Infinity Turbine, американская компания, специализирующаяся на использовании отработанного тепла для выработки электроэнергии, разработала импульсный транскритический тепловой насос на CO2 (R744), который обеспечивает эффективное охлаждение центров обработки данных с графическими процессорами (GPU), сообщает генеральный директор компании Грег Гизе.
Согласно информации на сайте компании, один графический процессор Nvidia A100 — новое устройство для обработки данных ИИ, которое удваивает объём памяти предыдущего поколения с пропускной способностью 2 терабайта в секунду — выделяет 0,3 кВт тепла при температуре от 40 до 60 °C. Таким образом, центр обработки данных, в котором используется 50 000 графических процессоров, должен рассеивать 15 МВт тепла.
«Технология CO2 становится все более востребованной для охлаждения центров обработки данных, особенно учитывая ее эффективность при высоких температурах и экологичность за счет использования природного хладагента. Наша уникальная конструкция без механических компонентов обеспечивает высокий КПД при значительных тепловых нагрузках на графические процессоры»,
— сказал Гизе в интервью NaturalRefrigerants.com.
Конструктивные особенности
По словам Гизе, основной рабочий механизм теплового насоса основан на каскадной передаче тепла и эжекторных насосах без движущихся частей.
В теплообменнике жидкий CO2 поглощает избыточное тепло графического процессора, нагреваясь до транскритического состояния при температуре выше 31 °C и давлении выше 73,8 бар.
Затем нагретый CO2 проходит через систему эжекторных насосов, которая расширяет хладагент, создавая импульсное падение давления.
Хладагент охлаждается при падении давления и возвращается в жидкое состояние. Согласно пресс-релизу, написанному Гизе, снижение давления CO2 с 80 до 10 бар снижает температуру хладагента до −10…−20 °C в зависимости от степени расширения.
В цикле используются обратные клапаны для предотвращения противотока и обеспечения надёжного поступления хладагента в следующий теплообменник.
Сокращение эксплуатационных затрат
Благодаря использованию эффекта Джоуля-Томсона транскритический тепловой насос на CO2 может снизить энергопотребление ЦОДа на 50% по сравнению с традиционными методами воздушного или водяного охлаждения, отметил Гизе.
На охлаждение крупных дата-центров с использованием воздушных технологий приходится 30‒50% от общего энергопотребления объекта. По словам Гизе, импульсный транскритический тепловой насос на диоксиде углерода может сократить потребление энергии на 50%
Хотя технология водяного охлаждения обеспечивает более высокие показатели энергоэффективности в центрах обработки данных, чем варианты с воздушным охлаждением, транскритическая система на CO2 с меньшей сложностью инфраструктуры сократит расходы на перекачку воды и охлаждение.
«Отсутствие механических компонентов повышает долговечность, снижает потребность в обслуживании и сводит к минимуму рабочий шума», — сказал Гизе.
Интерес со стороны отрасли ЦОД
В связи с растущим спросом на вычисления с помощью ИИ и увеличением использования графических процессоров ЦОДы стремятся сократить потребление энергии.
«Центры обработки данных ищут способы соответствовать нормативным и экологическим стандартам, одновременно справляясь с растущими тепловыми нагрузками»,
— сказал Гизе.
Компания видит значительный потенциал роста для тепловых насосов на CO2 в США и Канаде. Он рассказал NaturalRefrigerants.com что несколько операторов центров обработки данных уже проявили интерес к технологии Infinity Turbine.
Канадский производитель M&M Carnot сообщает, что с 2012 года он установил системы охлаждения Aquilon на CO2 в «десятках» центров обработки данных в Канаде. В 2022 году компания выпустила официальный документ, чтобы помочь владельцам объектов обработки данных ориентироваться в вариантах охлаждения.
Центр обработки данных в Испании, принадлежащий международному поставщику информационных технологий KIO Network, будет использовать системы охлаждения и кондиционирования на CO2 (R744), произведенные датским OEM Advansor.
Комментарии 0
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставить комментарий