Czujniki wirowe do chłodzenia cieczą w centrach danych

Firma Parker Hannifin wprowadziła na rynek model SCVOT2, czyli zintegrowany czujnik przepływu wirowego i temperatury, zaprojektowany z myślą o obsłudze systemów chłodzenia cieczą w nowoczesnych centrach danych. To rozwiązanie sprzętowe jest przeznaczone do zastosowań typu direct-to-chip oraz w pętlach wtórnych, zapewniając pomiary w czasie rzeczywistym, które są niezbędne do zarządzania obciążeniami cieplnymi i walidacji dystrybucji chłodziwa w środowiskach obliczeniowych o wysokiej gęstości.

Architektura systemu i zarządzanie cieplne
W miarę jak wdrażanie sztucznej inteligencji i procesorów o dużej gęstości zwiększa pobór mocy na poziomie szaf serwerowych, chłodzenie cieczą stało się wymogiem strukturalnym zapewniającym stabilność termiczną. Model SCVOT2 łączy funkcję pomiaru natężenia przepływu oraz temperatury płynu w jednym punkcie pomiarowym. Dostarczając dane o obu tych parametrach w czasie rzeczywistym, urządzenie umożliwia operatorom centrów danych wdrażanie bardziej rygorystycznych strategii sterowania, walidację ciągłego odprowadzania ciepła oraz optymalizację całego systemu pod kątem zmiennych obciążeń roboczych. Identyfikacja precyzyjnych wahań termicznych pozwala zespołom inżynieryjnym wykrywać warunki poprzedzające awarię sprzętu, takie jak zmniejszone natężenie przepływu, ekskursje termiczne czy obecność pęcherzyków powietrza w pętlach chłodzących.




Mechanika czujnika i specyfikacja robocza
Urządzenie wykorzystuje bezobsługową i bezkontaktową zasadę pomiaru wirowego – architekturę opartą na dynamice płynów, a nie na ruchomych częściach mechanicznych. Ten wybór konstrukcyjny strukturalnie ogranicza wymagania dotyczące konserwacji długoterminowej, minimalizując jednocześnie straty ciśnienia na czujniku, co sprzyja efektywnej pracy pętli bez nadmiernego obciążania infrastruktury pompowej obiektu.

Zaprojektowany z myślą o fizycznych wymaganiach wtórnych pętli chłodzących, model SCVOT2 obsługuje wodę oraz mieszaniny wody z glikolem o lepkości do 15 centystokesów kinematycznych (cSt). Sprzęt ten pracuje przy ciśnieniu standardowym wynoszącym 16 barów i jest wzmocniony mechanicznie, aby wytrzymać uderzenia hydrauliczne (szoki ciśnieniowe) do 100 barów. Co więcej, konstrukcja odporna na działanie czynników roboczych pozwala czujnikowi funkcjonować w skrajnych warunkach eksploatacyjnych przy temperaturach sięgających 125°C, co gwarantuje trwałość w zmiennych cyklach odprowadzania ciepła występujących w rzeczywistych warunkach.

Integracja i optymalizacja sprzętu
Zastosowanie czujnika o podwójnej funkcjonalności zmniejsza ogólną powierzchnię zajmowaną przez komponenty w szafach serwerowych o ograniczonej przestrzeni oraz upraszcza proces uruchomienia dla producentów oryginalnego wyposażenia (OEM). Odnosząc się do uzasadnienia strukturalnego urządzenia, Andreas Okunick, kierownik projektu w dziale Parker SensoControl, wskazał, że model SCVOT2 łączy pomiar przepływu i temperatury w jednym wytrzymałym urządzeniu, co ułatwia integrację sprzętową i wspiera skalowalne wdrożenia chłodzenia cieczą na rynku centrów danych.

Dodatkowy kontekst
Ta sekcja zawiera szczegółowe specyfikacje techniczne oraz analizę porównawczą konkurencji, które nie zostały uwzględnione w oryginalnym komunikacie prasowym.

W sektorze zarządzania cieplnego centrów danych technologii pomiaru cieczy zazwyczaj dzieli się na rozwiązania wirowe (vortex), ultradźwiękowe oraz magnetoelektryczne (indukcyjne). Czujniki magnetoelektryczne oferują wysoką dokładność, lecz wymagają mediów przewodzących prąd, co ogranicza ich zastosowanie w przypadku wody o wysokiej czystości (ultrapure) często wykorzystywanej w pętlach chłodzenia direct-to-chip. Przepływomierze ultradźwiękowe zapewniają pomiar bezinwazyjny, jednak mogą być podatne na zakłócenia akustyczne lub utratę sygnału spowodowaną napowietrzeniem medium.

Czujniki wirowe, takie jak model SCVOT2, działają w oparciu o zjawisko powstawania ulicy wirowej Kármána, w którym w strumieniu przepływu umieszcza się przeszkodę (ciało nurtowe), a częstotliwość generowanych wirów oscylacyjnych jest mierzona w celu wyznaczenia prędkości. Takie podejście mechaniczne zapewnia wysoką powtarzalność i trwałość pomiarów bez konieczności polegania na przewodności medium, co stawia model SCVOT2 w pozycji konkurencyjnej względem konkretnych przepływomierzy wirowych, takich jak seria SV firmy ifm electronic czy SICK FTMG. Podczas gdy urządzenia porównywalne, np. seria ifm SV, obsługują zazwyczaj ciągłą temperaturę płynu do 90°C oraz ciśnienie robocze do 12 barów, model SCVOT2 wyróżnia się progiem termicznym na poziomie 125°C, standardowym ciśnieniem roboczym wynoszącym 16 barów oraz odpornością na uderzenia ciśnieniowe rzędu 100 barów. Parametry te przewyższają standardowe wymagania bazowe dla chłodzenia IT, zapewniając mierzalny margines mechaniczny na wypadek przejściowych skoków ciśnienia i poważnych wahań termicznych w wymagających pętlach wtórnych.

Edytowane przez Aishwarya Mambet, redaktorkę Induportals, z pomocą AI.

www.parker.com