In het vorige artikel in onze reeks over vloeistofkoeling hebben we gekeken naar de infrastructuur die datacenters nodig hebben om gebruik te kunnen maken van een vloeistofkoelsysteem. En naar het samenspel tussen de afzonderlijke componenten bij het integreren van een krachtig vloeistofkoelsysteem. In dit blog gaan we nader in op de producten van STULZ, en laten we zien hoe moderne vloeistofkoelomgevingen kunnen worden bediend met onze nieuwe systemen.
Combineer lucht- en vloeistofkoeling met de STULZ CyberCool CMU
Vloeistofkoeling is een aanvulling op luchtkoeling bij hoge vermogensdichtheden
STULZ heeft als bedrijf al meer dan 50 jaar ervaring op het gebied van airconditioning voor datacentra. In die tijd hebben de producten van STULZ een constante ontwikkeling doorgemaakt, waarbij het niet alleen maar om topkwaliteit en efficiëntie draaide: ons streven is ook altijd om zoveel mogelijk oplossingen op maat te bieden, om zo aan klantspecifieke eisen te kunnen voldoen.
In de afgelopen jaren heeft zich een duidelijke trend afgetekend in de wereldwijde datacentrumsector: we zien steeds hogere vermogensdichtheden, terwijl de voetafdrukken van datacentra veelal gelijk zijn gebleven. Deze ontwikkeling brengt nieuwe uitdagingen met zich mee, vooral op het gebied van koeling. Dit komt door de toenemende vraag naar energie-intensieve toepassingen, bijvoorbeeld met betrekking tot AI en zelfrijdende auto's, maar ook in de geneeskunde en wetenschap. Bij het koelen van de krachtige computeromgevingen die nodig zijn voor deze technologieën, wordt steeds vaker gebruikgemaakt van vloeistofkoeling. Vloeistof kan namelijk aanzienlijk meer warmte opnemen en afvoeren dan lucht.
Volgens experts zal in 2030 al ongeveer 50 procent van alle servers door vloeistofsystemen gekoeld worden. STULZ had deze trend al vroeg opgemerkt. Om klanten die te maken hebben met uitzonderlijk hoge vermogensdichtheden oplossingen op maat te kunnen bieden, ontwierpen onze ingenieurs krachtige vloeistofkoelingscomponenten die naadloos geïntegreerd kunnen worden in bestaande airconditioningsystemen. Daarnaast kunnen deze componenten ook gecombineerd worden met andere STULZ-producten.
Luchtkoeling is wel nog steeds de voorkeursmethode voor toepassingen met vermogensdichtheden tot 25 kW per rek (met een warmtewisselaardeur van 50 kW). Hetzelfde geldt voor het afvoeren van restwarmte in omgevingen met vloeistofkoeling.
De eerste koeldistributie-unit (CDU) van STULZ: CyberCool CMU
De CyberCool CMU is het eerste STULZ-product dat uitsluitend gebruikmaakt van vloeistofkoeling. Deze koeldistributie-unit (CDU) is ontworpen voor zowel omgevingen met alleen vloeistofkoeling als hybride omgevingen, waarin lucht- en vloeistofkoeling naast elkaar worden gebruikt.
Een belangrijk kenmerk van de CDU is dat het FWS (het watersysteem van de faciliteit) en het TCS (het koelsysteem voor de technologie) van elkaar zijn gescheiden door middel van een warmtewisselaar. Hierdoor kunnen de temperatuur en de volumesnelheid van beide circuits onafhankelijk van elkaar worden geregeld door middel van kleppen en pompen.
Bovendien maakt deze scheiding het mogelijk om te voldoen aan de strenge zuiverheidseisen voor TCS-water, en om vloeistoffen te gebruiken die de servers niet beschadigen in geval van lekkage. De CDU is verkrijgbaar met een nominale warmte-uitwisseling van 345 tot 1380 kW onder standaard systeemomstandigheden. De unit is geschikt voor temperatuurvensters van klasse ASHRAE W32 tot ASHRAE W+, en dus ook voor gebruik in combinatie met een koelmachine met Vrije-Koeling functie en voor direct-to-chip- en immersiekoeling
Als de TCS-temperatuur het toelaat, is het zelfs mogelijk om het hele jaar door gebruik te maken van Vrije Koeling. Bovendien bieden de temperatuurvensters een ideale basis voor de integratie van systemen voor afvalwarmteterugwinning. En met de STULZ E² Controller behoren eenvoudige gesloten regelkringen en aansluiting van de CMU op een DCIM-systeem ook tot de mogelijkheden.
CDU als centraal element voor hybride koeloplossingen
Zelfs (in-line) airconditioningunits en deurkoelunits die voorheen alleen voor luchtkoeling werden gebruikt, kunnen parallel met vloeistofkoelingscomponenten worden ingezet. Bovendien kunnen airconditioningunits zoals de CyberAir 3 PRO de 20 tot 30 procent restwarmte afvoeren die afkomstig is van niet-vloeistofgekoelde componenten, zoals voedingseenheden. In-line airconditioningunits, zoals onze CyberRow-systemen, kunnen ook de restwarmte uit de lucht afvoeren. Omdat deze systemen direct tussen de rekken worden geïnstalleerd, bieden ze kortere en dus efficiëntere luchtgeleidingsroutes. Het is ook mogelijk om warmtewisselaardeuren, zoals ons CyberRack-systeem, aan de achterkant van de rekken te monteren. Hierdoor wordt de restwarmte direct afgevoerd. Als er gebruik wordt gemaakt van warmtewisselaardeuren, is het niet nodig om de serverruimte op te delen in warme en koude gangen, omdat de warme lucht niet meer de ruimte in wordt geblazen.
Om het watersysteem van de faciliteit te koelen, wordt de CyberCool CMU meestal gecombineerd met een koelmachine met Vrije Koeling functie, zoals de STULZ CyberCool Explorer. Deze heeft drie verschillende standen, afhankelijk van hoe het systeem is geïnstalleerd: Vrije Koeling, Vrije Koeling in combinatie met compressorkoeling (met traploze regeling) of pure compressorkoeling. Bij de hierboven vermelde temperatuurbereiken, ASHRAE W32 tot ASHRAE W+, kan de koelmachine in gematigde omgevingen bijna altijd gebruikmaken van de energiebesparende Vrije Koelingstand. Natuurlijk biedt STULZ ook een groot aantal andere koelmachines voor allerlei verschillende toepassingen. De nominale warmtewisseling van deze machines varieert van 40 tot 1860 kW.
Complete oplossingen voor vloeistofkoeling uit één bron
Met STULZ Modular levert STULZ niet alleen zelf de koeloplossingen, maar bieden we ook volledig gebruiksklare microdatacenters en modulaire datacenters. De modules zijn uitgerust met koelsystemen (zoals de CyberCool Indoor Chiller, de TelAir Shelter-airconditioningunit of de CyberCool CMU), stroomvoorziening (UPS, PDU) en Data Center Infrastructure Management (DCIM), zodat de klant zelf alleen nog maar IT- en netwerkapparatuur hoeft aan te sluiten. Naast de bovengenoemde eigen componenten, gebruikt STULZ in deze modules ook componenten van partnerbedrijven zoals Asperitas. Asperitas is een specialist op het gebied van vloeistofkoeling en levert tanksystemen voor immersiekoeling die, in combinatie met de CDU's, koelmachines en airconditioningunits van STULZ, een krachtige compacte datacentrummodule met een IT-capaciteit tot 200 kW volledig kunnen koelen. STULZ Micro DC-microdatacentra zijn ook beschikbaar met vloeistofkoeling voor een IT-capaciteit tot 100 kW.
Nieuwe STULZ-vloeistofkoelsystemen
Met de CyberCool CMU zetten we onze eerste stappen in de vloeistofkoelsector. Naast ons brede aanbod aan luchtkoelsystemen, die voor veel toepassingen nog steeds de eerste keuze zijn en ook voortdurend verbeterd worden, zullen we op de lange termijn ons aanbod voor de hoogwaardige-computersector versterken met nog meer vloeistofkoelproducten. Zo kan STULZ ook in de toekomst oplossingen op maat blijven bieden voor elk datacentrum, ongeacht de capaciteit.