Решение для мониторинга качества охлаждающей жидкости и воды

info@rikasensor.com

Rika Sensor — производитель датчиков погоды и поставщик решений для мониторинга окружающей среды с более чем 10-летним опытом работы в отрасли.

Интеллектуальное решение для сельскохозяйственной отрасли

Решения для солнечной фотоэлектрической промышленности

Решение для мониторинга безопасности кранов

Решение для гидрологического мониторинга

Решение для очистки воды

Решение для мониторинга аквакультуры

Решение для мониторинга качества воздуха

Введение

Глобальное распространение искусственного интеллекта, высокопроизводительных вычислений (HPC) и гипермасштабной облачной инфраструктуры привело к кардинальным изменениям в управлении тепловыми процессами в центрах обработки данных: жидкостное охлаждение быстро превратилось из нишевой технологии в отраслевой стандарт для вычислительных сред с высокой плотностью размещения оборудования.

Качество охлаждающей воды, являющейся жизненно важным компонентом замкнутых систем жидкостного охлаждения, напрямую определяет надежность, тепловую эффективность и срок службы критически важной системы охлаждения. Даже незначительные отклонения в качестве воды могут вызвать каскадные риски: коррозию охлаждающих пластин и металлических трубопроводов, засорение микроканалов взвешенными частицами или биологическим обрастанием, снижение эффективности теплопередачи и даже незапланированные простои кластеров ИИ и высокопроизводительных вычислений, что влечет за собой значительные эксплуатационные и финансовые затраты.

Непрерывный высокоточный мониторинг качества воды является основой для упреждающего снижения рисков в системах жидкостного охлаждения. Компания RIKA SENSOR, ведущий мировой производитель промышленных датчиков качества воды и мониторинга окружающей среды, предлагает комплексное, сквозное и полностью настраиваемое решение для мониторинга качества воды в системах жидкостного охлаждения. Наше решение включает в себя мониторинг всех параметров в режиме реального времени, надежный сбор данных на месте и интеллектуальное облачное управление, позволяя операторам центров обработки данных, поставщикам услуг колокации и системным интеграторам снижать операционные риски, оптимизировать графики технического обслуживания и обеспечивать стабильную и эффективную работу инфраструктуры жидкостного охлаждения.

Введение в интеллектуальное сельское хозяйство

Почему мониторинг качества воды имеет решающее значение для систем жидкостного охлаждения?

Хотя жидкостное охлаждение обеспечивает непревзойденную тепловую эффективность и преимущества в плотности, замкнутые системы охлаждения по своей природе уязвимы к ухудшению качества воды. В отличие от открытых систем градирен, контуры жидкостного охлаждения для ИТ-оборудования имеют чрезвычайно жесткие допуски на отклонения химического состава воды, и даже незначительные аномалии приводят к дорогостоящим и необратимым повреждениям. В системах жидкостного охлаждения необходимо учитывать два критически важных контура водоснабжения: систему водоснабжения объекта (FWS), обеспечивающую охлаждение всего объекта, и систему охлаждения оборудования (TCS), предназначенную исключительно для охлаждения ИТ-оборудования — обе требуют строгого контроля качества воды, при этом система TCS требует наиболее строгого управления параметрами.

? Коррозия критически важных компонентов

Аномальные уровни pH, повышенное содержание растворенного кислорода (DO) и высокая проводимость ускоряют электрохимическую коррозию металлических охлаждающих пластин, трубопроводов, теплообменников и коллекторов. Продукты коррозии не только загрязняют охлаждающую жидкость, но также могут вызывать перфорацию трубопроводов, утечки охлаждающей жидкости и необратимые повреждения дорогостоящего оборудования GPU/CPU. Даже незначительная коррозия со временем может ухудшить производительность системы, увеличить затраты на техническое обслуживание и сократить срок службы оборудования.

? Засорение и загрязнение каналов потока

Взвешенные твердые частицы (о чем свидетельствует повышение мутности), продукты коррозии, рост микроорганизмов и отложения накипи могут засорять микроканалы охлаждающих пластин, фильтров и узких трубопроводов системы охлаждения. Согласно рекомендациям ASHRAE, охлаждающая жидкость должна быть отфильтрована для удаления твердых частиц размером 10 микрон и более, поскольку даже мелкие частицы могут вызывать засоры в самых маленьких каналах системы. Эти засоры снижают скорость потока охлаждающей жидкости, ухудшают эффективность рассеивания тепла и приводят к тепловому дросселированию графических процессоров, снижению производительности или даже незапланированным отключениям вычислительных узлов. Для кластеров ИИ высокой плотности даже частичное ограничение потока может привести к значительной потере вычислительной мощности.

? Снижение эффективности теплопередачи

Образование накипи и биопленки на поверхностях теплообменников создают изолирующий барьер, который резко снижает эффективность теплопередачи. Данные отраслевых исследований показывают, что слой накипи толщиной всего 1,5 мил может снизить тепловую эффективность на 12,5%. Это заставляет систему охлаждения потреблять больше энергии для поддержания целевой температуры хладагента, сводя на нет основные преимущества жидкостного охлаждения с точки зрения энергосбережения и повышая показатель PUE (эффективность использования энергии) в центрах обработки данных.

? Незапланированные простои и рост эксплуатационных расходов

Сбои, связанные с качеством воды, требуют дорогостоящей промывки системы, замены компонентов и аварийного технического обслуживания. Для круглосуточно работающих центров искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений даже несколько часов незапланированного простоя могут привести к многомиллионным убыткам, срыву сроков проектов и нарушению соглашений об уровне обслуживания (SLA). Мониторинг качества воды в режиме реального времени позволяет заблаговременно снижать риски. Он позволяет операторам обнаруживать аномалии качества воды на самой ранней стадии, своевременно корректировать стратегии водоподготовки и предотвращать катастрофические сбои до их возникновения, защищая как критически важную ИТ-инфраструктуру, так и финансовые результаты.

Компоненты системы контроля качества охлаждающей воды с жидкостным охлаждением

Компоненты системы мониторинга качества охлаждающей воды RIKA

Компоненты системы мониторинга качества воды для жидкостного охлаждения RIKA. Комплексное решение RIKASENSOR построено на четырех полностью интегрированных датчиках, предназначенных для жидкостного охлаждения: датчике pH, датчике проводимости, датчике ОВП и датчике мутности. Это решение обеспечивает надежный сбор данных, бесшовную совместимость системы и интеллектуальное управление для установок жидкостного охлаждения любого масштаба, от периферийных центров обработки данных до гипермасштабных предприятий.

Кампусы искусственного интеллекта.

? Датчик pH:

Этот датчик, специально оптимизированный для сценариев жидкостного охлаждения, использует передовую технологию стеклянных электродов в сочетании с высокоточным чипом обработки сигнала для обеспечения измерения pH в реальном времени. Он отличается разрешением 0,01 pH, точностью ±0,1 pH и встроенной температурной компенсацией с помощью терморезистора, а также низкоимпедансной чувствительной стеклянной пленкой, обеспечивающей стабильную работу даже в низкоионизированной деионизированной охлаждающей жидкости, PG25 и EG25. Он поддерживает различные варианты установки, включая боковой монтаж, верхний монтаж, монтаж на трубу и погружное размещение, со стандартной резьбой G3/4 для адаптации к требованиям установки в распределительных устройствах охлаждающей жидкости (CDU), трубопроводах и резервуарах для охлаждающей жидкости.

? Датчик проводимости:

Этот датчик, предназначенный для мониторинга проводимости систем жидкостного охлаждения, использует передовую технологию антиполяризации и изоляции сигнала для устранения внешних электромагнитных помех, обеспечивая точные и стабильные измерения в сложных условиях центров обработки данных. Он обеспечивает точность ±1% от полной шкалы, разрешение 1 мкСм/см, со стандартным диапазоном измерения 0–2000 мкСм/см (с возможностью настройки до 0–10000 мкСм/см). Совместим с деионизированной водой, хладагентами PG25 и EG25, имеет корпус из нержавеющей стали 316L, стандартную резьбу G3/4, одновременный выход 4–20 мА и RS485, а также степень защиты IP68, обеспечивая надежный контроль безопасности систем жидкостного охлаждения и предотвращая риски короткого замыкания, вызванные повышенной проводимостью.

? Датчик ОВП

Этот датчик, специально оптимизированный для систем жидкостного охлаждения, использует передовую технологию электродов из благородных металлов в сочетании с высокоточным чипом обработки сигнала для измерения ОВП в реальном времени. Он отличается разрешением 0,1 мВ, точностью ±1 мВ и широким диапазоном измерений от -1500 мВ до +1500 мВ, а также встроенной температурной компенсацией с помощью терморезистора. Коррозионностойкая чувствительная поверхность из благородного металла обеспечивает стабильную работу даже в низкоионизированной деионизированной жидкости, средах PG25 и EG25. Он поддерживает различные конфигурации установки для гибкого использования в различных системах жидкостного охлаждения.

? Датчик мутности

Этот датчик, оптимизированный для контроля чистоты систем жидкостного охлаждения, работает по принципу оптической корреляции, имеет сапфировое измерительное окно и не подвержен влиянию отражений от трубопроводов из нержавеющей стали. Он обеспечивает точность ±1% от полной шкалы, разрешение 0,1 NTU, со стандартными диапазонами измерения 0-10 NTU и 0-100 NTU. Совместим с деионизированной водой, PG25 и EG25 в качестве охлаждающих жидкостей, отличается быстрым временем отклика в 1 секунду, корпусом из нержавеющей стали 316L, стандартной резьбой G3/4, одновременным выходом 4-20 мА и RS485, а также степенью защиты IP68, точно фиксируя незначительные изменения мутности для заблаговременного предупреждения о засорении трубопровода и рисках коррозии.

Облачная платформа для Интернета вещей

Решение обеспечивает беспрепятственный доступ к облачной IoT-платформе RIKA, которая предоставляет удаленный мониторинг данных в режиме реального времени, отслеживание исторических данных, уведомления о превышении пороговых значений по электронной почте и автоматический экспорт отчетов для соответствия требованиям и ведения оперативной документации. Для крупных центров обработки данных система полностью поддерживает интеграцию с системами DCIM (управление инфраструктурой центров обработки данных), BMS (система управления зданием) и SCADA, обеспечивая унифицированное управление данными о качестве воды наряду со всей инфраструктурой центра обработки данных.

Сценарии применения

Решение RIKA SENSOR для мониторинга качества воды в системах жидкостного охлаждения адаптируется к различным вариантам развертывания систем жидкостного охлаждения в разных отраслях, включая:

Высокопроизводительные вычислительные центры (ВЧП) и суперкомпьютеры:

Для национальных суперкомпьютерных центров и научно-исследовательских учреждений с высокоплотными вычислительными узлами обеспечение строгого контроля качества воды во избежание простоев, которые могли бы нарушить выполнение критически важных научных вычислительных задач.

Серверы с жидкостным охлаждением

Предназначен для интегрированных систем жидкостного охлаждения серверов в корпоративных центрах обработки данных, с компактными форм-факторами датчиков, позволяющими разместить их в ограниченном пространстве в стоечных системах CDU.

Центры обработки данных с использованием ИИ

Для крупномасштабных кластеров ускорителей GPU/AI с системами охлаждения на основе холодных пластин или погружной жидкости, обеспечивающих круглосуточную стабильную работу критически важной инфраструктуры охлаждения для рабочих нагрузок обучения и вывода LLM.

Центры обработки данных на периферии сети

Для распределенных периферийных вычислительных площадок с системами жидкостного охлаждения предлагаются энергоэффективные, не требующие технического обслуживания решения для мониторинга, оптимизированные для работы в автоматическом режиме на периферийных объектах 5G, телекоммуникационных и промышленных сетей.

Промышленные системы жидкостного охлаждения

Предназначено для мощного промышленного оборудования, испытательных стендов для энергетических батарей, станций быстрой зарядки электромобилей и других промышленных систем жидкостного охлаждения, с возможностью индивидуальной настройки параметров для удовлетворения уникальных промышленных требований.

Центры квантовых вычислений

Для квантовых вычислительных систем следующего поколения, требующих сверхстабильной тепловой среды, необходимо обеспечить высокоточный мониторинг с низким уровнем дрейфа для поддержания строгого контроля температуры и качества охлаждающей жидкости.

Преимущества датчиков RIKA для мониторинга жидкостного охлаждения

Обладая более чем десятилетним опытом исследований, разработок и производства в области технологий промышленного контроля качества воды, компания RIKA SENSOR предлагает надежное, простое в развертывании и не требующее сложного обслуживания решение для мониторинга, разработанное с учетом строгих требований современных систем жидкостного охлаждения. Наши основные конкурентные преимущества включают:

? Точность и долговременная стабильность для замкнутых систем управления

Все датчики разработаны для обеспечения высокой точности и минимального дрейфа в условиях замкнутого контура жидкостного охлаждения. Датчик pH имеет внутреннюю изоляцию сигнала для обеспечения высокой помехоустойчивости в условиях электромагнитных помех в центрах обработки данных.

? Гибкие условия установки и бесшовная интеграция системы

Датчики RIKA предлагают разнообразные варианты установки, включая погружной монтаж, стандартный резьбовой монтаж (G3/4) и установку в трубопровод, адаптируясь к любой точке мониторинга в системе жидкостного охлаждения (вход/выход ЦРУ, основные трубопроводы, ответвления, охлаждающие баки). Благодаря универсальному интерфейсу RS485 (Modbus RTU) и двойному выходу 4-20 мА, датчики могут быть быстро интегрированы в существующие системы управления без необходимости сложной дополнительной разработки.

? Прочная конструкция для увеличения срока службы

В наших датчиках используется высококачественная коррозионностойкая нержавеющая сталь, полностью герметичный корпус со степенью защиты IP68 и износостойкие оптические компоненты, такие как сапфировые измерительные окна. Они обеспечивают длительную стабильную работу в охлаждающей жидкости, обладают превосходной коррозионной стойкостью и устойчивостью к загрязнению, отличаются исключительной стабильностью датчика и не требуют частого технического обслуживания, что снижает частоту замены и общие затраты за весь срок службы.

? Полный цикл технической поддержки и индивидуальной настройки

Компания RIKA SENSOR предоставляет глобальные предпродажные консультации, рекомендации по установке и послепродажную техническую поддержку. Мы также предлагаем полностью индивидуальные решения, включая настройку параметров датчиков, многопараметрическую интегрированную конструкцию и поддержку системной интеграции, чтобы удовлетворить уникальные требования различных проектов жидкостного охлаждения.

Сопутствующие товары

Компания Hunan Rika Electronic Tech Co., Ltd. — это частная компания, занимающаяся производством датчиков и предоставлением решений для мониторинга окружающей среды и погоды на протяжении более 10 лет.

Датчик мутности RK500-07 (с жидкостным охлаждением)

Датчик EC RK500-13 (жидкостное охлаждение)

Датчик pH RK500-12 (с жидкостным охлаждением)

Часто задаваемые вопросы (ЧЗВ)

В1: Где следует устанавливать датчики качества воды в системе жидкостного охлаждения?

A: Оптимальные места установки включают: 1) Вход и выход блока распределения охлаждающей жидкости (БОП) для контроля общего качества воды в основном контуре охлаждения; 2) Вход и выход решеток с охлаждающими пластинами или погружных баков для отслеживания изменений качества воды в зависимости от нагрузки охлаждения; 3) Ключевые ответвления трубопроводов для выявления локальных аномалий качества воды; 4) Оборудование для водоподготовки до и после установки (фильтры, деионизационные установки, точки впрыска химикатов) для проверки эффективности обработки. Техническая команда RIKA может предоставить индивидуальные рекомендации по установке с учетом вашей конкретной архитектуры системы и требований к мониторингу.

В2: Может ли система мониторинга интегрироваться с DCIM или BMS?

A: Да. Все наши датчики поддерживают стандартные промышленные протоколы связи (Modbus RTU через RS485, стандартный аналоговый сигнал 4-20 мА). Наша система сбора данных совместима с основными промышленными протоколами и может беспрепятственно интегрироваться с большинством систем DCIM, BMS и SCADA, представленных на рынке. Мы также можем предоставить услуги по адаптации протоколов для удовлетворения конкретных потребностей интеграции вашего проекта.

В3: Как часто требуется калибровка и техническое обслуживание датчиков?

A: Датчики RIKA разработаны для минимального технического обслуживания, что является критически важным преимуществом для систем жидкостного охлаждения в центрах обработки данных:
? Датчик мутности не требует калибровки и полностью не нуждается в техническом обслуживании на протяжении всего срока службы.
? Датчики pH и ОВП имеют конструкцию с низким дрейфом и рассчитаны на бесперебойную работу в течение всего срока службы. После истечения срока службы рекомендуется прямая замена датчика.
? Рекомендуется очищать и калибровать датчик EC каждые 6 месяцев.
Для замкнутых систем жидкостного охлаждения со стабильным качеством охлаждающей жидкости объем работ по техническому обслуживанию крайне низок. Мы предоставляем полные инструкции по техническому обслуживанию и техническую поддержку для всех продуктов.

В4: Масштабируемо ли решение для мониторинга для крупных центров обработки данных?

Для получения дополнительной информации о решении RIKA для мониторинга качества охлаждающей жидкости в системах жидкостного охлаждения свяжитесь с нашей глобальной командой продаж и технической поддержки.