Насосы для жидкостного охлаждения центров обработки данных с использованием искусственного интеллекта: руководство по выбору для систем первичной обработки, охлаждающих пластин и погружных систем.

В 2024 году средняя удельная мощность стоек в гипермасштабных центрах обработки данных составляла 12–20 кВт. В 2026 году стойки для обучения ИИ, работающие на системах NVIDIA Blackwell GB200 или GB300, регулярно превышают 130 кВт, а в некоторых системах с жидкостным охлаждением потребление превышает 250 кВт на стойку. Воздушное охлаждение перестало быть стандартным решением для теплоотвода около 18 месяцев назад, и сейчас отрасль находится в процессе структурного преобразования: каждый крупный гипермасштабный центр обработки данных, каждый новый центр размещения оборудования Tier III/IV и каждый передовой центр высокопроизводительных вычислений проектируются с жидкостным охлаждением по умолчанию. Компонент, находящийся в центре этого жидкостного контура — тот, который выходит из строя первым, задает уровень шума в зале обработки данных и определяет, будет ли блок распределения охлаждения (CDU) соответствовать своему соглашению об уровне обслуживания (SLA) — это насос.

Более десяти лет мы занимаемся разработкой насосов с магнитным приводом и герметичными двигателями для систем терморегулирования в полупроводниковой, аккумуляторной (для электромобилей) и обрабатывающей промышленности. Рабочий цикл центров обработки данных с искусственным интеллектом имеет общие черты со всеми тремя отраслями, а также несколько действительно новых ограничений. В этом руководстве рассматривается выбор насосов для контуров охлаждения с прямым подключением к чипу (DLC), однофазных и двухфазных погружных систем, первичных и вторичных контуров CDU, а также теплообменников с задней дверцей (RDHx), которые соединяют стеллажи с воздушным и жидкостным охлаждением в переходных помещениях.

1. Ситуация с насосами охлаждения центров обработки данных в 2026 году: почему воздушное охлаждение вышло из строя.

Три фактора одновременно меняют подход к закупке насосов для центров обработки данных. Во-первых, расчетная тепловая мощность чипов ИИ выросла с ~700 Вт на ускоритель в системах H100 до 1200–2000 Вт в системах Blackwell и Rubin. Во-вторых, плотность мощности стоек превысила порог в 100 кВт, после которого масштабирование воздушного охлаждения становится термодинамически невозможным без неприемлемых потерь воздушного потока и шума. В-третьих, целевые показатели устойчивого развития (коэффициент PUE ниже 1,2, правила эффективности использования воды в Европе и некоторых частях США) делают испарительное охлаждение нецелесообразным на многих новых строительных площадках.

Пять станций для перекачки жидкостей, которые входят в состав центра обработки данных с жидкостным охлаждением, построенного в 2026 году:

Контур холодной пластины, непосредственно контактирующей с чипом (вторичная сторона) — Очищенная вода или PG25 (25% пропиленгликоля) циркулирует через охлаждающие пластины, установленные на графических процессорах, центральных процессорах, коммутаторах и стеках HBM. Жесткий контроль давления. Расход 5–20 л/мин на сервер, 200–1200 л/мин на стойку.

основной контур CDU — отводит тепло со вторичной стороны в охлажденную воду установки или в сухой охладитель. Более высокий расход (1000–6000 л/мин на установку первичной переработки), более высокий напор, менее строгие требования к чистоте, чем на вторичной стороне.

Однофазные погружные баки — Диэлектрическая жидкость (минеральное масло, синтетический углеводород или фторированный охлаждающий агент) циркулирует от насоса со стороны бака через теплообменник и обратно. Низкий напор (погружные баки физически короткие), но очень высокий расход.

Двухфазные погружные системы — Диэлектрическая жидкость закипает у чипа и конденсируется на крышке. Активная откачка минимальна, но часто необходима для подпитки, рекуперации паров и возврата конденсата.

Петли теплообменника задней двери — Водоохлаждаемые теплообменники, устанавливаемые в стойку, заменяют воздухоохлаждаемый воздуховод на задней панели. Установки со средним расходом и низким напором, часто модернизируемые с использованием уже имеющейся системы охлаждения.

Для каждой из этих станций действуют пять инженерных ограничений: нулевая утечка (одна капля на работающую электронику — это событие, требующее ремонта, а не технического обслуживания), низкая пульсация (холодные пластины имеют узкие микроканалы, и пульсация вызывает эрозию), низкий уровень шума (круглосуточная работа в залах обработки данных, где находятся люди), непрерывная работа со средним сроком службы более 5 лет и совместимость материалов с любым охлаждающим веществом, выбранным на этапе проектирования.

2. Насосы с контуром холодной пластины: очищенная вода, PG25 и ограничение микроканалов.

В 2026 году наиболее распространенным методом жидкостного охлаждения являются пластины, непосредственно контактирующие с чипом, поскольку они устанавливаются в существующие стойки и позволяют повторно использовать значительную часть инфраструктуры охлажденной воды. Насосы, подающие воду в них, подвергаются воздействию четырех инженерных давлений, которые не наблюдаются в остальной части инфраструктуры центра обработки данных:

Уязвимость к эрозии микроканалов. В современных охлаждающих пластинах для графических процессоров используются микроканалы из меди или нержавеющей стали с гидравлическим диаметром 200–500 мкм. Любые частицы размером более ~50 мкм могут их забить; любая длительная пульсация ускоряет эрозию стенок каналов. Использование насоса с низкой пульсацией (регенеративная турбина с вихревым потоком вместо конструкции с внешним редуктором) позволяет сохранить охлаждающую пластину.

Узкий диапазон давления. Холодильные пластины серверов обычно рассчитаны на рабочее давление 4–6 бар. Вторичные контуры ЦДУ работают в узком диапазоне около 3 бар, чтобы обеспечить запас прочности против кратковременных скачков давления. Насосы в этом режиме работы должны иметь плоские кривые напора-расхода и предсказуемую реакцию на изменения скорости частотно-регулируемого привода.

Химический состав очищенной воды. Наиболее распространенной охлаждающей жидкостью является смесь пропиленгликоля и воды (PG25) с добавками ингибиторов коррозии. В рекомендациях ASHRAE TC 9.9 и спецификациях OCP (Open Compute Project) для охлаждающих пластин в качестве совместимых материалов указаны медь, латунь, нержавеющая сталь 316L и EPDM. Железо, оцинкованная сталь и цинксодержащие припои исключены.

Чистота, сравнимая с чистотой в чистых помещениях, уже при первом заполнении. Первые 1000 часов работы контура с холодной пластиной определяют, будет ли он когда-либо работать надежно. Насосы поставляются с внутренними загрязнениями или частицами стружки после механической обработки, которые невозможно удалить с помощью последующей фильтрации. В настоящее время большинство производителей установок первичной переработки нефти (CDU) требуют заводской очистки в соответствии со стандартом ISO 14644 класса 7.

Для вторичных контуров с охлаждающей пластиной среднего потока, изготовленных из нержавеющей стали 316L, наши Вихревой магнитный насос MDH из нержавеющей стали и Вихревой магнитный насос MDS из нержавеющей стали Это те агрегаты, которые мы обычно указываем в проектах интеграторов CDU. Семейство вихревых (регенеративно-турбинных) гидравлических систем по своей природе обеспечивает высокий напор, компенсируя падение давления, создаваемое коллектором с холодной пластиной, при этом пиковые значения пульсаций остаются ниже 2%. Для получения более подробной информации об архитектуре см. наш Руководство по выбору промышленных вихревых насосов.

3. Насосы для погружного охлаждения: диэлектрическая жидкость, плотность и проблема перекачивающей способности.

При погружном охлаждении теплопроводность смещается с холодной пластины на саму поверхность чипа. Серверы погружаются в непроводящую диэлектрическую жидкость, которая поглощает тепло за счет прямого контакта. Существует два режима работы:

Однофазное погружение

Диэлектрик остается жидким в течение всего рабочего диапазона. Насос циркулирует его из резервуара через внешний теплообменник и обратно. В качестве рабочих жидкостей обычно используются синтетические углеводороды (GRC ElectroSafe, Submer SmartCoolant), полиальфаолефины (PAO) или специальные минеральные масла с вязкостью в диапазоне 5–15 сП при рабочей температуре. Плотность составляет 0,78–0,85 г/см³, что означает, что при той же гидравлической мощности перемещается немного больший объем, чем при перемещении воды.

Двухфазное погружение

Диэлектрическая жидкость кипит на поверхности чипа (марки FC, HFE или PFPE с температурами кипения в диапазоне 40–60 °C) и конденсируется на крышке резервуара. Потребность в перекачке значительно ниже — термосифон выполняет большую часть работы — но для подпитки жидкостью, управления конденсатом со стороны пара и циркуляции в резервуаре необходим небольшой вспомогательный насос. Поскольку рабочая жидкость обычно фторирована, выбор насоса учитывает все химические ограничения, которые мы рассмотрели ранее. руководство по выбору насоса для охлаждения полупроводниковых устройств — в частности, переход после 3M на альтернативные материалы Galden PFPE и HFE от сторонних производителей.

Три важных момента при выборе насоса, специфичных для погружения:

Совместимость материала с диэлектриком. Углеводородные диэлектрики разрушают стандартные эластомеры NBR и EPDM; обязательны уплотнения из FKM (Viton) или PTFE. Магнитные насосы без динамического уплотнения полностью исключают проблему эластомеров. Для фторированных диэлектриков как минимум необходимы детали, контактирующие с рабочей средой, с футеровкой из PTFE.

Ограничения по геометрии резервуара. Большинство погружных ванн имеют небольшую глубину (700–1200 мм). Насосы, установленные внутри ванн, должны быть компактными и ориентированы горизонтально; насосы, установленные снаружи, должны справляться с короткой всасывающей трубой без кавитации.

Непереносимость потери жидкости. Стоимость диэлектрика на основе углеводородов составляет 15–50 долларов США за литр; стоимость ПФПЭ — 200–500 долларов США за кг. Даже при использовании самых дешевых вариантов, резервуар объемом 5000 литров требует значительных капитальных вложений, а потери диэлектрика из-за испарения, утечек или загрязнения являются серьезной статьей эксплуатационных расходов. Бесшовная конструкция насоса является обязательным условием.

Наш Серия вихревых насосов с герметичным корпусом PWH/PWD/PWM Это конфигурация, которую мы чаще всего поставляем для однофазных погружных систем — герметичная конструкция двигателя не имеет муфты и открытого вала, что упрощает установку внутри или рядом с погружным резервуаром и исключает пути утечки. Для двухфазных систем с фторированными жидкостями... Насос с магнитным приводом AMC-F с тефлоновым покрытием обеспечивает химическую инертность, необходимую для этих услуг.

4. Насосы первичного контура ЦДУ: рабочая лошадка жидкостных центров обработки данных

Блок распределения охлаждающей жидкости (БРЖ) представляет собой теплообменный и насосный модуль, соединяющий вторичный контур со стороны стоек и первичный контур со стороны оборудования. В типичной системе класса Blackwell один БРЖ обслуживает 2–6 стоек (общая ИТ-нагрузка 200–1200 кВт) и включает в себя собственную резервную пару насосов, пластинчато-рамный теплообменник, контрольно-измерительные приборы и фильтр.

Насосы первичной стороны установки первичной переработки нефти работают в ином режиме, чем насосы вторичной стороны: больший расход, больший напор, но менее строгие требования к чистоте жидкости (на первичной стороне находится охлажденная вода предприятия, обслуживанием которой десятилетиями занимаются подрядчики по системам отопления, вентиляции и кондиционирования). Факторы выбора следующие:

Вращающееся резервирование. Большинство установок первичной переработки нефти (УПН) поставляются с резервированием насосов по схеме N+1: установлены два насоса, один работает одновременно и периодически переключается системой управления УПН. Насосы должны быстро достигать заданного значения при горячем запуске, а паразитная нагрузка неработающего насоса (охлаждение, смазка) должна быть близка к нулю.

Широкий разворот вниз. Нагрузка на ИТ-оборудование меняется от часа к часу в зависимости от изменений рабочих нагрузок. Крайне важен насос, способный снижать расход до 30% от номинального без потери эффективности или остановки из-за трения о коллектор с холодной пластиной. Обычно это означает насос с магнитным приводом и частотно-регулируемым приводом, оснащенный синхронным двигателем с постоянными магнитами.

Предсказуемая акустическая и вибрационная характеристика. Блоки управления перекачкой электроэнергии располагаются в зале обработки данных или рядом с ним, часто в нескольких метрах от операторов. Уровень звукового давления (SPL) выше 65 дБ на расстоянии 1 м, как правило, недопустим. Вихревые насосы с магнитным приводом работают значительно тише, чем аналогичные центробежные насосы, благодаря меньшей пульсации на выходе и отсутствию звуков, издаваемых лопатками рабочего колеса.

Для центральной установки распределения электроэнергии (ЦРУ) с 6 стойками, рассчитанной на ИТ-нагрузку 1,2 МВт и вторичной разницей температур 7 °C, потребность в перекачке составляет примерно 2800 л/мин при напоре 6–8 бар. Это вполне укладывается в рабочие параметры наших магнитных вихревых насосов семейств MDH и MDS в стандартной конфигурации. Для более крупных центральных установок распределения электроэнергии, обслуживающих многомегаваттные установки, мы используем параллельное расположение насосов с общей магистральной трубопроводной системой и резервированием N+1.

5. Почему насосы с магнитным приводом заменяют насосы с механическим уплотнением в контурах жидкостного охлаждения?

Более 30 лет в системах охлаждения центров обработки данных стандартным циркуляционным насосом был центробежный насос с мокрым ротором или с непосредственным соединением и одним механическим уплотнением. Такой выбор был оправдан, когда контуры охлаждения перекачивали обычную охлажденную воду для систем ОВК под низким давлением, у обслуживающего персонала был физический доступ в помещение с насосной станцией, а небольшая утечка через уплотнение представляла собой проблему для поддержания порядка. Ни одно из этих предположений не сохранится в 2026 году в центре обработки данных с жидкостным охлаждением для систем искусственного интеллекта:

Очищенная вода под давлением 4–6 бар. Вторичные контуры с охлаждающими пластинами находятся под давлением, значительно превышающим стандартное давление в системах ОВК. Технические характеристики механического уплотнения зависят от давления на выходе; уплотнение, прослужившее 5 лет в контуре с охлажденной водой при давлении 2 бар, выходит из строя в течение 12–18 месяцев в контуре с охлаждающими пластинами при давлении 6 бар.

Совокупные затраты на потери жидкости. Утечка через уплотнение со скоростью 1 мл/мин составляет примерно 525 литров в год. Для очищенной воды с ингибиторами это неприятно, но терпимо; для PG25 это означает ежегодное пополнение запасов дорогостоящих химических реагентов. Для диэлектрической или фторированной жидкости та же утечка приводит к ежегодным потерям в размере пятизначной суммы.

Соседство с работающей электроникой. Блоки управления питанием, погружные баки и теплообменники задней дверцы расположены в нескольких сантиметрах от находящихся под напряжением серверов. Отказ герметичной системы — это не событие, требующее технического обслуживания, а событие, приводящее к потере оборудования, которое соглашение об уровне обслуживания (SLA) не может компенсировать. Архитектура с магнитным приводом и герметичным двигателем переводит режим отказа из категории «катастрофическая утечка» в категорию «остановка потока без выхода жидкости», которую система управления блоком управления питанием может обнаружить и изолировать.

Работа без участия оператора. Крупномасштабные производственные комплексы работают с минимальным штатом сотрудников. Насосы с механическими уплотнениями требуют ежеквартального визуального осмотра и ежегодной замены уплотнений по плановому графику; магнитные насосы с подшипниками из карбида кремния демонстрируют интервалы между эксплуатационными работами более 50 000 часов в чистой очищенной воде.

Для получения более глубоких инженерных знаний, ознакомьтесь с нашими материалами. Руководство по выбору промышленных насосов с магнитным приводом Включает теорию магнитной связи, вихревые токи и расчеты момента развязки. руководство по технологиям насосов с моторным приводом Сравниваются три конструктивных варианта бессальникового привода.

6. Расчет мощности насоса для стойки Blackwell-Class мощностью 130 кВт.

В индустрии гипермасштабных установок сформировалось несколько стандартных конструкций стоек, и стойка GB200 NVL72 мощностью 130 кВт является наиболее распространенной эталонной моделью на 2026 год. Вот как мы рассчитываем насос вторичного контура для одной из таких стоек:

Шаг 1 — Определите тепловую нагрузку. Общая ИТ-нагрузка составляет 130 кВт. Примерно 95% этой нагрузки улавливается охлаждающей пластиной (процессоры, видеокарты, NVSwitch); около 5% остается в виде остаточного воздушного охлаждения для блоков питания, вентиляторов и других компонентов. Расчет мощности насоса произведен с учетом 124 кВт тепла, которое необходимо отвести контуром охлаждающей пластины.

Шаг 2 — Рассчитайте расход. Для очищенной воды с вторичной разницей температур 7 °C (типичная температура подачи 25 °C, температура возврата 32 °C) расход Q[л/мин] ≈ 14,3 × кВт / ΔT = 14,3 × 124 / 7 ≈ 253 л/мин. Для PG25 с пониженной удельной теплоемкостью (~3,85 кДж/кг·К против 4,18 для воды) требуемый расход возрастает до ~275 л/мин.

Шаг 3 — Рассчитайте необходимую численность персонала. Суммарное падение давления на холодной пластине (обычно 0,8–1,5 бар на коллекторе стойки), в подающих/возвратных трубопроводах и в теплообменнике ЦПД (~0,5 бар). Общий напор системы обычно составляет 3–5 бар при расчетном расходе.

Шаг 4 — Примените отступ. Укажите напор насоса на 15–25% выше расчетного системного напора, с регулированием частоты с помощью частотного преобразователя до 30% от номинального расхода. Это позволит справиться с частичной нагрузкой на ИТ-оборудование (простаивающие графические процессоры), сезонными колебаниями температуры охлаждающей жидкости и загрязнением со временем.

Шаг 5 — Выберите архитектуру. Для систем мощностью 130 кВт на стойку при расходе 275 л/мин и давлении 5 бар подходящим вариантом будет вихревой насос с магнитным приводом из семейства MDH или MDS с синхронным двигателем с постоянными магнитами мощностью 5,5–7,5 кВт и частотно-регулируемым приводом. Для систем мощностью более 200 кВт подойдут параллельные насосные конфигурации с резервированием N+1.

Для получения более подробной информации о факторах, определяющих энергоэффективность этих технических характеристик, см. наш раздел... анализ воздействия регламента ЕС по экодизайну насосов — Та же логика минимального индекса эффективности теперь применяется к крупномасштабным закупкам ЦДУ в большинстве юрисдикций.

7. Надежность оборудования: среднее время безотказной работы, резервирование и стоимость отказа насоса.

Отказ насоса в установке первичной переработки мощностью 1,2 МВт останавливает работу 6 стоек на время, необходимое для переключения на резервный насос. Если оба насоса выходят из строя одновременно, эти стойки отключаются в течение нескольких минут для защиты оборудования. Последствия для бизнеса немедленны: потеря циклов обучения персонала, нарушение соглашений об уровне обслуживания, ущерб репутации оператора размещения оборудования. Поэтому работа по обеспечению надежности, лежащая в основе спецификации насоса установки первичной переработки, имеет непропорционально большое значение:

Продемонстрированное среднее время безотказной работы (MTBF). Запрашивайте данные о работе в полевых условиях, а не только данные, полученные на стенде. Наши насосы с магнитным приводом, используемые в системах очистки воды, обычно демонстрируют интервалы между плановыми заменами подшипников более 50 000 часов; для насосов PG25 с надлежащей фильтрацией — 30 000–40 000 часов.

Прогностическое инструментальное обеспечение. Датчики вибрации на корпусе подшипника, контроль тока двигателя через частотно-регулируемый привод и датчики выходного давления позволяют системе управления распределительным устройством обнаруживать износ насоса за несколько недель до его выхода из строя.

Замена без отключения питания. Насосные установки с запорными клапанами с обеих сторон позволяют заменить неисправный насос без слива жидкости из контура. В настоящее время это стандартное требование производителей установок первичной переработки нефти.

Стандартизация запасных частей. Крупная компания, эксплуатирующая 10 000 распределительных устройств, не может позволить себе уникальный артикул насоса для каждого поколения конструкции. Поставщики, стандартизирующие свои подшипниковые комплекты, магнитные наборы и валы в различных семействах продукции, существенно снижают затраты на поддержку на протяжении всего жизненного цикла.

Документированный контроль качества. Каждый блок поставляется с данными параметрических испытаний, информацией об отслеживаемости материалов и (для наших насосов с магнитным приводом) сертификатом TÜV CE. Крупные поставщики первого уровня требуют этого для квалификации закупок.

8. Ассортимент охлаждающих насосов Aulank для центров обработки данных

Мы производим насосы с магнитным приводом и герметичными двигателями для терморегулирования уже более 17 лет, и жидкостное охлаждение центров обработки данных является одним из наших самых быстрорастущих направлений с 2024 года. Наиболее часто поставляемые нами конфигурации для интеграторов систем распределения питания, производителей погружных резервуаров и крупных проектов гипермасштабных объектов:

Вихревой магнитный насос MDH из нержавеющей стали — Наиболее распространенный выбор для вторичного контура ЦПЗ на очищенной воде и контурах с холодной пластиной PG25. Контактирующие с рабочей средой детали из стали 316L, зеркальная полировка, низкая пульсация, совместимость с частотно-регулируемым приводом.

Вихревой магнитный насос MDS из нержавеющей стали — Вариант с более высокой производительностью для центральных установок первичной переработки, обслуживающих многоярусные системы, а также для больших помещений с теплообменниками и задними дверями.

Серия вихревых насосов с герметичным корпусом PWH/PWD/PWM — Вариант с герметичным двигателем для однофазного иммерсионного охлаждения и для любых применений, где важно исключить даже статические пути контакта уплотнительных колец с поверхностью.

Насос с магнитным приводом AMC-F с тефлоновым покрытием — Полностью футерованные ПТФЭ детали, контактирующие с рабочей средой, для работы в двухфазных погружных средах с диэлектриком из ПФПЭ или ГФЭ, а также для любых условий эксплуатации с использованием фторированных охлаждающих жидкостей.

Средне-крупный магнитный шестеренчатый насос MDC-X — для высокоточного измерения диэлектрической проницаемости, перекачки подпиточной жидкости и любых задач, требующих объемного вытеснения в помещениях для установок погружного электролиза.

Что именно получает от нас команда по закупкам CDU OEM или команда по закупкам гипермасштабируемых систем:

Индивидуальные электрические конфигурации — 200–480 В переменного тока, трехфазный, низковольтный постоянный ток для вариантов, устанавливаемых на резервуары, совместим с частотно-регулируемым приводом и интегрирован с гипермасштабными системами управления батареями (BMS) через Modbus, BACnet или OPC UA.

Профессиональная очистка на заводе, соответствующая стандартам чистых помещений. — Соответствие классу 7 стандарта ISO 14644 по чистоте при первом заполнении, подтвержденное данными анализа количества частиц и общего содержания органического углерода.

Технология синхронного привода с постоянными магнитами — одна из наших 10 основных технологий, обеспечивающая более высокую эффективность при снижении мощности по сравнению со стандартными индукционными системами.

Стандартизированные комплекты запасных частей для всех семейств продукции. — Комплекты подшипников и магнитов взаимозаменяемы между линиями MDH/MDS/MDK и PWH/PWD/PWM, что сокращает запасы комплектующих для поддержки на протяжении всего жизненного цикла гиперскейлера.

Документированный контроль качества — Сертификация ISO 9001, TÜV CE на вихревые насосы с магнитным приводом, более 50 патентов на конструкции синхронных приводов с постоянными магнитами.

9. Перспективы развития насосов жидкостного охлаждения до 2027 года.

В ближайшие 18–24 месяца на рынок закупок насосов для центров обработки данных будут влиять три структурные тенденции:

Внедрение жидкостного охлаждения становится повсеместным. Данные отраслевой статистики указывают на то, что к концу 2027 года доля новых установок с жидкостным охлаждением в общем объеме гипермасштабных проектов превысит 35–40%. Соответственно, будет расти и объем производства насосов. Производители установок первичной переработки впервые заключают многолетние рамочные соглашения с поставщиками насосов, отдавая приоритет резервированию мощностей и согласованию долгосрочной технической стратегии, а не спотовым ценам.

Двухфазное погружение завершает работу лаборатории. Несколько крупных операторов используют двухфазное погружение в промышленных масштабах в кластерах для обучения ИИ с большим количеством HBM-процессов. Потребность в насосах здесь невелика на единицу, но технически сложна (совместимость с фторированными материалами, обработка паров). После внедрения технологии 3M диэлектрик требует повторной проверки всех технических характеристик двухфазных насосов, о чем мы писали ранее. руководство по выбору насоса для охлаждения полупроводниковых устройств.

Усиливается регуляторное давление на водопользование. В ЕС, некоторых частях США и все чаще в Азии действуют правила, ограничивающие использование испарительного охлаждения для повышения эффективности водопотребления на крупных объектах. Внедрение замкнутых систем жидкостного охлаждения с сухим охладителем или отводом тепла морской водой становится обязательным, что приводит к увеличению количества насосов в цепочке создания стоимости, требующих более высоких технических характеристик.

Получите индивидуальную конфигурацию насоса охлаждения для центра обработки данных

Независимо от того, являетесь ли вы интегратором установок первичной обработки газа, производителем погружных резервуаров, инженерной группой крупного провайдера или оператором размещения оборудования, создающим мощности для обработки жидкостей, наша инженерная команда сможет подобрать подходящую архитектуру насоса с магнитным приводом или с герметичным двигателем для каждого контура в вашей конструкции.

Свяжитесь с нашей командой: Связаться с нами | WhatsApp: +86 13773157367 | Электронная почта: [email protected]

Просмотрите соответствующие страницы продуктов и решений:

Серия магнитных вихревых насосов

Серия химических насосов

Герметичные насосные решения

Решения для термоциркуляционных насосов

FAQ

Какой тип насоса используется в системах жидкостного охлаждения непосредственно на чип в центрах обработки данных?

В центрах обработки данных 2026 года контуры охлаждения с прямым подключением к чипу (DLC) в основном обслуживаются вихревыми насосами с магнитным приводом из нержавеющей стали 316L, с частотно-регулируемым приводом и синхронными двигателями с постоянными магнитами. Семейство вихревых (регенеративно-турбинных) гидравлических насосов обеспечивает высокий напор, необходимый для прокачки очищенной воды или PG25 через микроканальные охлаждающие пластины, при этом пиковые значения пульсаций остаются ниже 2%. Центробежные насосы с механическим уплотнением все чаще отсутствуют в новых конструкциях CDU, поскольку частота отказов уплотнений во вторичных контурах под давлением 4–6 бар неприемлема, а также потому, что наличие работающей электроники рядом делает любую утечку жидкости риском потери оборудования, а не проблемой технического обслуживания.

Требуются ли насосы с магнитным приводом для систем иммерсионного охлаждения?

Для однофазного погружения углеводородов настоятельно рекомендуются, но не являются строго обязательными насосы с магнитным приводом или герметичные насосы с электродвигателем — диэлектрик не регулируется и не проводит электричество даже при протечках. Для двухфазного погружения с использованием фторированных диэлектриков (PFPE, HFE) практически обязательна бескамерная конструкция: жидкость дорогая (200–500 долларов США за кг), давление пара делает механические уплотнения склонными к протечкам при рабочей температуре, а нормативное давление PFAS делает выбросы загрязняющих веществ риском нарушения нормативов. Герметичные насосы идут дальше, чем насосы с магнитным приводом, поскольку исключают сам магнит, уменьшая паразитный подвод тепла в диэлектрический контур — это полезно в высокочистых процессах погружения.

Как подобрать насос CDU для стойки AI мощностью 130 кВт и выше?

Для установки класса Blackwell мощностью 130 кВт с 95% улавливанием жидкости через контур холодной пластины проходит около 124 кВт тепла. При вторичной разнице температур 7 °C на очищенной воде требуемый расход составляет приблизительно 253 л/мин; на PG25 с более низкой удельной теплоемкостью — около 275 л/мин. Напор системы обычно составляет 3–5 бар (падение давления на коллекторе холодной пластины плюс трубопровод плюс падение давления в теплообменнике ЦПД). Насос следует выбирать с запасом по напору 15–25% выше расчетного значения, с регулированием частоты с помощью частотного преобразователя до 30% от номинального расхода. Для большинства установок этого класса вполне достаточно одного вихревого насоса с магнитным приводом и синхронным двигателем с постоянными магнитами мощностью 5,5–7,5 кВт из семейства MDH или MDS; для установок мощностью более 200 кВт или при необходимости резервирования N+1 используются параллельные конфигурации.

Почему пульсация важна в контурах охлаждения с холодными пластинами?

Современные охлаждающие пластины для графических процессоров используют микроканалы с гидравлическим диаметром 200–500 мкм. Пульсация давления, создаваемая насосом, напрямую приводит к ускоренной эрозии стенок каналов, циклической усталости паяных соединений трубок и пластин, а также к акустическому шуму, который часто превышает допустимый уровень шума в дата-центре. Производители охлаждающих пластин все чаще указывают максимально допустимую пульсацию насоса в своих квалификационных документах (обычно < 2% от пикового значения при номинальном расходе). Регенеративные турбинные вихревые насосы с синхронным приводом на постоянных магнитах по своей природе соответствуют этому требованию; шестеренчатые насосы и поршневые конструкции, как правило, нет. Для наиболее чувствительных к пульсации применений небольшой аккумулятор на выходе насоса снижает остаточную пульсацию ниже 0,5%.

Содержание