作为一家全球数据中心初创公司的环境、健康和安全主管,WalterLeclerc深知在数据中心的设计、构建和操作中集成浸入式冷却技术,必须面对并克服一系列的安全挑战。
浸入式冷却,也被称为“直接液体冷却”,是一种创新技术,它将服务器和存储设备等电气和电子元件大部分或全部浸入导热且电绝缘的液体冷却剂中。然而,这种技术虽好,却也带来了一系列需要特别关注的安全问题和考虑因素。
首先,由于水的导电性,使用介电液体至关重要,它能有效防止触电和设备损坏。其次,由于高密度计算和人工智能运算产生的巨大热量,所选用的介电液体必须具备高比热容和出色的导热性,同时还要不易燃或具有足够高的闪点,以减少火灾风险。
此外,商业市场上电介质液体的可用性也是一个不容忽视的因素。确保有足够的电介质液体供应,以支持大型数据中心的连续运作,是实施浸入式冷却技术的前提。
在选择冷却液时,还需要综合考虑其寿命、与其他系统的兼容性、低重量特性、温度适用范围、成本效益、粘度、可持续性以及对法律趋势和潜在风险的评估。
具体到冷却液的选择上,碳氢化合物和碳氟化合物是两种常见的选项。它们各自具有不同的特性,需要根据数据中心的具体需求和环境条件进行权衡和选择。通过全面评估这些因素,我们可以确保数据中心浸没冷却技术的安全性,并最大限度地发挥其效能。
碳氢化合物vs.碳氟化合物
一般来说,数据中心内浸入式冷却过程中使用的电介质液体分为两类:碳氢化合物和氟碳化合物。
碳氢化合物是含有碳和氢(C-H键)的有机化合物,而氟碳化合物,如全氟烷基物质(PFAS)或“永远的化学品”,是含有碳和氟的高度稳定的化合物(C-F键)。
这些被称为介电液体的物质,在单相和两相应用中发挥着关键作用。它们的主要区别在于,在冷却循环中,液体是否会转变为气体。
当在数据中心部署浸入式冷却系统时,需要特别关注安全问题。除了常见的高空作业、热表面和飞溅等危害外,浸入式冷却系统还带来了一些独特的安全挑战。
其中,一个主要的安全隐患在于电气设备与冷却液以及带电部件之间的紧密接触。这种接触可能导致电气事故和暴露,尤其是在水下服务器中,一旦发生电弧闪光,可能会产生有毒的氟化氢(HF)气体。
因此,我们必须通过全面的电气安全研究和措施来认识和解决这些风险,包括采用绝缘和隔离技术。
此外,冷却液的选择也是一个重要的考虑因素。一些介电流体可能对健康和环境造成潜在危害。特别是“永久化学品”的长期影响,对于环境、动物和人类健康来说,仍然是一个相对未知的领域。