Immersion cooling, ook wel bekend als “next generation cooling”, biedt een innovatieve oplossing voor toenemende warmtelast per vierkante meter. Naarmate de warmteproductie stijgt, wordt het gebruik van traditionele luchtkoeling steeds minder effectief. Grote hoeveelheden lucht moeten worden verplaatst, wat niet alleen veel energie kost, maar ook leidt tot ‘hotspots’ in de serverruimte.
Om dit probleem te tackelen, zijn er twee geavanceerde koelmethoden beschikbaar: liquid cooling en immersion cooling. Beide systemen hebben hun eigen unieke eigenschappen.
Liquid cooling, ook wel Direct Liquid Cooling (DLC) genoemd, koelt direct op de chip en kan worden geïntegreerd in een traditioneel rack. Hierbij wordt gebruikgemaakt van een vloeistofmanifold en een Coolant Distribution Unit (CDU). Dit systeem zorgt voor efficiënte warmteafvoer zonder de noodzaak van grote hoeveelheden lucht.
Immersion cooling gaat een stap verder. Dit systeem maakt gebruik van een horizontaal rack dat volledig met vloeistof is gevuld. Zoals de naam al suggereert, worden alle componenten ondergedompeld in de vloeistof. Hierdoor kunnen racks gekoeld worden tot wel 100 kW, zelfs bij hoge vloeistoftemperaturen.
Beide koelsystemen bieden niet alleen een efficiënte oplossing voor warmtebeheer, maar maken ook hergebruik van warmte mogelijk, wat bijdraagt aan duurzamer energieverbruik.
Immersion cooling is een coolsysteem geschikt voor de hogere heatloads zoals we zien bij AI toepassingen. De hardware wordt volledig ondergedompeld in een afgekoelde niet geleidende vloeistof.
In tegenstelling tot luchtkoeling, waar ventilatoren warme lucht uit servers blazen, maakt immersion cooling gebruik van vloeistof om direct warmte van de componenten af te voeren. Dit is veel efficiënter, vooral bij hogere energiedichtheden.
Immersion cooling biedt betere warmteafvoer of warmteoverdracht, vermindert energieverbruik door het uitschakelen van ventilatoren en uitsluiting van mechanische koeling, elimineert hotspots, en maakt hergebruik van warmte mogelijk. Bovendien verlengt het de levensduur van apparatuur door stabielere temperaturen.
Ja, immersion cooling maakt gebruik van speciaal ontworpen niet-geleidende vloeistoffen die geen schade aan elektronische componenten veroorzaken. Deze vloeistoffen zijn chemisch stabiel en veilig voor langdurig gebruik.
De energie-efficiëntie van immersion cooling kan leiden tot aanzienlijke besparingen. Omdat koeling met vloeistof effectiever is dan met lucht, kan het energieverbruik voor koeling met wel 90% verminderd worden, afhankelijk van de toepassing.
Ja, een groot voordeel van immersion cooling is dat de warmte die door de vloeistof wordt opgenomen, gemakkelijk kan worden teruggewonnen en hergebruikt voor bijvoorbeeld verwarming van gebouwen of industriële processen.
Immersion cooling vereist specifieke apparatuur, zoals vloeistofgevulde tanks en facility watersystemen. Er dient rekening gehouden te worden met hogere vloeistoftemperaturen en in verhouding tot traditionele koeling meer vloeistof dat moet worden rondgepompt. De systemen dienen aangesloten te worden op een CDU om de dielectric fluid te scheiden van de facility water systemen.
De initiële investering voor immersion cooling kan iets hoger zijn vanwege de benodigde infrastructuur. Dit is sterk afhankelijk van het type systeem. 1 CDU gekoppeld aan 1 vloeistoftank is relatief duurder, maar een systeem waarbij meerdere tanks op 1 CDU wordt geplaatst is deze oplossing wellicht goedkoper dan traditioneel. Daarnaast zijn de operationele kosten vaak veel lager dankzij de energie-efficiëntie en lagere onderhoudskosten.
De vloeistoffen die worden gebruikt in immersion cooling zijn speciaal ontworpen diëlektrische koelmiddelen. Deze vloeistoffen zijn niet-geleidend en kunnen warmte zeer efficiënt afvoeren zonder schade aan de hardware.
Ja, hoewel aanpassingen aan de infrastructuur nodig kunnen zijn, kan immersion cooling in bestaande datacenters worden geïmplementeerd. Er zijn flexibele oplossingen beschikbaar die schaalbaar zijn op basis van de behoeften van het datacenter.
Vraag bij T&S Klimaattechniek naar de mogelijkheden
