ما هو سائل التبريد الذي يستخدمه مركز البيانات؟ الماء والجليكول، والسوائل العازلة للكهرباء، والكيمياء التي تقرر

اسأل عن السائل الذي يمر داخل مركز بيانات مبرد بالسائل والإجابة الصادقة هي: يعتمد ذلك على الحلقة التي تفتحها. تحمل حلقة اللوحة الباردة خلف صف من خوادم الذكاء الاصطناعي مزيجًا من الماء والجليكول الملون بالفلورسنت مع حزمة مثبطات للتآكل. يحتوي خزان الغمر الموجود في نهاية القاعة على سائل عازل للكهرباء يكلف من عشرة إلى ثلاثين ضعفًا للتر الواحد. قد لا يزال تركيب ثنائي الطور يعمل بتركيبة كيميائية أعلنت الشركة المصنعة بالفعل أنها ستتوقف عن إنتاجها. السائل هو قرار هندسي له عواقب على الأداء الحراري، وطاقة المضخة، وفترات الصيانة، والتعرض التنظيمي، والتكلفة الإجمالية على مدى دورة حياة بنية تحتية تتراوح من عشر إلى خمس عشرة سنة. يوضح هذا الدليل مشهد المبرد كما هو عليه فعليًا في عام 2026: ما هي كل عائلة من السوائل، ولماذا استقرت الصناعة حيث هي، والكيمياء التي تفصل بين حلقة مستقرة وأخرى متآكلة، وما يعنيه هذا الاختيار بالنسبة لـ المضخات التي تنقلها.

عائلتان، وخط فاصل واحد: الموصلية

ينتمي كل سائل تبريد لمركز بيانات إلى إحدى عائلتين. تقدم السوائل القائمة على الماء، والتي تقودها مزائج الماء والجليكول المثبطة، أفضل أداء حراري مقابل التكلفة وتهيمن على الحلقات المباشرة إلى الرقاقة؛ فهي توصل الكهرباء، لذا فهي تعيش داخل أنابيب سباكة محكمة الغلق ولا تلمس أبدًا المكونات الحية حسب التصميم. السوائل العازلة للكهرباء، بما في ذلك الهيدروكربونات الاصطناعية، والإسترات، والفلوروكربونات، لا توصل الكهرباء في حالتها النظيفة، وهذا هو بالضبط ما يجعل الغمر ممكنًا: يمكن غمر الخوادم مباشرة. يمتد الخط الفاصل عبر كل قرار لاحق. يفوز الماء والجليكول في نقل الحرارة، بموصلية حرارية من خمسة إلى عشرة أضعاف تلك الخاصة بالزيوت العازلة للكهرباء، وفي التكلفة، بعُشر إلى واحد على ثلاثين من السعر، وهذا هو السبب في أن NVIDIA و AMD والنظام البيئي الرئيسي لـ ODM يحددون الكيمياء القائمة على الماء لأنظمة الألواح الباردة. تفوز السوائل العازلة للكهرباء بالقدرة الوحيدة التي لن يحصل عليها الماء أبدًا: الاتصال المباشر.

الماء والجليكول: ما هو PG25 في الواقع

عمود العمل للتبريد المباشر للرقاقة هو PG25: 25 بالمائة من البروبيلين جليكول حسب الحجم في الماء منزوع الأيونات، يحمل حزمة مثبطات، وعازل لدرجة الحموضة، وصبغة فلورية للكشف عن التسرب. تُظهر المواصفات النموذجية نقطة تجمد قريبة من -10 درجة مئوية، والغليان عند 101.4 درجة مئوية، ودرجة الحموضة بين 8.0 و 10.5، ولزوجة حوالي 2.5 cP عند 20 درجة مئوية مقابل 0.89 cP للماء النقي. يستحق محتوى الجليكول التوضيح، لأنه يساء فهمه على نطاق واسع: أداء الخليط حراريًا أسوأ من الماء النقي، حيث يوصل حرارة أقل ويتطلب المزيد من طاقة الضخ. تقبل المرافق هذه العقوبة لما تقدمه حزمة الجليكول: مثبطات التآكل التي تحمي ألواح النحاس الباردة والمشعبات المعدنية المختلطة، وقمع النمو البيولوجي الذي من شأنه أن يسد القنوات بحجم الميكرون، وهامش تجمد وغليان متواضع يغطي حالات الشحن والتشغيل والخمول، واستقرار كيميائي متعدد السنوات. التركيز عبارة عن مؤشر: يغطي PG25 عمليات النشر النموذجية التي تصل إلى حوالي 130 كيلو واط لكل رف، في حين يمتد PG55 حماية التجمد نحو -40 درجة مئوية للتعرض الخارجي للمصنع، على حساب لزوجة أعلى.

يحتفظ البروبيلين جليكول بمكانته في جانب الخادم على الإيثيلين جليكول على الرغم من أن حماية التجمد في EG أفضل قليلاً، واللزوجة أقل، والموصلية أعلى. العوامل الحاسمة هي السمية والتعامل: تقلل السمية الحادة المنخفضة لـ PG من عبء الاستجابة للتسرب في المساحات التقنية المشغولة، وتعالج مكونات الألومنيوم بلطف أكبر. يستمر EG على جانب المرفق، حيث تبقى الحلقات في غرف المصنع وتم بناء البنية التحتية الحالية حولها.

الكيمياء التي تفصل بين الحلقات المستقرة وتلك المتآكلة

يجعل اختبار التآكل المقارن بموجب ASTM D1384 قيمة التثبيط ملموسة: سائل PG25 مركب يآكل النحاس بحوالي 0.03 ميلز في السنة، مقابل 0.08 للماء العادي و 0.16 للبروبيلين جليكول غير المثبط. تقوم حزمة المثبطات بالعمل، عادة مركبات الأزول التي تحمي النحاس، والموليبدات أو السيليكات التي تبطل مفعول الألومنيوم، والمخازن المؤقتة للأحماض العضوية التي تحتفظ بدرجة الحموضة في النطاق من 7.0 إلى 8.5 حيث تظل الحماية فعالة. تتبع ذلك ثلاث قواعد. أولاً، يجب أن يكون الماء الأساسي منزوع الأيونات؛ الكلوريد والعسر في ماء الصنبور يهاجمان نفس المعادن التي تحميها المثبطات. ثانيًا، تنضب احتياطيات المثبطات بمرور الوقت ودرجة الحرارة، لذا يتطلب السائل تحليلاً دوريًا وإعادة تثبيط وفقًا لبرنامج مجدول. ثالثًا، يتأكسد الجليكول على مدار سنوات من الخدمة، ومنتجات الأكسدة هي أحماض؛ الحلقة التي لا يتم اختبار كيمياءها أبدًا تنجرف بصمت نحو معدلات تآكل السائل غير المثبط.

السوائل العازلة للكهرباء: كيمياء الغمر

تنقسم سوائل الغمر إلى ثلاث عائلات كيميائية ذات مواقع تجارية متميزة:

• الهيدروكربونات الاصطناعية: زيوت مكررة للغاية ومخزونات أساسية اصطناعية. أقل تكلفة وأبسط طريقة للتخلص، مع لزوجة أعلى تحد من إزالة الحرارة في التكوينات الكثيفة واعتبارات قابلية الاشتعال الحقيقية.
• الفلوروكربونات: المعيار التاريخي للأداء، بما في ذلك عائلة Novec التابعة لشركة 3M مع درجات غليان تتراوح من 34 إلى 76 درجة مئوية وقوة عازلة أعلى من 40 كيلو فولت / مم. تقع هذه العائلة مباشرة في المسار التنظيمي لـ PFAS.
• زيوت السيليكون والإسترات: بدائل ناشئة ذات قابلية أفضل للتحلل البيولوجي وسمية أقل، تقايض عقوبة حرارية متواضعة وبيانات ميدانية طويلة الأجل أقل.

يضيف الواقع التشغيلي درسين تحذفهما أوراق البيانات. السائل يلتصق: خادم واحد يتم سحبه من خزان يحمل عدة لترات يجب التقاطها وتعبئتها واحتسابها عبر عمر الصيانة. والقوة العازلة هي خاصية قابلة للتلف. شاهد أحد مشغلي المواقع المشتركة انخفاض جهد الانهيار من 40 كيلو فولت إلى 28 كيلو فولت على مدار ثمانية عشر شهرًا مع دخول الرطوبة والجسيمات إلى الخزان، منتهيًا باستبدال سائل غير مخطط له وتنظيف يُقدر بمئات الآلاف من الدولارات. تتضمن برامج الغمر الناضجة اختبارًا دوريًا للعازل كقاعدة ثابتة.

مسألة PFAS التي تعيد تشكيل التبريد ثنائي الطور

تم بناء الغمر ثنائي الطور على كيمياء الفلوروكربون، وقد تحرك الأساس: أعلنت شركة 3M في أواخر عام 2022 أنها ستخرج من جميع عمليات التصنيع المتعلقة بـ PFAS بحلول نهاية عام 2025، وأوقفت خط Novec الذي كان يرسخ النشر التجاري ثنائي الطور. يشير اقتراح تقييد PFAS العالمي للاتحاد الأوروبي بموجب REACH وتقييم وكالة حماية البيئة الأمريكية للقواعد التي تستهدف الاستخدامات غير الأساسية إلى نفس الاتجاه، مع احتمال وصول قيود في غضون ثلاث إلى خمس سنوات مقابل دورات استهلاك البنية التحتية التي تتراوح من عشر إلى خمس عشرة سنة. يتجزأ مشهد ما بعد Novec بثلاث طرق: سوائل HFE للسوق الثانوية من موردين مثل خط Galden التابع لشركة Syensqo، وتحمل نفس التعرض التنظيمي؛ السوائل القائمة على HFO ذات تصنيف PFAS متنازع عليه وبيانات حرارية محدودة بأحمال على مستوى وحدة معالجة الرسومات؛ والسوائل ثنائية الطور الهيدروكربونية التي أعاقت قابليتها للاشتعال حتى الآن النشر التجاري على نطاق واسع. يحتاج المشغلون الذين يشغلون أنظمة قائمة على Novec إلى مخزون، وتأهيل، وخطط انتقال جارية بالفعل، وتحتاج مشاريع ثنائية الطور الجديدة إلى استراتيجية سوائل تصمد أمام الأفق التنظيمي.

ما يقرره السائل بالنسبة للمضخة

كل خاصية لسائل التبريد تقع على عاتق مضخة الدوران. تحدد اللزوجة قوة العمود: يعمل PG25 عند درجة حرارة إمداد باردة بما يقرب من ثلاثة أضعاف لزوجة الماء، ويجب خفض تصنيف منحنيات المضخة والمحركات لأبرد حالة تراها الحلقة، مع ضعف قدرة التشحيم للجليكول التي تفضل مواد المحامل الصلبة مثل كربيد السيليكون. تحدد الكيمياء المواد المبللة: تفترض حزم المثبطات مجموعة مواد متوافقة، وتتوافق المسارات المبللة بالفولاذ المقاوم للصدأ مع التصميمات أحادية المعدن أو التصميمات المعدنية المختلطة المعتمدة التي تصفها القوائم البيضاء لشركات تصنيع المعدات الأصلية. تثير السوائل العازلة للكهرباء اقترانًا مختلفًا: انخفاض التشحيم ومتطلبات توافق مطاط محددة، مع تقييم احتواء التسرب لتكلفة السائل والتدبير المنزلي نظرًا لأن السائل نفسه غير موصل. في كل هذه الحالات، الثابت هو الاحتواء: الحلقة التي لا يمكن أن تتسرب تحمي كلاً من استثمار السائل والمعدات المحيطة به، ولهذا السبب تظهر مضخات الدفع المغناطيسي بدون مانع تسرب مثل سلسلة MDW باستمرار في هذا الواجب، مع إطار الاختيار الكامل في دليل اختيار مضخة التبريد السائل لمركز بيانات الذكاء الاصطناعي وسياق بنية الحلقة في ما هي وحدة توزيع سائل التبريد.

قائمة التحقق من اختيار سائل التبريد

1. البنية أولاً: تأخذ حلقات اللوحة الباردة الماء والجليكول المثبط؛ يأخذ الغمر عازلًا للكهرباء؛ يتبع السائل دائمًا البنية.
2. التركيز على هامش التجميد المطلوب فعليًا، حيث تكلف كل نقطة إضافية من الجليكول أداءً حراريًا وطاقة مضخة.
3. تتطابق حزمة المثبطات وشريط درجة الحموضة مع علم المعادن للحلقة، مع كون الماء منزوع الأيونات هو الأساس غير القابل للتفاوض.
4. خطة صيانة الكيمياء: الفاصل الزمني للتحليل، وسياسة إعادة التثبيط، واختبار القوة العازلة للغمر.
5. الأفق التنظيمي للسوائل المفلورة مقابل جدول استهلاك البنية التحتية.
6. توافق المضخة: اللزوجة في درجات الحرارة الباردة، ومواد المحامل، والمعادن المبللة المؤكدة مقابل السائل المختار.

تُصنع شركة Aulank Pump مضخات الدفع المغناطيسي الدوامية بدون مانع تسرب لتدوير خليط الماء والجليكول وسائل التبريد العازل للكهرباء، مع مسارات مبللة من الفولاذ المقاوم للصدأ، واحتواء مختبر ضد تسرب الهيليوم، وتقييمات للوسائط من -196 درجة مئوية إلى +400 درجة مئوية. أرسل لنا مواصفات سائل التبريد وبيانات الحلقة، وسيعيد فريق الهندسة لدينا مضخة مطابقة مع تأكيد المواد. اتصل بنا للحصول على الدعم الهندسي.