Mengurangi Energi Pendinginan Pusat Data sebesar 80% dengan Katup Solenoid Kick &Drop

Greg Wainhouse, Manajer Pengembangan Bisnis Regional – Air Industri, Eropa Utara

Di pusat data dengan kepadatan tinggi saat ini, pendinginan cair langsung ke chip sangat penting untuk mengelola panas dari prosesor berkinerja tinggi, beban kerja AI, dan infrastruktur cloud. Inti dari sistem ini adalah katup solenoid yang bekerja cepat yang memberikan kontrol aliran presisi, mencegah server terlalu panas, dan menjaga waktu aktif tanpa gangguan.

Meskipun penting, pemberian energi secara terus-menerus pada katup solenoid menambah kebutuhan energi dan biaya pengoperasian yang signifikan. Di ribuan server yang beroperasi 24/7, bahkan peningkatan kecil dalam efisiensi katup dapat menghasilkan penghematan besar dan meningkatkan keberlanjutan.

Teknologi Kick &Drop coil mengatasi tantangan ini. Dengan menggunakan “tendangan” berkekuatan tinggi untuk menggerakkan katup dan fase “jatuhkan” berenergi rendah untuk menahannya pada posisinya, sistem ini dapat mengurangi konsumsi daya katup hingga 80%, sehingga membantu operator memenuhi target efisiensi dan menurunkan jejak karbon.

Berlangganan PII dan terima:

Majalah digital dua bulanan kami yang telah lama berdiri Informan Industri Proses , menampilkan artikel eksklusif, berita, dan pembaruan di seluruh Industri Proses, ditambah komentar dari tiga pakar industri kami:

Mengurangi Energi Pendinginan Pusat Data sebesar 80% dengan Katup Solenoid Kick &Drop
Sean Moran

Mengurangi Energi Pendinginan Pusat Data sebesar 80% dengan Katup Solenoid Kick &Drop
Gavin Smith

Mengurangi Energi Pendinginan Pusat Data sebesar 80% dengan Katup Solenoid Kick &Drop
Dave Hijau

TAMBAHAN:

Pembaruan Industri Proses – buletin elektronik mingguan kami
Podcast PII
Pesan khusus dari mitra periklanan kami

Greg Wainhouse menjelaskan:

Semakin Pentingnya Pendinginan Pusat Data yang Efisien

Manajemen termal yang efektif adalah tulang punggung pengoperasian pusat data yang andal. Tanpa pendinginan yang tepat, server dapat menjadi terlalu panas, sehingga menurunkan kinerja, memperpendek masa pakai peralatan, dan meningkatkan risiko waktu henti.

Pendinginan langsung ke chip telah menjadi metode pilihan di banyak fasilitas modern. Dalam pendekatan ini, panas yang dihasilkan oleh mikrochip server ditransfer langsung ke pelat dingin yang dipasang pada setiap prosesor. Campuran air-glikol bersirkulasi melalui pelat ini, menghilangkan panas melalui konveksi paksa.

Pendingin yang dipanaskan kemudian dialirkan melalui manifold ke chiller atau penukar panas di mana ia didinginkan sebelum kembali ke pelat dingin untuk siklus berikutnya.

Mempertahankan aliran cairan pendingin yang memadai sangatlah penting. Katup solenoid lebih disukai karena memberikan respons cepat yang diperlukan untuk menyesuaikan kebutuhan CPU yang terus berubah, yang dapat meningkat dari kondisi idle ke beban penuh dalam hitungan milidetik. Kontrol kelistrikannya memungkinkan respons otomatis terhadap sinyal sensor suhu, dan desainnya yang ringkas cocok dengan ruang terbatas pada manifold pelat dingin.

Mengurangi Energi Pendinginan Pusat Data sebesar 80% dengan Katup Solenoid Kick &Drop

Memahami Tantangan Energi

Pada server perusahaan pada umumnya, mungkin terdapat satu atau dua CPU per motherboard dan hingga delapan GPU, masing-masing memerlukan pendinginan khusus. Sistem yang lebih canggih dapat berisi lusinan prosesor, yang masing-masing memiliki pelat dingin dan susunan katupnya sendiri.

Jika dikalikan dengan ratusan server dalam satu rak dan ribuan server dalam satu fasilitas, jumlah katup menjadi sangat besar, sehingga konsumsi energinya menjadi faktor kunci dalam pengeluaran operasional dan kinerja keberlanjutan.

Katup solenoid tradisional menggunakan kumparan tunggal yang menghasilkan medan magnet terus menerus, menggerakkan katup ke posisinya dan menahannya di sana. Untuk mempertahankan posisinya, katup harus terus melawan pegas balik dan tekanan fluida, sehingga menjaganya tetap berenergi sepanjang waktu.

Cara Kerja Teknologi Kick &Drop

Teknologi Kick &Drop Bürkert menghilangkan ketidakefisienan ini dengan desain koil yang lebih cerdas yang dapat mengurangi kebutuhan energi hingga 80% per katup.

Sistem ini menggunakan dua gulungan kumparan yang dikemas dalam satu kumparan epoksi, yang ditenagai secara seri. Alih-alih memberikan daya yang konstan, sistem ini memberikan “tendangan” bertegangan tinggi untuk menggerakkan katup dengan cepat ke posisinya – fase aktuasi. Hal ini terjadi dalam waktu sekitar 500 mdtk, cukup cepat untuk mengimbangi perubahan suhu yang cepat.

Setelah diposisikan, belitan kedua memulai fase “jatuhkan”, menjaga pendorong dengan tegangan yang jauh lebih rendah dan energi yang jauh lebih sedikit. Gulungan inrush yang terlalu bersemangat menghasilkan daya start yang sangat tinggi, menggunakan sekitar 85% energi untuk menggerakkan pendorong dengan cepat, dan hanya sekitar 15% untuk menahan katup tetap terbuka.

Eksitasi berlebih ini juga menghasilkan daya aktivasi hingga 200% lebih besar dibandingkan desain konvensional, sehingga memungkinkan tekanan pengoperasian lebih tinggi.

Untuk pusat data yang beroperasi terus-menerus, penghematan kumulatifnya cukup besar. Pada instalasi besar yang memiliki ratusan atau ribuan katup, pengurangan konsumsi energi hingga 80% dapat mengurangi biaya pengoperasian dan emisi karbon secara signifikan.

Bürkert menawarkan Kalkulator Energi Kick &Drop dan CO₂ untuk memperkirakan penghematan energi dan potensi pengurangan karbon.

Peningkatan Daya Tahan dan Performa Termal

Selain penghematan energi, teknologi Kick &Drop meningkatkan daya tahan – yang merupakan faktor penting dalam pendinginan yang sangat penting.

Permintaan energi yang lebih rendah mengurangi pembentukan panas, sehingga meningkatkan manajemen termal di seluruh rakitan katup. Pemanasan media dibatasi, dan suhu maksimum yang dapat dicapai dibatasi pada 55°C, sehingga mengurangi risiko pengapuran dalam sistem yang menggunakan air murni.

Penurunan suhu pengoperasian juga mengurangi tekanan termal pada komponen utama, sehingga memperpanjang masa pakai, mengurangi perawatan, dan meminimalkan kegagalan akibat panas berlebih.

Membandingkan Kick &Drop dengan Kontrol Proporsional

Modulasi lebar pulsa (PWM) adalah metode alternatif yang mengaktifkan dan menonaktifkan katup solenoid untuk mengontrol arus rata-rata. Meskipun PWM dapat menurunkan konsumsi energi dibandingkan dengan katup yang terus diberi energi, PWM menimbulkan perangkat keras tambahan, kompleksitas, getaran, dan kebisingan yang terdengar – faktor-faktor yang dapat membahayakan keandalan jangka panjang dan kenyamanan tempat kerja.

Sebaliknya, Kick &Drop mempertahankan kesederhanaan dan ketahanan, memberikan respons cepat tanpa kerugian akibat peralihan yang cepat.

Solusi Manifold Terintegrasi untuk Pendinginan Langsung ke Chip

Katup hanyalah bagian dari gambaran pendinginan. Integrasi manifold berdampak signifikan terhadap performa.

Tim teknik Bürkert merancang manifold pesanan yang terintegrasi langsung dengan pelat dingin dan infrastruktur pendingin, menawarkan ukuran yang ringkas dan kesesuaian yang presisi. Solusi terintegrasi menyederhanakan pengembangan produk, mengurangi kompleksitas proyek, dan mempercepat penerapan saat bekerja sama dengan satu pemasok untuk katup dan manifold.

Mendukung Masa Depan Pusat Data Berkinerja Tinggi

Pasar pusat data global berkembang pesat, didorong oleh AI, komputasi awan, HPC, dan permintaan digital yang terus meningkat. Seiring meningkatnya kepadatan prosesor dan beban kerja yang semakin menuntut, manajemen termal yang efisien menjadi semakin penting.

Pendinginan langsung ke chip akan memainkan peran penting dalam memenuhi kebutuhan ini, menyediakan penghilangan panas secara tepat yang diperlukan untuk infrastruktur generasi berikutnya. Teknologi katup solenoid tetap penting, memberikan kontrol aliran otomatis dan cepat yang melindungi prosesor bernilai tinggi dari fluktuasi beban yang cepat.

Operator menghadapi tekanan yang semakin besar untuk mengurangi penggunaan energi dan memenuhi target keberlanjutan. Oleh karena itu, meningkatkan efisiensi setiap komponen dalam loop pendingin adalah hal yang sangat penting. Teknologi Kick &Drop menawarkan kecepatan, konsumsi daya rendah, dan daya tahan yang diperlukan untuk pengoperasian pusat data yang andal dan bertanggung jawab terhadap lingkungan.

Cari tahu lebih lanjut di sini .

Detail Kontak

Tentang Kami

Berita Terbaru

Video Terbaru

Sistem Kontrol Cairan Bürkert

Bürkert beroperasi di tiga puluh lima negara di seluruh dunia dan bekerja dengan jaringan distributor dan mitra yang besar, memastikan kedekatannya dengan pelanggan. Kehadiran global kami menjamin layanan dan dukungan penuh di setiap pasar. Penelitian mendorong perusahaan kami.

Kami tidak pernah puas dengan status quo dan terus mencari teknologi dan solusi baru bagi pelanggan kami. Setiap tahun, karyawan kami mengembangkan produk-produk canggih mulai dari unit pengukuran dan kontrol proses terintegrasi hingga sistem canggih yang digunakan dalam penelitian farmasi. Untuk tetap menjadi yang terdepan, kami banyak berinvestasi dalam penelitian dan pengembangan.

Di pusat penelitian kami di Jerman dan Perancis, 150 orang berdedikasi untuk membangun masa depan yang lebih baik bagi perusahaan dan pelanggan kami. Komitmen kami terhadap keahlian meluas ke seluruh dunia, memastikan inovasi kontrol cairan kami bermanfaat bagi pasar global.