Échangeurs de chaleur à plaques et joints (GPHE) ciblent généralement les scénarios d’échange thermique à grande échelle côté « primaire » dans les serveurs d’intelligence artificielle. Composés de plaques métalliques ondulées, de joints en caoutchouc et d’un cadre de serrage, ces équipements sont plus encombrants et présentent des résistances à la pression inférieures à celles des échangeurs de chaleur à plaques brasées. Toutefois, leur possibilité d’être démontés sur site ainsi que leur nettoyage ou entretien aisés les rendent idéaux pour les circuits côté « primaire », où les contraintes d’encombrement sont minimes, mais où la qualité de l’eau peut être complexe et un entretien régulier requis.
ENTREZ EN CONTACTLe cœur d’un échangeur de chaleur à plaques jointées se compose de plaques métalliques ondulées, de joints en caoutchouc et d’un cadre de serrage ; les plaques de l’échangeur de chaleur sont étanches entre elles grâce aux joints PHE et maintenues en place par des boulons de serrage. Cette conception offre deux capacités essentielles :
Il suffit de desserrer les boulons de serrage et de déplacer la plaque de pression mobile pour pouvoir désassembler toutes les plaques et les joints une par une. Cela permet un nettoyage mécanique ou chimique individuel des plaques, éliminant efficacement tout type d’encrassement et restaurant l’efficacité initiale de transfert thermique. En outre, les plaques endommagées ou les joints vieillis peuvent être remplacés individuellement, sans avoir à remplacer l’ensemble du cœur, ce qui réduit considérablement les coûts de maintenance et les temps d’arrêt.
La surface d’échange thermique peut être facilement ajustée en ajoutant ou en retirant des plaques. Lorsque la charge informatique d’un centre de données augmente et qu’une capacité d’échange thermique supérieure est requise, il suffit d’ajouter des plaques PHE plutôt que de remplacer l’ensemble de l’unité pour étendre la capacité ; cela offre une grande souplesse pour la construction par phases et l’extension élastique des systèmes du côté primaire.
La boucle « côté primaire » du système de refroidissement liquide d’un centre de données IA constitue le lien essentiel entre les sources de refroidissement extérieures (telles que des tours de refroidissement ou des refroidisseurs à sec) et l’unité de distribution de fluide frigorigène intérieure (CDU). Elle se caractérise par deux traits distincts :
Le côté primaire est directement connecté à des équipements tels que des tours de refroidissement, et l’eau qui y circule fonctionne généralement dans un système ouvert ; par conséquent, sa qualité est nettement inférieure à celle du fluide caloporteur propre présent du côté secondaire (à l’intérieur des serveurs). L’eau contient souvent des impuretés telles que des minéraux et des micro-organismes ; un fonctionnement prolongé favorise facilement la formation d’entartrage et d’encrassement biologique sur les surfaces d’échange thermique. Un tel encrassement réduit fortement l’efficacité du transfert thermique, ce qui augmente le PUE et la consommation énergétique.
Le système côté primaire dessert généralement l’ensemble d’un centre de données ou plusieurs modules, ce qui exige une capacité de traitement individuelle élevée ; en outre, les besoins en refroidissement augmentent de façon dynamique au fur et à mesure de la construction progressive du centre de données.
Compte tenu de la tendance à la formation d’entartrage dans l’eau de refroidissement du circuit primaire, la possibilité de démonter et de nettoyer les échangeurs thermiques à plaques jointées constitue un avantage critique. Le personnel d’exploitation et de maintenance peut démonter périodiquement l’unité afin de nettoyer soigneusement les plaques, éliminant ainsi l’entartrage et les impuretés ; cela garantit une efficacité stable et durable du transfert thermique ainsi qu’une performance énergétique optimale du système. En revanche, bien que les échangeurs thermiques à plaques brasées compactes offrent une forte intégration, ils ne permettent pas de nettoyage physique hors ligne et exigent une qualité d’eau supérieure, ce qui les rend mieux adaptés aux circuits secondaires propres intégrés dans les CDU. Pour répondre à la nature à grande échelle et évolutif des systèmes primaires, la conception modulaire des échangeurs thermiques à plaques jointées offre une flexibilité sans égale. La surface d’échange thermique peut être ajustée simplement en ajoutant ou en retirant des plaques, permettant ainsi une adaptation aisée à l’extension progressive des centres de données et évitant l’investissement massif consistant à remplacer l’ensemble de l’unité lorsque les charges augmentent.
Un échangeur de chaleur à plaques jointoyé peut être installé à l’intérieur d’une unité de distribution de liquide de refroidissement (CDU) montée en rack ou de type armoire, ou positionné à l’extérieur entre la boucle de refroidissement des installations et la boucle secondaire de refroidissement des serveurs. L’agencement dépend de la conception de la CDU, de la capacité de refroidissement, des limites de perte de charge et des exigences de maintenance.
À l’intérieur d’une CDU, l’échangeur de chaleur fonctionne en synergie avec des composants tels que les pompes de circulation, les filtres et les équipements de gestion du fluide. Dans une installation externe, il permet de séparer le fluide de refroidissement côté installations du liquide de refroidissement côté serveurs.
Les échangeurs de chaleur à plaques jointées et les échangeurs de chaleur à plaques brasés peuvent tous deux convenir à une unité de distribution de liquide de refroidissement (CDU). Le choix approprié dépend de la capacité de refroidissement, de la pression et de la température de fonctionnement, de la compatibilité avec le liquide de refroidissement, de l’espace disponible et des exigences en matière de maintenance.
Les échangeurs de chaleur à plaques brasés offrent une construction compacte et étanche, et sont souvent privilégiés lorsque l’espace est limité et qu’un démontage régulier n’est pas requis. Les échangeurs de chaleur à plaques jointées peuvent présenter un avantage lorsqu’une inspection, un nettoyage, un remplacement des joints ou des ajustements futurs de la surface d’échange thermique sont nécessaires. Vérifiez le choix retenu par rapport aux conditions réelles de fonctionnement et aux exigences de l’équipement.
Surveiller la pression différentielle de l’échangeur de chaleur, les températures d’entrée et de sortie, ainsi que ses performances de transfert thermique par rapport aux valeurs de référence d’un système propre. Une augmentation prolongée de la chute de pression ou une diminution de la capacité de refroidissement peut indiquer un encrassement, un dépôt d’entartrage, un bouchon ou une modification des conditions de fonctionnement.
Procéder à une investigation dès que les mesures dépassent les limites recommandées par le fabricant de l’équipement. Une augmentation atteignant environ 1,3 à 1,5 fois la chute de pression de référence peut servir, le cas échéant, de seuil d’alerte préliminaire ; toutefois, le seuil correct dépend de la conception de l’échangeur et des conditions du système. Isoler et inspecter le circuit concerné selon la procédure de maintenance approuvée avant de décider d’un nettoyage.
Oui, mais la méthode d’extension dépend du type d’échangeur de chaleur et de la conception du système. Pour un échangeur de chaleur à plaques avec joints, la surface d’échange thermique peut être augmentée en ajoutant des plaques, à condition que le châssis, les raccordements, la classe de pression et la conception thermique le permettent.
Un échangeur de chaleur à plaques brasées n’est généralement pas conçu pour être ouvert ni étendu par l’ajout de plaques. Les augmentations de capacité sont habituellement prises en charge par l’installation d’un équipement plus grand ou par l’ajout d’unités en parallèle, sous réserve des exigences hydrauliques, de régulation, d’encombrement et de redondance. Prévoyez la capacité future dès la phase initiale de conception de l’unité de distribution de froid (CDU) et de la boucle de refroidissement.
Oui. JINFAN peut fabriquer des plaques et des joints de rechange compatibles avec les échangeurs de chaleur à plaques existants. Pour identifier les pièces appropriées, veuillez fournir la marque et le modèle de l’échangeur, le motif ou le numéro de pièce des plaques, des photos des marquages sur les plaques, les plans disponibles, ainsi que le fluide en service, la température et la pression de fonctionnement.
Le matériau de la jointure doit être sélectionné en fonction du fluide réel et des conditions de fonctionnement, y compris les mélanges eau-glycol et tous les additifs inhibiteurs. Si le modèle ou le marquage de la plaque n’est pas disponible, des photos nettes ainsi que les mesures du profil de la plaque et des dimensions des orifices peuvent faciliter l’identification. Les composants du châssis et d’autres pièces de rechange peuvent également être évalués à partir des détails de l’équipement.
—
-Comment choisir l'échangeur de chaleur à plaques adapté à votre procédé
-Guide de sélection des échangeurs de chaleur à plaques selon la capacité, de 100 kW à plus de 10 MW
EN
AR
FR
DE
PT
RU
