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Refrigeración por inmersión para centros de datos
Los centros de datos consumen muchísima electricidad, entre un 1,1 y un 1,5% del consumo total de electricidad global¹, y la mayor parte de ese consumo se dedica únicamente a hacer funcionar unidades enfriadoras y ventiladores que refrigeren el hardware informático.
Para ayudar a la reducción de los costes de refrigeración de servidores y su impacto sobre el medioambiente, 3M está liderando la revolución de la refrigeración líquida para centros de datos. Nuestra línea de fluidos especiales 3M™ Novec™ ofrece propiedades que los hacen ideales para la refrigeración por inmersión, tanto en funcionamiento monofásico como bifásico. ¿El resultado? El consumo energético (y los costes) pueden recortarse hasta un 97%, reduciendo el tamaño del centro de datos y facilitando un rendimiento óptimo del hardware del servidor, a la vez que ayuda a reducir el impacto medioambiental.
¹ Fuente: www.koomey.com/post/8323374335
¿Qué es la refrigeración por inmersión?
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La refrigeración por inmersión en centros de datos ayuda a mejorar el diseño térmico al sumergir directamente hardware informático en un fluido no conductivo. El calor generado por los componentes electrónicos se transfiere directa y eficazmente al fluido, lo que reduce la necesidad de otros componentes activos de refrigeración, tales como ventiladores, disipadores de calor y materiales de interfaz. Estas mejoras aumentan la eficiencia energética y permiten densidades superiores de diseño.
3M ha trabajado con líderes en el ámbito de los centros de datos para crear fluidos que resulten ideales para estas aplicaciones y ofrecer ventajas exclusivas, como un rango más amplio de puntos de ebullición. Lo mejor de todo, la tecnología cuenta con el respaldo de más de 50 años de experiencia de 3M sobre materiales y aplicaciones.
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- Reduce el consumo energético de la refrigeración de servidores, lo que ayuda a crear un centro de datos más respetuoso con el medioambiente
- Implica menos piezas móviles necesitadas de mantenimiento y sustitución
- Aumenta la densidad del equipo, puesto que el líquido es más eficiente en la eliminación de calor
- Permite utilizar procesadores más potentes al mantener las temperaturas por debajo del límite térmico
- El mantenimiento del equipo informático se facilita, ya que los componentes electrónicos emergen limpios y secos
- Reduce significativamente el ruido de las salas de servidores
- Ayuda a proteger los equipos informáticos frente a contaminantes ambientales como el polvo
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Una manera inteligente de mantener la temperatura, y los costes, bajos
La refrigeración por inmersión en líquido con los fluidos especiales Novec contribuye a reducir el coste de propiedad de múltiples maneras, además de constituir una opción inteligente para una empresa. La refrigeración líquida directa mejora la eficiencia y reduce los costes en todas las fases de la vida útil de su centro de datos, desde el diseño y la construcción, al funcionamiento, el mantenimiento, la reparación y la sustitución de hardware.
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Reduzca los costes energéticos hasta un 97%La ventaja más clara será evidente en su factura eléctrica. Los métodos de refrigeración por inmersión más eficientes pueden ayudar a mejorar el rendimiento energético del centro de datos (a menudo el mayor coste de electricidad) hasta un 97%.
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Ahorre espacio: necesitará 10 veces menos espacioLa capacidad de refrigeración mejorada significa que es posible colocar los componentes electrónicos más juntos, por lo que puede multiplicar por 10 la densidad de computación en un espacio dado. Esto aumenta las posibilidades sobre dónde ubicar un centro de datos.
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Optimice para obtener un mayor rendimientoCon una mayor eficiencia térmica, puede aumentar la potencia de procesamiento y reducir la latencia más allá de los límites de la refrigeración por aire.
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Mitigue las roturas del equipoLa refrigeración por inmersión en líquido elimina los contaminantes del aire y simplifica el diseño térmico para reducir las piezas móviles. Esto implica que puede usar sus componentes electrónicos a plena capacidad con menos desgaste.
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Una opción sostenible para el medioambienteAhorrar energía no solo es bueno para el resultado final; es bueno para el planeta. Un menor consumo energético implica una menor necesidad de generar electricidad, lo que a su vez redunda en un menor consumo de combustible y una reducción de las emisiones. Unos centros de datos de menor tamaño permiten ahorrar materiales de construcción y mantenimiento. Si su objetivo es un centro de datos más respetuoso con el medioambiente, los fluidos especiales 3M Novec lo hacen posible y, a la vez, cuentan con:
- Un perfil medioambiental favorable
- Bajo potencial de calentamiento global (GWP)
- Potencial nulo de destrucción de la capa de ozono (ODP)
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Seguros para el trabajadorLa construcción de un centro de datos que usa la refrigeración por inmersión no pone en peligro la seguridad de los operarios. 3M diseña todos los fluidos especiales Novec para que incluyan:
- Un amplio margen de seguridad para los trabajadores
- Baja toxicidad
- Ausencia de inflamabilidad
Vea cómo la refrigeración líquida puede revolucionar los negocios, la supercomputación y la minería de criptomonedas
Sea cual sea su actividad, la refrigeración por inmersión puede desempeñar un papel fundamental en el funcionamiento más eficiente de un centro de datos. Como empresa pionera e innovadora en la refrigeración por inmersión, 3M ha ayudado a poner en funcionamiento centros de datos que utilizan con éxito este sistema.
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Las empresas mejoran su rendimiento energético, reducen costes y demuestran un compromiso con el medioambiente.
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Aplicaciones de supercomputación como las de los laboratorios y las universidades obtienen el máximo rendimiento de su equipo.
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Los mineros de Bitcoin reducen los costes para aumentar al máximo el rendimiento de la inversión.
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Las operaciones en la nube a gran escala encuentran valor con ahorro de costes y configuraciones de hardware flexibles.
Preguntas y respuestas para ayudarle a crear un centro de datos más respetuoso con el medioambiente
Fabricantes de servidores, integradores de sistemas e ingenieros de centros de datos, todos ellos se enfrentan a retos similares: el diseño y montaje de un centro de datos que responda a las necesidades básicas de los clientes en términos de coste, rendimiento y fiabilidad. La refrigeración por inmersión con fluidos especiales Novec puede ayudarle a responder a esos retos y a otras necesidades prácticas, sin riesgo.
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¿Cómo funciona la refrigeración por inmersión?
La refrigeración por inmersión consiste en introducir los componentes electrónicos directamente en un fluido no conductivo, lo que permite que el calor se transfiera directamente de los componentes al fluido. En los sistemas de refrigeración tradicionales, el calor debe transferirse a través de varios niveles de materiales de interfaz térmica, de aire, de intercambiadores de calor y de fluidos de trabajo. La refrigeración por inmersión simplifica el diseño térmico y aumenta la eficiencia de la transferencia de calor.
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¿Cuáles son los beneficios de Novec sobre el aceite mineral?
Conviene evaluar muchos factores al seleccionar un fluido de trabajo. Los fluidos especiales 3M Novec cuentan con una serie de ventajas importantes en comparación con otros fluidos dieléctricos, incluido el aceite mineral. Además de no ser inflamables ni combustibles, los fluidos Novec cuentan con los puntos de ebullición y la estabilidad térmica necesarios para operaciones de refrigeración bifásica. El servicio y el mantenimiento son más fáciles, ya que los componentes electrónicos salen del fluido Novec limpios y secos.
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¿Es un problema la pérdida de fluidos en los sistemas de refrigeración por inmersión basados en Novec?
Los sistemas de refrigeración por inmersión suelen diseñarse para que se les pueda realizar el mantenimiento y se puedan intercambiar en caliente, pero también teniendo en mente la contención de fluidos. Si se siguen las prácticas recomendadas de 3M, y el sistema de refrigeración por inmersión se adquiere a través de un OEM autorizado, las pérdidas de fluido se pueden reducir a cantidades insignificantes.
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¿Cómo puedo comprar un sistema de refrigeración por inmersión basado en Novec?
Los proveedores ya están ofreciendo sistemas mecánicos y de servidores patentados basados en esta tecnología, mientras que desarrollan otros.
Tres formas de conseguir un centro de datos bien refrigerado
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Refrigeración por inmersión bifásica
La refrigeración por inmersión pasiva bifásica aumenta exponencialmente la eficiencia de la transferencia de calor de la ebullición y la condensación de fluidos especiales Novec. Este método sencillo apenas cuenta con piezas móviles.
- Los componentes electrónicos se introducen en un baño líquido no conductor en un armario sellado y accesible
- El calor generado reduce el fluido a un vapor que se eleva a la parte superior del armario
- El vapor se condensa en la tapa o en una bobina de condensación y cae de nuevo en forma de lluvia para repetir el ciclo
- Puesto que los fluidos especiales Novec están en contacto directo con los componentes electrónicos, superan la eficiencia de la transferencia de calor del agua hirviendo
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Refrigeración por inmersión monofásica
En la refrigeración por inmersión monofásica, el fluido cuenta con un punto de ebullición superior y se mantiene en su fase líquida a lo largo del proceso.
- Los componentes electrónicos se introducen en un baño líquido no conductor en un armario sellado y accesible
- El calor del chip se transfiere al fluido
- Suelen usarse bombas para hacer llegar el fluido calentado hacia un intercambiador de calor, donde se enfría y se devuelve al ciclo
- Los fluidos para componentes electrónicos 3M™ Fluorinert™ también pueden usarse en esta aplicación
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Refrigeración indirecta: una alternativa a la inmersión
Las propiedades exclusivas de los fluidos especiales 3M Novec se pueden aplicar en una amplia variedad de formas para solucionar los desafíos de los clientes en cuanto a gestión térmica. Uno de esos desafíos es la complejidad de aplicar refrigeración por agua directa al chip (D2C), debido al riesgo de fugas y a la dificultad de refrigerar una serie de procesadores en el mismo circuito. Los fluidos especiales Novec aportan muchas ventajas en estas aplicaciones, incluida la uniformidad de la temperatura de todos los procesadores:
- Eficiencia de la transferencia de calor comparable o mejor que la del agua, en funcionamiento bifásico
- Fluido de trabajo no conductor, que elimina el riesgo de daños causados por fugas
- Todos los procesadores de un circuito mantienen la misma temperatura independientemente del número de nodos
Más información acerca de soluciones para centros de datos y de refrigeración por inmersión de 3M
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Visión general de la refrigeración por inmersión bifásicaDescargar artículo (PDF, 2,15 MB)Soluciones para centros de datosDescargar folleto (PDF, 9,2 MB)Canal de YouTubeVer vídeosBest practices para crear sistemas de refrigeración por inmersión bifásica
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Deje que en 3M pongamos nuestras décadas de experiencia en la refrigeración por inmersión y en centros de datos a su servicio. Póngase en contacto con nosotros ante cualquier pregunta o solicitud con la que podamos ayudarle a hacer realidad la visión de su próximo proyecto de centro de datos. Podemos ayudarle con:
- Consejo y prácticas recomendadas sobre aplicación
- Datos técnicos y resultados de pruebas
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- Asistencia en los pedidos de fluidos especiales Novec o en la elección entre fluidos Novec y fluidos para componentes electrónicos 3M Fluorinert
- Información sobre equipos de refrigeración por inmersión y proveedores de servicio
