液浸冷却:データセンター向けの究極の冷却ソリューション-2
液浸冷却:データセンター向けの究極の冷却ソリューション-2
液浸冷却の利点は何ですか?
液浸冷却は液体冷却技術の一種です。 空冷やコールドプレートなどの従来の冷却方法と比較して、液浸冷却には次のような大きな利点があります。
- 効率的な熱放散: 浸漬冷却は冷却効率の点で空冷をはるかに上回り、PUE*1を効果的に低減します。
2. エネルギーの節約と効率: PUE の低減と安定した動作温度により、効果的にエネルギーを節約し、過負荷を防ぎ、サーバーの動作効率を向上させます。
3. 静かな動作：液浸冷却システム全体のうち、循環水ポンプとドライクーラーの低周波ファンのみが微小な騒音を発するため、サーバールームは静かです。
4. スペースの節約：空冷と比較して、液浸冷却コンテナは通路の間隔を減らし、保管密度を高め、スペースを大幅に節約できます。
利用可能な液浸冷却システムの種類
液浸冷却は、使用中に冷却液に相変化が起こるか否かにより、主に単相液浸冷却と二相液浸冷却に分類されます。 各タイプには独自の長所があり、どれを選択するかは特定のアプリケーション シナリオに基づいて決定する必要があります。 それらの違いは次のとおりです。
単相液浸冷却
単相液浸冷却システムでは、通常、選択された冷却剤の沸点が 100℃ を超え、サーバーの最高動作温度を超えます。 その結果、循環冷却プロセス全体を通じて、冷媒は相変化を起こすことなく液体の状態を維持します。 電子部品は冷却剤に直接浸漬され、電子部品から液体への熱の伝達が促進されます。 その後、加熱された冷媒は熱交換器を循環し、冷却された後、冷却タンクに戻り吸熱を続けます。 プロセス全体が連続サイクルを形成し、電子部品の効率的な冷却が効果的に保証されます。
単相冷却剤の利点には、密閉システムでの揮発性損失が低い、冷却剤の補充の必要性が低い、電子部品との良好な適合性、および高いメンテナンス性が含まれます。 それにもかかわらず、単相の放熱効率は、二相液浸冷却と比較した場合、それに応じて低くなります。
二相液浸冷却
二相液浸冷却では、沸点の低い冷却剤が使用されます。 このシステムでは、冷媒は循環冷却プロセス中に相変化を起こします。 冷却液は電子部品から熱を吸収し、沸騰して蒸気を発生させます。 蒸気は容器内の熱交換器（コンデンサー）で凝縮し、熱を放出します。 その後、熱は循環する冷却水に伝達され、冷却剤は液体の状態に戻り、システムに戻って「液体-蒸気-液体」の次のサイクルに加わります。
二相液浸冷却の利点は熱伝達効率が非常に高いことにありますが、一定レベルの密閉性と動作要件が必要です。 これは、相変化プロセス中に冷却剤が蒸発して気体状態になるため、正圧または負圧の環境を維持するには容器を適切に密閉する必要があるためです。 動作要件には、液体の追加またはコンポーネントの交換時の圧力解放または液体の排出が含まれます。
＊１ PUE：（読み方はそのまま「ピーユーイー」と読みます）は、Power Usage Effectiveness の略称で、データセンターの電力がどのくらい効率的に使用されているかを表す指標です。データセンターの電力使用効率の指標として広く普及し、現在では世界標準になっています。
PUE = データセンター全体の消費電力 ÷ IT機器の消費電力
データセンター全体の消費電力が、サーバーやネットワーク機器などのIT機器が消費する電力の何倍必要であるかを数値で表し、この数値が小さいほどデータセンターの電力使用効率が良いとされています。
