densidade num centro de dados com iluminação azul e refrigeração otimizada

Os centros de dados estão no centro da transformação digital. O crescimento da IA, da computação de alto desempenho (HPC) e dos serviços na nuvem está a aumentar significativamente a densidade de potência dos servidores. Esta evolução obriga os operadores a repensar as suas arquiteturas térmicas, a fim de evitar o sobreaquecimento, a perda de desempenho e as interrupções do serviço.

A refrigeração líquida, quer se trate de soluções «direct-to-chip», de permutadores de calor com porta traseira ou de circuitos hidrónicos dedicados, permite transportar o calor para o mais próximo possível dos componentes sensíveis. Esta abordagem oferece uma transferência térmica mais eficiente do que o ar e responde às necessidades dos racks de alta densidade.

No entanto, esta evolução traz consigo novos desafios. Os operadores têm de controlar os caudais, equilibrar os circuitos hidráulicos entre os racks, detetar rapidamente anomalias e melhorar a eficiência energética global. O documento salienta igualmente a importância das recomendações da ASHRAE para ambientes de TI, dos objetivos de PUE e dos compromissos ambientais relacionados com a redução do consumo de água e de energia.


Circuitos de refrigeração líquida difíceis de equilibrar e monitorizar

Circuitos de refrigeração líquida ligados a racks de servidores de alta densidade em centros de dados

Num centro de dados de alta densidade, um caudal insuficiente num circuito de refrigeração pode provocar um sobreaquecimento local dos processadores. Esta situação pode causar uma diminuição do desempenho ou mesmo a interrupção de serviços críticos. Por outro lado, um caudal excessivo mal controlado aumenta desnecessariamente o consumo elétrico das bombas e prejudicaa eficiência energética da instalação.

A dificuldade aumenta ainda mais em infraestruturas que incluem dezenas ou centenas de circuitos de refrigeração. Sem uma medição fiável do caudal, torna-se complexo identificar um desequilíbrio hidráulico, a obstrução de um permutador de calor, a presença de bolhas de ar ou o início de uma fuga.

Ao adicionar novos racks de IA, por exemplo, uma alteração no sistema hidráulico pode perturbar toda a rede sem ser imediatamente detetada. Por isso, os operadores necessitam de uma solução de medição do caudal de refrigeração líquida que seja precisa, robusta e facilmente integrável nos sistemas de supervisão existentes.


A solução da Fuji Electric: o medidor de caudal ultrassónico s-flow para controlar a refrigeração de racks de alta densidade

Técnicos a supervisionar o desempenho e a refrigeração de um centro de dados de alta densidade através de ecrãs de controlo

O medidor de caudal por ultrassons s-flow da Fuji Electric foi concebido para responder às necessidades dos circuitos de refrigeração líquida em centros de dados. Baseia-se numa tecnologia de medição por ultrassons com tempo de trânsito, permitindo medir o caudal de líquidos sem peças mecânicas em movimento.

Este design apresenta uma vantagem significativa: não acrescenta perda de carga ao circuito. O fluido circula livremente, sem obstáculos na conduta, o que contribui para preservar a eficiência hidráulica da instalação. O sensor compacto monobloco facilita também a integração direta em linha, mesmo em ambientes técnicos com restrições, como armários de alta densidade ou circuitos próximos dos racks.

O s-flow mede caudais baixos a médios com excelente repetibilidade, um aspeto essencial para sistemas de refrigeração direta ao chip ou permutadores de calor montados na parte traseira do rack. As suas saídas analógicas e digitais permitem uma integração simples nas arquiteturas de supervisão do centro de dados, nomeadamente BMS ou SCADA. Os dados de caudal em tempo real permitemajustar as velocidades das bombas, detetar desvios e otimizar a distribuição de refrigeração de forma a corresponder o mais fielmente possível às necessidades reais dos equipamentos de TI.

Esquema de refrigeração líquida de racks de servidores com medidores de caudal ultrassónicos e circuito de refrigeração
Diagrama que ilustra um sistema de refrigeração líquida para racks de alta densidade com medição de caudal por ultrassons.

Descubra a solução para gerir a refrigeração de racks de alta densidade


Por que escolher um medidor de caudal por ultrassons para o sistema de refrigeração líquida de um centro de dados?

Técnico responsável pela supervisão de racks de servidores de alta densidade com computador portátil num centro de dados

Garantir a refrigeração dos racks de alta densidade
A medição precisa e contínua do caudal permite verificar se cada rack recebe o caudal necessário para manter o seu desempenho térmico.

Otimizar a eficiência energética dos circuitos hidrônicos
Ao evitar caudais excessivos desnecessários, o medidor de caudal contribui para reduzir o consumo das bombas e melhorar a eficiência global do centro de dados.

Reduzir os custos de manutenção
A tecnologia sem peças móveis limita o desgaste mecânico e reduz os riscos de obstrução associados aos componentes internos.

Melhorar a disponibilidade das instalações
A deteção precoce de desvios, anomalias, bolhas de ar, fugas ou perdas de desempenho hidráulico permite intervir antes que um incidente comprometa a continuidade do serviço.

Facilitar a integração em sistemas de supervisão
Graças às suas saídas analógicas e digitais, o medidor de caudal s-flow integra-se facilmente nas arquiteturas BMS e SCADA existentes.

Medidor de caudal ultrassónico instalado numa tubagem para medir o caudal de um circuito de refrigeração de líquido
Medidor de caudal ultrassónico utilizado para monitorizar o caudal dos circuitos de refrigeração líquida em centros de dados.

Medidor de caudal ultrassónico compacto s-flow para circuitos de refrigeração líquida de racks de alta densidade 

Medidor de caudal ultrassónico compacto instalado numa conduta para o controlo do caudal em circuitos de líquidos

Medir com precisão o caudal sem causar perda de carga
A tecnologia ultrassónica de tempo de trânsito garante uma medição fiável, sem a necessidade de instalarobstáculos na conduta.

Simplificar a instalação em ambientes com espaço reduzido
O sensor compacto monobloco permite uma integração direta em linha, mesmo quando o espaço disponível é limitado.

Adaptável a circuitos de refrigeração líquida de alta densidade
O medidor de caudal é compatível com água e misturas de água/glicol utilizadas em aplicações de refrigeração direta no chip.

Reforçar a fiabilidade e a disponibilidade das instalações
A sua conceção sem peças móveis limita o desgaste mecânico e contribui para uma exploração sustentável.

Racks de servidores de alta densidade alinhados num centro de dados com equipamento informático e iluminação LED azul
Infraestrutura de racks de alta densidade que ilustra os ambientes que requerem um sistema de refrigeração líquida fiável e de alto desempenho.

Controle os seus circuitos hidráulicos para proteger os racks de alta densidade com os medidores de caudal da Fuji Electric

Nas infraestruturas de TI de última geração, a estabilidade do sistema de refrigeração depende da capacidade de monitorizar com precisão a circulação do fluido nas imediações dos equipamentos críticos. A medição contínua permite antecipar desequilíbrios, manter as condições térmicas adequadas e limitar o consumo desnecessário de energia associado ao bombeamento.

Com o seu medidor de caudal por ultrassons s-flow, a Fuji Electric oferece uma solução concebida para as redes de refrigeração líquida dos centros de dados. O seu formato compacto facilita a sua instalação em linhas existentes, enquanto a sua tecnologia de medição não intrusiva contribui para preservar o desempenho hidráulico do circuito.

Este sistema de monitorização ajuda os operadores a supervisionar melhor as suas instalações, a detetar mais cedo as variações no funcionamento e a garantir a fiabilidade do fornecimento de refrigeração aos armários de servidores mais exigidos.

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Otimizar os circuitos de refrigeração líquida dos racks de alta densidade dos centros de dados graças ao medidor de caudal por ultrassons

Faça o download da ficha de aplicação e descubra a solução para otimizar a refrigeração líquida dos racks de alta densidade dos centros de dados!

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