利用 Kick &Drop 电磁阀将数据中心冷却能源减少 80%

Greg Wainhouse，北欧工业用水区域业务发展经理

在当今的高密度数据中心中，直接芯片液体冷却对于管理高性能处理器、人工智能工作负载和云基础设施的热量至关重要。这些系统的核心是快速反应的电磁阀，可提供精确的流量控制，防止服务器过热并保持不间断的正常运行时间。

电磁阀的持续通电虽然至关重要，但会增加大量的能源需求和运营成本。在 24/7 运行的数千台服务器中，即使阀门效率的微小提高也可以带来大量节省并提高可持续性。

Kick &Drop 线圈技术解决了这一挑战。通过使用高功率“踢”来驱动阀门和低能耗“下降”阶段将其固定到位，该系统可将阀门功耗降低高达 80%，帮助操作员实现效率目标并降低碳足迹。

订阅 PII 并接收：

我们历史悠久的双月刊数字杂志Process Industry Informer ，包含整个过程工业的独家文章、新闻和更新，以及我们三位行业专家的评论：

肖恩·莫兰

加文·史密斯

戴夫·格林

加上：

• 流程工业动态 - 我们的每周电子通讯
• PII 播客
• 来自我们广告合作伙伴的特别信息

格雷格·温豪斯解释说：

高效数据中心冷却的重要性与日俱增

有效的热管理是数据中心可靠运行的支柱。如果没有精确的冷却，服务器可能会过热、降低性能、缩短设备使用寿命并增加停机风险。

直接芯片冷却已成为许多现代设施的首选方法。在这种方法中，服务器微芯片产生的热量直接传递到安装在每个处理器上的冷板。水-乙二醇混合物在这些板中循环，通过强制对流带走热量。

然后，加热的冷却剂通过歧管流到冷却器或热交换器，在那里冷却，然后返回到冷板进行下一个循环。

保持足够的冷却液流量至关重要。电磁阀之所以受到青睐，是因为它们能够提供满足 CPU 不断变化的需求所需的快速响应，CPU 可以在几毫秒内从空闲状态升至满负载状态。它们的电气控制可以自动响应温度传感器信号，其紧凑的设计适合冷板歧管的有限空间。

了解能源挑战

在典型的企业服务器中，每个主板可能有一个或两个 CPU 以及最多八个 GPU，每个 GPU 都需要专用冷却。更先进的系统可以包含数十个处理器，每个处理器都有自己的冷板和阀门装置。

当机架中的数百台服务器和设施中的数千台服务器相乘时，阀门的数量会变得相当大，使其能源消耗成为运营支出和可持续性绩效的关键因素。

传统的电磁阀使用单个线圈来产生连续磁场，将阀门移动到位并将其固定在那里。为了保持位置，阀门必须持续抵消复位弹簧和流体压力，使其全天候通电。

Kick &Drop 技术的工作原理

Bürkert 的 Kick &Drop 技术通过更智能的线圈设计消除了这种低效率，可以将每个阀门的能源需求减少多达 80%。

该系统使用封装在单个环氧树脂线圈内的两个线圈绕组，串联供电。它不是提供恒定功率，而是提供高压“反冲”，以将阀门快速移动到位 - 驱动阶段。这一过程大约需要 500 毫秒，足以跟上快速的温度变化。

一旦定位，第二个绕组就会启动“下降”阶段，使柱塞保持明显较低的电压和少得多的能量。过励磁浪涌绕组产生非常高的启动功率，大约使用 85% 的能量来快速移动柱塞，仅用大约 15% 的能量来保持阀门打开。

这种过励磁还提供比传统设计高出 200% 的激活功率，从而允许更高的工作压力。

对于连续运行的数据中心来说，累计节省的费用是可观的。在拥有数百或数千个阀门的大型装置中，将能耗降低高达 80% 可以显着降低运营成本和碳排放。

Bürkert 提供 Kick &Drop 能量和二氧化碳计算器来估算节能和碳减排潜力。

提高耐用性和热性能

除了节能之外，Kick &Drop 技术还增强了耐用性——这是关键任务冷却的关键因素。

较低的能源需求减少了热量的产生，改善了整个阀门组件的热管理。介质加热受到限制，最高可达到的温度上限为 55°C，从而减轻使用纯净水的系统中的钙化风险。

降低工作温度还可以减轻关键部件的热应力，延长使用寿命，减少维护，并最大限度地减少与过热相关的故障。

比较 Kick &Drop 与比例控制

脉宽调制 (PWM) 是另一种通过打开和关闭电磁阀来控制平均电流的方法。虽然相对于持续通电的阀门，脉宽调制可以降低能耗，但它引入了额外的硬件、复杂性、振动和可闻噪音，这些因素可能会损害长期可靠性和工作场所舒适度。

相比之下，Kick &Drop 保持了简单性和稳健性，可提供快速响应，且没有快速切换的缺点。

用于直接芯片冷却的集成歧管解决方案

阀门只是冷却系统的一部分。流形集成显着影响性能。

Bürkert 的工程团队设计了直接与冷板和冷却基础设施集成的定制歧管，提供紧凑的占地面积和精确的配合。与阀门和歧管的单一供应商合作时，集成解决方案可简化产品开发、降低项目复杂性并加速部署。

支持高性能数据中心的未来

在人工智能、云计算、高性能计算和不断增长的数字需求的推动下，全球数据中心市场正在迅速扩张。随着处理器密度的增加和工作负载的要求越来越高，高效的热管理变得越来越重要。

直接芯片冷却将在满足这些需求方面发挥核心作用，提供下一代基础设施所需的精确散热。电磁阀技术仍然至关重要，可提供快速、自动化的流量控制，保护高价值处理器免受快速负载波动的影响。

运营商面临着减少能源使用和实现可持续发展目标的越来越大的压力。因此，提高冷却回路中每个组件的效率至关重要。 Kick &Drop 技术提供可靠、环保的数据中心运营所需的速度、低功耗和耐用性。

在此处了解更多信息 .

联系方式

关于我们

最新消息

最新视频

Bürkert 流体控制系统

Bürkert 在全球 35 个国家/地区开展业务，并与庞大的分销商和合作伙伴网络合作，确保贴近客户。我们的全球业务保证了每个市场的全面服务和支持。研究推动我们公司发展。

我们从不满足于现状，不断为客户寻求新技术和解决方案。每年，我们的员工都会开发先进的产品，从集成过程测量和控制单元到药物研究中使用的复杂系统。为了保持领先地位，我们在研发方面投入巨资。

在我们位于德国和法国的研究中心，有 150 名员工致力于为我们的公司和客户打造更美好的未来。我们对专业知识的承诺遍及全球，确保我们的流体控制创新惠及全球市场。

简而言之，我们做什么

我们制造工艺设备并为整个控制回路提供端到端解决方案。

我们供应的地方

英国、爱尔兰、欧洲

我们供应的行业

食品和饮料、制药、化妆品和盥洗用品、水和废水

• FLOWave |油量（英文）

• Feldbus Gateway Modul ME43：如何操作 FLOWave（德语）