Ein Rechenzentrum ist eine spezialisierte Einrichtung, die Rechen-, Speicher- und Netzwerktechnik zentral beherbergt und die Grundlage für diverse digitale Dienste bildet. Es umfasst IT-Ausrüstung, Stromverteilungssysteme, Kühl- und Wärmeabfuhrsysteme sowie Überwachungs- und Managementsysteme. Vom mobilen Internet und Big-Data-Analysen bis hin zum rasanten Aufschwung generativer KI (wie ChatGPT und Sora) – jede Datenverarbeitung und jedes Modelltraining ist auf die Rechenleistung von Rechenzentren angewiesen. Statistiken zeigen, dass globale Rechenzentren jährlich 1 bis 2 % des weltweiten Stromverbrauchs ausmachen, und dieser Anteil steigt weiterhin rapide.
Angesichts des rasant steigenden Stromverbrauchs von KI-Chips (eine einzelne GPU verbraucht über 1200 W) und einer Rack-Leistungsdichte von über 100 kW stößt die herkömmliche Luftkühlung zunehmend an ihre physikalischen Grenzen. Die Flüssigkeitskühlung nutzt die überlegene Wärmeleitfähigkeit und spezifische Wärmekapazität von Flüssigkeiten im Vergleich zu Luft, um die von Serverkomponenten (wie CPUs und GPUs) erzeugte Wärme direkt oder indirekt abzuführen. Dadurch wird der PUE-Wert (Power Usage Effectiveness) auf unter 1,1 gesenkt und Leistungsdichten von über 100 kW pro Rack ermöglicht. Sie etabliert sich somit als Standardkonfiguration für KI-Rechenzentren.
Plattenwärmetauscher sind die Kernkomponente der Kühlmittelverteilungseinheit (CDU) in einem Flüssigkeitskühlsystem. Sie leiten die Wärme des Servers effizient nach außen ab, indem sie verschiedene Flüssigkeiten durch indirekten Wärmeaustausch physikalisch voneinander trennen und so die Reinheit und Sicherheit des Systems gewährleisten. Dichtungsplatten-Wärmetauscher Sie bieten hohe Flexibilität und extrem niedrige Lebenszykluskosten. Die physische Trennung gewährleistet die Systemsicherheit, und die Wartungsfreundlichkeit erleichtert den Systembetrieb sowie zukünftige Upgrades und Erweiterungen erheblich. .
√ Sichere Isolation und unabhängige Wartung
Mit Dichtungen versehene Plattenwärmetauscher bilden eine zuverlässige „Isolationswand“ zwischen dem primären und sekundären Kreislaufwasser und gewährleisten so, dass „verschmutztes Wasser“ von der Primärseite das saubere Wasser, das auf der Sekundärseite zum Server fließt, nicht verunreinigt.
√ Flexibel und wartungsarm
Die abnehmbare Konstruktion ermöglicht eine flexible Erweiterung nach Bedarf. Steigt der Leistungsbedarf der Recheneinheit, kann die Anzahl der Plattenwärmetauscher jederzeit erhöht werden, um die Kühlleistung zu verbessern, ohne das gesamte Gerät austauschen zu müssen.
√ Überlegene Wirtschaftlichkeit
Bei gleicher Wärmetauscherfläche sind die Anschaffungskosten abnehmbarer Konstruktionen deutlich geringer als die von vollständig verschweißten Konstruktionen. Regelmäßige Wartung ermöglicht die Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit und verlängert so die Lebensdauer natürlicher Kühlsysteme.
√ Hohe Wärmeaustauscheffizienz und kompakte Stellfläche
Die kompakte, abnehmbare Bauweise ist ideal für die beengten Umgebungen von Rechenzentren. Ihr Wärmeübergangskoeffizient ist 3- bis 5-mal höher als der von herkömmlichen Rohrbündelwärmetauschern und ermöglicht so eine effiziente Reaktion auf die kurzzeitig hohen Wärmelasten von KI-Chips.
Im Vergleich zu Plattenwärmetauschern mit Dichtung, Geschweißte Plattenwärmetauscher Dank ihrer dichtungslosen, geschweißten Metallkonstruktion gewährleisten sie die höchste Zuverlässigkeit von Flüssigkeitskühlsystemen in Rechenzentren.
√ Eliminiert Leckage- und Kontaminationsrisiken
Die verschweißte Konstruktion macht Dichtungen überflüssig und eliminiert somit das Risiko einer Kühlmittelverunreinigung durch auslaugendes Dichtungsmaterial. Dies ist ein entscheidender Vorteil für Rechenzentren, die einen unterbrechungsfreien 24/7-Betrieb erfordern.
√ Besser geeignet für raue Betriebsbedingungen
Vollverschweißte Plattenwärmetauscher arbeiten bei Drücken von Vakuum bis 8,2 MPa und Temperaturen von -195 °C bis 538 °C. Dadurch können sie Druckschwankungen, die durch das An- und Abschalten von Pumpen und Ventilen im Kühlsystem verursacht werden, problemlos ausgleichen.
√ Gewährleistet einen kontinuierlichen und effizienten Wärmeaustausch
Die Plattenbündel eines vollständig verschweißten Plattenwärmetauschers sind zu einer äußerst robusten Einheit verschweißt, und die Strömungskanalstruktur ist formstabil. Dadurch bleibt der extrem hohe Wärmeübergangskoeffizient (bis zu 3000–7000 W/(m²·°C)) über die gesamte Lebensdauer des Geräts stabil und nimmt nicht durch Alterung der Struktur ab.
Wenn sowohl eine vollständig verschweißte Zuverlässigkeit ohne Dichtungen als auch die Möglichkeit zur Demontage und Reinigung gewünscht ist, Mit einem Gehalt an Kohlenwasserstoffen von mehr als 0,5% kann berücksichtigt werden:
Aufbau: Jedes Plattenpaar wird durch Laserschweißen zu „Plattenpaaren“ verbunden, wobei zwischen den Plattenpaaren weiterhin eine Dichtung zum Abdichten verwendet wird.
Vorteile: Die Kühlmittelseite (die risikoreiche Seite) ist vollständig verschweißt und leckagefrei; die Betriebswasserseite (die risikoarme Seite) kann zur Reinigung demontiert werden.
Anwendung: Es wird häufig in Verdampfern, Kondensatoren oder in Situationen eingesetzt, in denen das Medium auf einer Seite besonders verschmutzt ist.
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