Un centre de données est une infrastructure dédiée qui centralise les équipements de calcul, de stockage et de réseau, assurant ainsi le support essentiel de nombreux services numériques. Il comprend des équipements informatiques, des systèmes de distribution électrique, des systèmes de refroidissement et de dissipation thermique, ainsi que des systèmes de surveillance et de gestion. De l'internet mobile à l'analyse du Big Data, en passant par l'essor récent de l'intelligence artificielle générative (comme ChatGPT et Sora), chaque opération de traitement de données et d'entraînement de modèles repose sur la puissance de calcul des centres de données. Les statistiques montrent que les centres de données consomment entre 1 % et 2 % de la consommation électrique mondiale annuelle, et ce chiffre est en constante augmentation.
Face à la consommation énergétique croissante des puces d'IA (une seule carte graphique dépasse les 1 200 W) et à une densité de puissance par rack dépassant les 100 kW, les technologies de refroidissement par air traditionnelles atteignent progressivement leurs limites. Le refroidissement liquide exploite la conductivité thermique et la capacité thermique massique supérieures des liquides par rapport à l'air pour évacuer, directement ou indirectement, la chaleur générée par les composants essentiels des serveurs (tels que les processeurs et les cartes graphiques). Il permet ainsi de réduire l'indice PUE (Power Usage Effectiveness) à moins de 1,1 et de supporter des densités de puissance supérieures à 100 kW par rack, s'imposant comme la configuration standard des centres de calcul dédiés à l'IA.
Les échangeurs de chaleur à plaques sont l'élément central de l'unité de distribution de fluide frigorigène (UDF) d'un système de refroidissement liquide. Ils évacuent efficacement la chaleur du serveur vers l'extérieur en isolant physiquement les différents fluides par échange thermique indirect, garantissant ainsi la pureté et la sécurité du système tout en préservant sa propreté. Échangeurs de chaleur à plaques à joint Elles offrent une grande flexibilité et des coûts de cycle de vie extrêmement bas. L'isolation physique garantit la sécurité du système, et la facilité de maintenance simplifie considérablement son exploitation ainsi que les mises à niveau et extensions futures. .
√ Isolement sûr et maintenance indépendante
Les échangeurs de chaleur à plaques à joints établissent une « paroi d'isolation » fiable entre l'eau de circulation primaire et secondaire, garantissant que l'« eau sale » du côté primaire ne contamine pas l'eau propre alimentant le serveur du côté secondaire.
√ Flexible et facile à entretenir
Sa conception modulaire permet une extension flexible selon les besoins. En cas d'augmentation des besoins en puissance de calcul, il est possible d'ajouter des plaques PHE à tout moment afin d'améliorer la capacité de refroidissement sans avoir à remplacer l'ensemble de l'unité.
√ Efficacité économique supérieure
À surface d'échange thermique égale, le coût d'achat des modèles démontables est nettement inférieur à celui des modèles entièrement soudés. Un entretien régulier permet de rétablir les performances et d'allonger la durée de vie des systèmes de refroidissement naturel.
√ Haute efficacité d'échange thermique et encombrement réduit
Sa structure compacte et détachable est idéale pour les environnements à espace restreint des centres de données. Son coefficient de transfert thermique est 3 à 5 fois supérieur à celui des échangeurs de chaleur tubulaires classiques, permettant une réponse efficace aux pics de chaleur instantanés générés par les puces d'IA.
Comparé aux échangeurs de chaleur à plaques jointées, Échangeurs de chaleur à plaques soudées , grâce à leur structure métallique soudée sans joint, elles garantissent une fiabilité optimale des systèmes de refroidissement liquide des centres de données.
√ Élimine les risques de fuite et de contamination
La structure soudée élimine les joints, supprimant ainsi le risque de contamination du liquide de refroidissement par lessivage des matériaux de joint. Il s'agit d'un avantage décisif pour les centres de données nécessitant un fonctionnement continu 24 h/24 et 7 j/7.
√ Plus adapté aux conditions d'exploitation difficiles
Échangeurs de chaleur à plaques entièrement soudés, fonctionnant à des pressions allant du vide à 8,2 MPa et à des températures de -195 °C à 538 °C. Ceci leur permet de supporter facilement les fluctuations de pression dues aux démarrages et arrêts des pompes et des vannes du système de refroidissement.
√ Assure un échange de chaleur continu et efficace
Les faisceaux de plaques d'un échangeur de chaleur à plaques entièrement soudées sont assemblés par soudage pour former un ensemble extrêmement robuste, et la structure des canaux d'écoulement est difficilement déformable. Ceci garantit la stabilité de son coefficient de transfert thermique ultra-élevé (jusqu'à 3 000 à 7 000 W/(m²·°C)) pendant toute la durée de vie de l'équipement et empêche toute diminution due au vieillissement de sa structure.
Si une fiabilité totale sans joint est requise, et que la possibilité de démontage et de nettoyage est également souhaitée, un Échangeur de chaleur à plaques semi-soudées peuvent être considérés comme :
Structure : Chaque paire de plaques est assemblée par soudage laser pour former des « paires de plaques », et un joint est toujours utilisé pour assurer l'étanchéité entre les paires de plaques.
Avantages : Le côté liquide de refroidissement (côté à haut risque) est entièrement soudé et étanche ; le côté eau de service (côté à faible risque) peut être démonté pour le nettoyage.
Application : Il est couramment utilisé dans les évaporateurs, les condenseurs ou dans les situations où le fluide d'un côté est particulièrement sale.
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