GLOBALComment choisir le bon tuyau de refroidissement liquide pour les serveurs AI
Choisir un tuyau de refroidissement liquide pour un serveur AI n'est pas seulement une question de diamètre de tuyau correspondant à un raccord.
Les serveurs AI modernes peuvent placer des charges thermiques importantes sur le système de refroidissement. Le tuyau doit fonctionner dans le cadre d'un circuit de refroidissement complet qui peut inclure des plaques froides, collecteurs, CDU, raccords et UQD.
Cela fait de la sélection du tuyau une décision d'ingénierie du système.
Un processus de sélection pratique devrait tenir compte du liquide de refroidissement, du débit requis, de la pression de fonctionnement, de la plage de température, du diamètre intérieur, du rayon de courbure, de la longueur du tuyau, de l'environnement mécanique et de la configuration du raccordement.
Pour une introduction au principe général de fonctionnement du refroidissement liquide du centre de données AI, voir Comment fonctionne le refroidissement liquide dans les centres de données AI?
1. Commencez avec le système de refroidissement, pas le tuyau
La première étape consiste à comprendre où se trouve le tuyau dans l'architecture de refroidissement.
Un circuit de refroidissement liquide typique peut relier un CDU avec un collecteur de grille, des plaques froides et d'autres composants de refroidissement.
Chaque section contribue à la performance hydraulique et thermique du système complet.
Par conséquent, le tuyau devrait être sélectionné après que les exigences du système de base aient été établies.
2. Confirmer le liquide de refroidissement d'abord
La compatibilité du liquide de refroidissement est l'un des points de départ les plus importants pour la sélection du tuyau.
Le tube intérieur reste en contact avec le liquide de refroidissement pendant le fonctionnement, potentiellement pendant des milliers d'heures.
L'équipe d'ingénierie devrait identifier la formulation réelle du liquide de refroidissement plutôt que d'utiliser une description générale comme « liquide de refroidissement à base d'eau ».
Les informations pertinentes peuvent comprendre:
- Type de liquide de refroidissement
- Concentration en eau
- Glycol ou autres additifs
- Température de fonctionnement
- Durée de service prévue
- Niveau de propreté requis
La compatibilité des matériaux doit ensuite être évaluée dans les conditions réelles de fonctionnement.
Ceci est particulièrement important lorsqu'un système de refroidissement utilise une formulation de liquide de refroidissement qui diffère des mélanges eau-glycol standard.
3. Déterminer le débit de liquide de refroidissement requis
Le débit requis est étroitement lié à la charge thermique que le système de refroidissement doit enlever.
Pour une architecture de refroidissement donnée, l'équipe technique doit normalement établir le débit de liquide de refroidissement cible avant de choisir le diamètre du tuyau.
Un tuyau ayant une taille de raccordement appropriée peut toujours être inapproprié si son passage interne crée une résistance hydraulique excessive au débit requis.
4. Sélectionnez le diamètre intérieur en fonction du débit
Le diamètre intérieur est l'une des caractéristiques les plus visibles du tuyau, mais il ne doit pas être sélectionné isolément.
Pour le même débit, la réduction du diamètre interne augmente généralement la vitesse du fluide et la résistance hydraulique.
Augmenter le diamètre réduit la vitesse et peut réduire la chute de pression, mais un tuyau plus grand nécessite également plus d'espace d'installation et peut nécessiter des composants de connexion plus importants.
| Approche de sélection | Résultat potentiel |
|---|---|
| Tuyau sous-dimensionné | Plus grande vitesse d'écoulement et chute de pression |
| Tuyau de taille correcte | Performance hydraulique et mécanique équilibrée |
| Tuyau surdimensionné | Plus d'espace d'installation et des raccords potentiellement plus grands |
L'objectif est de sélectionner un ID de tuyau qui correspond aux exigences de débit et de chute de pression du système tout en restant pratique pour l'installation.
5. Contrôle du fonctionnement et de la pression maximale
Les exigences de pression doivent être définies avant de choisir la construction du tuyau.
Au minimum, les ingénieurs doivent faire la distinction entre la pression de travail normale et la pression maximale attendue.
Des conditions transitoires devraient également être envisagées le cas échéant.
- Pression de fonctionnement normale
- Pression maximale de fonctionnement
- Conditions de démarrage
- Changements de pression liés à la pompe
- Prescriptions applicables en matière d ' épreuve de pression
Le tuyau devrait fournir une marge de sécurité appropriée en fonction des spécifications techniques du fabricant.
6. Considérer la chute de pression complète
La perte de pression ne vient pas du tuyau seul.
La boucle de refroidissement peut contenir plusieurs restrictions hydrauliques.
- Trou
- Accessoires
- UQD
- Feuilles
- Valves
- Plaques froides
La chute de pression totale détermine la demande hydraulique de la pompe.
Pour cette raison, les ingénieurs devraient évaluer la chute de pression du tuyau au débit cible réel chaque fois que les données sont disponibles.
La relation entre le diamètre du tuyau et la résistance hydraulique est également discutée dans l'article connexe Quelles sont les principales exigences pour le refroidissement liquide du centre de données AI?
7. Vérifiez la plage de température de fonctionnement
Les tuyaux de refroidissement liquides peuvent connaître des températures différentes pendant le démarrage, le fonctionnement normal et l'arrêt.
Les entrées de température importantes comprennent:
- Température minimale de fonctionnement
- Température normale du liquide de refroidissement
- Température maximale de fonctionnement
- Cycle de température potentiel
La température doit être envisagée en même temps que la pression et la chimie du liquide de refroidissement.
Un tuyau qui fonctionne bien sous une seule température ne doit pas être automatiquement supposé avoir la même capacité de pression sur toute la plage de température.
8. Évaluer la flexibilité et le rayon de courbure
L'une des principales raisons d'utiliser un tuyau flexible dans le refroidissement du serveur est la flexibilité de l'installation.
Les supports de serveur AI peuvent contenir des arrangements denses de GPU, plaques froides, collecteurs, câbles et composants d'alimentation.
Un tuyau flexible peut simplifier le routage autour de ces composants.
Cependant, le tuyau doit rester dans son rayon de courbure minimal spécifié.
Forcer un tuyau dans une courbe trop serrée peut déformer le passage interne et placer une contrainte mécanique supplémentaire sur la connexion.
9. Considérez soigneusement la longueur du tuyau
La longueur du tuyau doit être déterminée à partir de la disposition réelle de l'installation.
Un tuyau trop court peut créer une tension aux raccords.
Un tuyau inutilement long peut ajouter une complexité de routage et une résistance hydraulique supplémentaire.
La longueur finale devrait permettre:
- Routage normal
- Rayon de virage requis
- Mouvement du matériel
- Tolérance de montage
- Accès à l'entretien
10. Type de connexion doit correspondre à l'architecture de refroidissement
Le tuyau n'est qu'une partie de la connexion.
L'assemblage final peut se connecter à des plaques froides, des collecteurs, des CDU ou des UQD.
Par conséquent, les ingénieurs doivent définir la configuration de connexion au début du processus de sélection.
Les paramètres pertinents peuvent comprendre:
- Taille de la connexion
- Type de connexion
- Identification du tuyau
- Configuration de montage
- Type UQD
- Espace d'installation disponible
11. Pourquoi la sélection de l'UQD devrait-elle être incluse dans la conception du tuyau
Les QUQ sont couramment utilisés lorsque les conduites de refroidissement doivent être déconnectées pendant le service ou le remplacement de l'équipement.
Cependant, l'UQD fait également partie de la trajectoire hydraulique.
Son passage d'écoulement interne peut contribuer à la chute de pression.
Par conséquent, le tuyau et l'UQD devraient être considérés comme un ensemble connecté plutôt que deux composants complètement indépendants.
Lors de la spécification d'un tuyau de refroidissement liquide, il convient de vérifier:
- Compatibilité du tuyau
- Compatibilité UQD
- Débit requis
- Pression nominale
- Plage de température
- Dimensions de connexion
12. Vérifier l'environnement mécanique
Les tuyaux de refroidissement du centre de données peuvent connaître des conditions mécaniques différentes de celles d'un tuyau industriel stationnaire.
Les facteurs potentiels sont les suivants :
- Installation et enlèvement répétés
- Mouvement des modules serveur
- Contact avec les composants environnants
- Vibrations
- Espace de routage limité
- Repliage répété
La construction du tuyau doit donc correspondre à l'environnement d'installation réel.
13. Ne pas ignorer la zone d'installation
Dans un ensemble de tuyaux, la zone de raccordement peut subir des charges mécaniques concentrées.
Un routage incorrect peut créer des forces de flexion ou de traction à proximité du raccord.
Les bonnes pratiques d'installation devraient éviter:
- Bendes pointues directement derrière le raccord
- Twisting pendant l'installation
- Tire axiale excessive
- Désalignement forcé
Un tuyau correctement acheminé devrait avoir suffisamment d'espace pour suivre un virage naturel sans transférer une charge excessive à la connexion.
14. Comparer les matériaux de tuyau selon la demande
Différents matériaux de tuyau peuvent offrir différentes combinaisons de flexibilité, résistance à la température, compatibilité chimique et propriétés mécaniques.
| Matériel Famille | Examen de la sélection |
|---|---|
| EPDM | Souvent pris en compte pour les applications de refroidissement à base d'eau où la flexibilité et la durabilité sont importantes. |
| Silicone | Peut être considéré là où la flexibilité et la capacité de température sont importantes. |
| Fluoropolymère | Peut être considéré lorsque des exigences spécifiques de compatibilité chimique ou de propreté sont importantes. |
| Autres élastomères artificiels | Sélectionné selon les exigences du liquide de refroidissement, de la pression, de la température et de la mécanique. |
Il n'y a pas de tuyau unique qui soit optimal pour chaque système de refroidissement liquide.
L'environnement réel de refroidissement et de fonctionnement devrait déterminer le choix final du matériau.
15. Évaluer la construction du tuyau
Un tuyau de refroidissement liquide peut contenir plusieurs couches fonctionnelles.
Selon la construction du produit, il peut s'agir d'une couche de contact fluide interne, d'une couche de renforcement et d'une couche de protection extérieure.
Chaque calque peut avoir une fonction différente.
La couche interne gère le contact avec le liquide de refroidissement, le renforcement peut contribuer à la pression et à la stabilité dimensionnelle, tandis que la couche externe peut fournir une protection mécanique.
16. Le rendement des fuites devrait être évalué au niveau de l'assemblée
Le contrôle des fuites est fondamental pour la fiabilité du refroidissement liquide.
Un ensemble de refroidissement peut avoir plusieurs points de fuite potentiels, y compris le corps du tuyau, l'interface de montage, le raccordement serti et l'UQD.
Pour les applications critiques, seul le matériau du tuyau peut ne pas fournir suffisamment d'informations sur l'assemblage fini.
L'ensemble complet du tuyau doit être évalué en fonction des exigences réelles du projet.
17. Exigences en matière de propreté selon la demande
Tous les systèmes de refroidissement des datacenters n'ont pas les mêmes exigences de propreté.
Certaines applications peuvent mettre davantage l'accent sur le contrôle interne des particules, la fabrication de résidus ou la propreté des fluides.
Lorsque la propreté est importante, le procédé de fabrication et de manutention des tuyaux doit être considéré comme faisant partie de l'évaluation du fournisseur.
18. Considérer la stabilité matérielle à long terme
Les systèmes de refroidissement liquide sont conçus pour un fonctionnement prolongé.
Le tuyau doit donc maintenir ses performances requises après une exposition prolongée au liquide de refroidissement et à l'environnement de fonctionnement.
L'évaluation à long terme peut comprendre :
- Stabilité du matériau
- Changements dimensionnels
- Compatibilité du liquide de refroidissement
- Performances mécaniques
- Exposition à la température
La signification réelle de chaque facteur dépend du liquide de refroidissement et de la conception du système.
19. Construisez une liste de vérification de la sélection du tuyau
Une liste de contrôle structurée peut rendre la communication des fournisseurs beaucoup plus efficace.
| Paramètre | Renseignements requis |
|---|---|
| Refroidisseur | Préparation exacte du liquide de refroidissement |
| Débit | Cible et plage de débit prévue |
| Pression | Travail et pression maximale |
| Température | Température minimale et maximale de fonctionnement |
| Identification du tuyau | Diamètre intérieur requis |
| Longueur | Longueur de montage finie |
| Bend Radius | Espace de routage disponible |
| Connexion | Prescriptions relatives au montage et à la qualité de l'eau |
| Environnement | Conditions mécaniques et d'installation |
20. Quand devriez-vous choisir un tuyau de refroidissement liquide renforcé?
Une construction renforcée peut être appropriée lorsque l'application nécessite une combinaison de résistance à la pression, de flexibilité et de stabilité mécanique.
La décision devrait être fondée sur les exigences réelles en matière de pression, de température et de routage plutôt que de simplement supposer que la construction renforcée est toujours meilleure.
Pour les applications nécessitant une solution de tuyau de refroidissement liquide dédiée, les ingénieurs peuvent examiner la CJAN LCH Tuyau de refroidissement liquide.
21. Comparaison des options de tuyau de refroidissement liquide CJAN
CJAN offre plusieurs options de tuyau de refroidissement liquide qui peuvent être évaluées selon différentes exigences du système.
| Produit | Évaluation recommandée |
|---|---|
| CJAN LCH | Sélection générale du tuyau de refroidissement liquide selon les exigences d'application. |
| CJAN LCH-SD | Construction alternative de tuyau de refroidissement liquide pour des exigences spécifiques du système. |
| CJAN LCH-SDS | Configuration alternative pour les applications de refroidissement liquide nécessitant des caractéristiques de construction spécifiques. |
Les spécifications du produit doivent être examinées en fonction des exigences réelles en matière de liquide de refroidissement, de pression, de température, de débit et de raccordement avant la sélection.
22. Pourquoi les données de l'application sont-elles importantes lorsqu'on demande un tuyau?
Un fournisseur peut fournir une recommandation plus utile lorsque l'information sur la demande est complète.
Au lieu de ne demander qu'un "tuyau de refroidissement AI", fournir les informations suivantes chaque fois que possible:
- Nom et formulation du liquide de refroidissement
- Débit cible
- Pression de travail
- Pression maximale
- Plage de température
- ID du tuyau requis
- Longueur du tuyau requise
- Type de connexion
- Exigences en matière de QUQD
- Environnement d'installation
Cette information permet d'évaluer le tuyau dans le cadre du circuit de refroidissement complet.
23. Un processus pratique de sélection du dispositif d'alarme
Ce processus permet d'éviter une erreur courante : sélectionner d'abord le tuyau et essayer d'adapter le système de refroidissement autour de celui-ci plus tard.
24. Qu'est-ce qui fait un bon tuyau de refroidissement liquide du centre de données AI?
Un tuyau approprié devrait fournir une combinaison équilibrée de performances hydrauliques, thermiques et mécaniques.
Dans la pratique, la sélection doit satisfaire aux conditions suivantes:
- Le matériau est compatible avec le liquide de refroidissement.
- Le tuyau supporte la pression de fonctionnement requise.
- Le tuyau peut fonctionner dans la plage de température requise.
- Le diamètre interne supporte le débit de liquide de refroidissement requis.
- La chute de pression est acceptable pour le système.
- Le tuyau peut être acheminé dans l'espace disponible.
- Le rayon de virage minimal peut être respecté.
- La connexion correspond aux raccords et UQD sélectionnés.
- L'ensemble fini peut répondre aux performances de fuite requises.
25. Solutions de tuyau de refroidissement liquide CJAN
CJAN développe et fournit des produits flexibles pour les applications de refroidissement liquide, y compris les familles de produits LCH, LCH-SD et LCH-SDS.
Les CJAN Solutions de refroidissement liquide page fournit un aperçu de l'application de refroidissement liquide de l'entreprise.
Pour le produit LCH actuel, visitez CJAN LCH Tuyau de refroidissement liquide.
Pour d'autres configurations de tuyau, les ingénieurs peuvent également examiner CJAN LCH-SD et CJAN LCH-SDS.
La sélection finale des produits doit être fondée sur les conditions d'application et les dernières spécifications techniques.
Conclusion
La sélection d'un tuyau de refroidissement liquide pour un serveur AI devrait commencer avec le système de refroidissement plutôt qu'avec le tuyau lui-même.
Compatibilité du liquide de refroidissement, débit, pression, température, diamètre intérieur, chute de pression, flexibilité, rayon de courbure, longueur du tuyau et configuration du raccordement influencent tous la sélection finale.
Les QUQ et les raccords doivent également être considérés parce qu'ils font partie du même ensemble hydraulique et mécanique.
Pour les projets de data center d'IA, l'approche la plus fiable est de définir d'abord les conditions d'exploitation, puis de sélectionner la construction du tuyau qui répond à ces exigences.
La gamme de tuyaux de refroidissement liquide de CJAN offre des options LCH, LCH-SD et LCH-SDS pour évaluer les différentes exigences des systèmes de refroidissement.
Pour le choix du tuyau spécifique au projet, fournir le liquide de refroidissement, le débit, la pression, la température, les dimensions et les exigences de raccordement est le point de départ le plus efficace.
