Comment calculer la capacité de CDU ?

Calculez d'abord le débit massique requis du côté secondaire à partir de la charge thermique cible et de la différence de température de conception, puis intégrez les conditions de fonctionnement hydraulique de l'installation, la perte de charge, la redondance, la marge de contrôle et la marge d'encrassement de l'échangeur de chaleur dans la courbe de performance de l'équipement pour vérification.Égaler directement la puissance nominale du rack à la capacité de commande de CDU ne peut servir que de limite initiale, pas de conception finale.

Calcul de la chaleur sensible monophasée du liquideQ = ṁ × cp× ΔT

Q représente la quantité de transfert de chaleur (kW), ṁ représente le débit massique (kg/s), cpPour la capacité thermique massique (kJ/kg·K) en conditions de fonctionnement, ΔT étant la différence de température d'alimentation et de retour (K). Le débit volumique nécessite également une conversion en fonction de la densité du fluide.

Six étapes pour une présélection vérifiable

  1. Déterminer la chaleur à évacuer.

    Distinguer la puissance totale de l'informatique, la proportion évacuée par le liquide et la partie toujours gérée par l'air ; enregistrer la moyenne, les pics continus, les transitoires et les hypothèses d'expansion future.

  2. Définir la fenêtre de température du côté secondaire.

    La température d'alimentation doit répondre aux exigences de l'équipement informatique, en tenant compte du point de rosée, de la déviation de contrôle, de l'élévation de température de la plaque froide et de la température disponible côté installation. Un ΔT plus petit nécessitera un débit plus important.

  3. Calculer le débit en fonction des propriétés réelles du fluide.

    La densité et la capacité thermique des systèmes à base d'eau, d'éthylène glycol ou d'autres additifs diffèrent ; les données à la concentration et à la température de fonctionnement cibles doivent être utilisées, plutôt que les constantes fixes de l'eau.

  4. Établir un modèle complet de perte de charge.

    Additionner les pertes de charge des plaques froides, des collecteurs, des tuyaux, des raccords rapides, des vannes, des filtres et des conduites principales au débit de conception, et vérifier la branche la plus défavorable.

  5. Sélectionnez la stratégie de redondance et de défaillance.

    Une pompe N+1 n'est pas égale à un système N+1. Il faut également confirmer que le refroidisseur, le contrôleur, l'alimentation, les vannes et le bypass de maintenance répondent à la disponibilité cible.

  6. Vérifier les performances dans les conditions de fonctionnement les plus défavorables.

    Vérifiez la température maximale de l'eau de l'installation, le débit minimum, la différence de température de changement de chaleur, le point de fonctionnement de la pompe, le bruit, le contrôle à charge partielle et la dégradation par rapport aux courbes de performance du fournisseur.

Un exemple uniquement destiné à la compréhension des formules

En supposant que le liquide doive évacuer 120 kW de chaleur, estimons provisoirement en utilisant la capacité thermique massique de l'eau près du point de fonctionnement cible de 4,18 kJ/kg·K et une différence de température de conception de 5 K :

ṁ = 120 ÷ (4,18 × 5) ≈ 5,74 kg/s

Si l'eau est utilisée et que sa densité est d'environ 1 kg/L, cela correspond à environ 344 L/min. Ce chiffre n'est qu'un point de départ théorique pour le côté secondaire ; l'ajout d'éthylène glycol, la modification de la température, les tolérances de fabrication ou la réduction du ΔT modifieront le résultat.

L'exemple ne fournit pas le modèle de l'équipement, ni n'inclut la perte de charge, la température d'approche côté installation, l'encrassement de l'échangeur de chaleur, la redondance et la marge d'expansion, il ne peut donc pas être utilisé pour l'approvisionnement.

Liste de vérification avant d'envoyer une RFQ aux fournisseurs CDU

  • Les valeurs nominales de performance correspondent-elles clairement aux températures d'entrée et de sortie, aux débits et aux fluides côté installation et côté secondaire
  • La courbe de pompe complète, la courbe de capacité de transfert de chaleur, le débit minimum stable et la logique de contrôle à charge partielle sont-ils fournis ?
  • La liste des matériaux est-elle compatible avec le liquide de refroidissement, les inhibiteurs, les joints et les raccords rapides
  • La précision du filtrage, les alarmes de pression différentielle, la purge de remplissage, l'échantillonnage de la qualité de l'eau et les étapes de maintenance sont-ils clairs
  • FAT/SAT couvrent-ils les conditions nominales, les conditions réduites, les basculements en cas de défaut, les alarmes et les tableaux de points de communication
  • Après l'augmentation de la capacité, les tuyaux, les pompes, les échangeurs de chaleur et le côté eau de l'installation sont-ils toujours dans les limites autorisées

Références et limites de preuves

Les sources suivantes sont utilisées pour soutenir le cadre de définition et de vérification de cet article. Le contenu de la page est une compilation destinée à la prise de décision préliminaire et ne remplace pas les textes originaux standard, les manuels de produits ou la conception technique du projet.

  1. Open Compute Project : Méthodologie de test et évaluation des performances de CDU liquide à liquide
  2. Open Compute Project : Sous-projet de plaque froide
  3. Open Compute Project : Lignes directrices pour la conception de référence des installations de refroidissement avancées
Instructions de modification et de mise à jour

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