DOMANDA Progetto impianto di raffreddamento piccola server farm

[MARCORUS]

Buongiorno a tutti mi presento , mi chiamo marco e lavoro per una piccola ditta di informatica.
Sono nuovo del forum ed un po ignorante sull'argomento "cooling" , quindi avrei bisogno di un piccolo aiuto per realizzare un progetto per la ditta.

Possediamo una struttura dove è stata ubicata una server farm , che vorremmo ampliare ma
visto che ci troviamo nel sud italia il problema del caldo da noi non è da sottovalutare.
Avevo in mente un piccolo progetto a vasche di immersione per raffreddare i server unito ad
una cella frigorifera nello scantinato del palazzo che è attiva 24h.

La mia idea è quella di creare delle vasche ad immersione dotate di una pompa di ricircolo , unite a delle tubazioni a serpentina che possano entrare dentro la cella frigorifera e sfruttare l'aria gelida prodotta dentro la cella che è costantemente ad una temperatura di 3/4 gradi C° .
Il tutto per riuscire a limitare i costi sara unito ad un impianto fotovoltaico di circa 10kw sul tetto.

l'idea mi è venuta da questo sito,ma io vorrei realizzarlo limitando i costi per l'azienda
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guardate l'immagine per maggiori dettagli.



ora passiamo alle domande

1 Che liquido usare che non si usiri velocemente e che non costringa a manutenzioni continue?
2 Che tubazioni usare? e che diametro?
3 Conviene di piu usare un raffreddamento a liquido o utilizzare delle semplici tubazioni ad aria ed immettere dentro la vasca della semplice aria gelida?
4 quali sono i rischi e la manutenzione di un impianto di raffreddamento a liquido?

grazie in anticipo a chiunque riesca ad aiutarmi

cordiali saluti a tutto il forum

marco r.

 

[Gress]

ciao

la tua è un'idea che merita tanto di cappello, ma a livello pratico non so quanto sia realizzabile. Su queste cose meglio andare su prodotti dedicati. Una server farm non è come una semplice water station, si hanno perdite di carico ingenti, che unite alle prevalenze necessarie per portare il liquido alla cella e riportarlo alla server farm esulano dalle competenze normali di water station casalinghe.
Esistono pompe industriali utilizzate per water station, ma che vengono usate ad esempio in ambito sperimentale. La pdh 054 24 V ne è un esempio, è una pompa che può funzionare tanto e bene, con prestazioni largamente superiori alle normali pompe da watercooling, con 19 mt di prevalenza e 600 l/h potrebbe andare,possibilmente due accoppiate, ma non potresti collegarci più di una quindicina di unità, considerando almeno 6,7 metri di distanza dalla cella frigorifera più tutte le perdite di carico del caso tra curve e altro,che volendo si possono anche calcolare.. anche la condensa sarebbe da considerare vista la temperatura della cella frigorifera, inoltre i server non possono andare sotto una certa temperatura. Imho meglio una stazione dedicata progettata apposta, non parliamo di briscolini, ma anche perdere la server farm per qualche cavolata non è altrettanto economico, oltre al fatto che blocchi l'azienda probabilmente. Non so dirti di pompe con prevalenze maggiori in circolazione, probabilmente ci saranno.

comunque rispondo ad alcune delle tue domande:

1 Che liquido usare che non si usiri velocemente e che non costringa a manutenzioni continue?

l'acqua è quello che viene usato maggiormente,con gli oli è più complicato.. a livello industriale viene aggiunto cloro per evitare che si formino batteri e si sporchino tubi e waterblock, tuttavia in una server farm dubito si usi, meglio biocidi vari

2 Che tubazioni usare? e che diametro?

dipende da molti fattori, dalla portata di acqua alla potenza della pompa, e se devi raffreddare tutte le unità assieme o fare circuiti separati..se deciderai di provare il circuito "home made" imho meglio fare circuiti separati, un tubo da 2,2,5 cm può andare, non servono portate esagerate, un tubo piccolo permette di mantenere una certa velocità ma non troppo piccolo da non avere abbastanza superficie di contatto

3 Conviene di piu usare un raffreddamento a liquido o utilizzare delle semplici tubazioni ad aria ed immettere dentro la vasca della semplice aria gelida?

meglio il liquido, la sua capacità termica è molto migliore di quella dell'aria, oltre ad una migliore conducibilità, il sistema di raffreddamento del liquido invece basta far passare il tubo nella serpentina della cella frigorifera, è sufficiente a raffreddare l'acqua che passa nella serpentina se questa è abbastanza lunga, se fai una vasca in cui l'acqua venga riversata e raffreddata per essere rimessa in circolo tanto meglio, una vasca di metallo sarebbe la cosa migliore

4 quali sono i rischi e la manutenzione di un impianto di raffreddamento a liquido?

la formazione di alghe, perdita nei raccordi tra i vari componenti, usura dei componenti, ruggine sul lungo termine in questi casi sono i problemi maggiori
bisognerebbe cambiare l'acqua, se è un circuito abbastanza al buio, con acqua tri distillata, ogni anno.

 

[MARCORUS]

grazie mille per la risposta. so bene che è un gran rischio , ma bisogna correrlo perche la corrente elettrica qui costa parecchio , utilizzare un condensatore che assorbe circa 6/8 kw sarebbe una spesa ingente . A circa 4 metri di profondita abbiamo una cella da 25kw frigoriferi e sfruttarla sarebbe un gran risparmio.

Altre domande

1 Utilizzare acqua tridistillata con cloro , non danneggerebbe le schede madri? sicuramente farei dei test per alcuni mesi, ma se si formassero alghe rugine o altro che portasse in corto i circuiti mi ucciderebbero. Esiste qualche societa che produce liquidi di raffreddamento specifici?

2 per via dei maggiori rischi non sarebbe creare una camera stagna , dove immettere aria attraverso un sistema di filtraggio per la condensa ? anche se il rendimento è inferiore rispetto al liquido.

3 alcune schede presenti possiedono delle ventole , se le immergessi non si danneggerebbero?


grazie mille per le risposte avanzi una birra :D

 

[Gress]

grazie mille per la risposta. so bene che è un gran rischio , ma bisogna correrlo perche la corrente elettrica qui costa parecchio , utilizzare un condensatore che assorbe circa 6/8 kw sarebbe una spesa ingente . A circa 4 metri di profondita abbiamo una cella da 25kw frigoriferi e sfruttarla sarebbe un gran risparmio.

capisco,non so se ci sono ancora incentivi per impianti fotovoltaici :look:
essendo al sud, il sole dovreste averlo bene o male sempre, anche se con il clima che c'è in questi anni più manutenzione sicuramente la comporta
4 metri con un paio di pdh da 24 volt potresti cavartela, ma non so quante schede riesci a raffreddare e quanti loop ti verrebbero fuori e solo la coppia di pompe viene 360 dindi, anche con lo sconto aziendale o comprandole in massa il prezzo resta elevato

1 Utilizzare acqua tridistillata con cloro , non danneggerebbe le schede madri? sicuramente farei dei test per alcuni mesi, ma se si formassero alghe rugine o altro che portasse in corto i circuiti mi ucciderebbero. Esiste qualche societa che produce liquidi di raffreddamento specifici?

appunto per i motivi di ossidazione o reazione con parti metalliche ti consiglio più i biocidi che il cloro, che viene usato per scambiatori di calore che anche se sono lievemente toccati dal cloro non ne hanno ripercussioni nel breve periodo, e comunque anche li la concentrazione di cloro non supera l'1%.
Il problema delle alghe è un problema che, soprattutto in presenza di acqua, è inevitabile, ma non va a romperti i componenti, il circuito è isolato dal componenti, il contatto e lo scambio di calore avviene tra parti metalliche

chip scheda madre --> pasta --> superficie metallica a contatto con la pasta del waterblock (che equivale alla base di un dissipatore ad aria) -->canalicoli di metallo del waterblock (che equivalgono alle alette di alluminio di un dissipatore ad aria) --> acqua

non c'è il contatto diretto con i componenti, le alghe al limite aumentano il coefficiente di sporcamento, detto in parole povere intasano i canalicoli, i tubi,riducendone efficienza, portata. La pompa farà sempre più fatica, per quello un paio di metri di prevalenza in più non fan mai male, detto in parole povere la pompa non deve funzionare al 100% per far andare bene l'impianto..
Un problema più serio è l'ossidazione delle parti metalliche, rame soprattutto, che tende ad ossidarsi.
La ruggine se usi tubi zincati e passati con prodotti specifici al di fuori non dovresti avere problemi per parecchio tempo, all'interno dipende dal liquido e dal grado di ossidazione.. Penso che essendo prodotti di tipo industriale, anche canalicoli e superfici di rame siano più spesse di quelle che si vendono per un pc normale, in modo da aumentarne la durata, ma ho letto di piccoli server che usano i medesimi waterblock che vendono per i prodotti consumers, in tal senso meglio se ti informi :look: un waterblock normale per pc a contatto con liquidi ossidanti più di 2/3 anni non so se dura con un sistema acceso 24 h su 24. sicuramente perde in prestazioni molto più velocemente.
L'unico corto che puoi avere è la perdita di liquido sui componenti, che anche se non conduce (acqua tridistillata non conduce in se per se praticamente nulla), quindi se la falla la trovi subito sei a posto, sul lungo però l'hardware si può danneggiare.. Col passare del tempo l'acqua nei tubi può diventare conduttrice per effetto degli ioni metallici o altro che lentamente ma inesorabilmente si disciolgono in essa,quindi avere una perdita subito è meno pericoloso che averla dopo tot tempo, anche per quello l'acqua più di un certo tempo non può essere tenuta
Il fatto dei tubi che si intasano lo vedi ad occhio controllando la portata, se un giorno hai 500l /h e un mese o 6 mesi dopo hai 350 l/h qualcosa non va.

Non so dirti se esistono aziende che facciano prodotti specifici, sicuramente ce ne sono, probabilmente utilizzano acqua milli-Q con alcuni agenti antiossidanti e che inibiscano la formazione di alghe, ma nessuno può durare più di un anno o un anno e mezzo senza manutenzione.. Al limite possono cambiare le proprietà del liquido, esempio densità, viscosità, a vantaggio di maggior turbolenza, meno perdite di carico

per via dei maggiori rischi non sarebbe creare una camera stagna , dove immettere aria attraverso un sistema di filtraggio per la condensa ? anche se il rendimento è inferiore rispetto al liquido.

la camera stagna serve nella zona della stanza frigorifera sicuramente, anche se aggiungi altra manutenzione al tutto aiuta sicuramente, anche un sistema di scarico dell'eventuale condensa, che altro non è che un rubinetto per svuotare la camera di tanto in tanto :asd:, ma il tubo in se che arriva al server non è condizionato,se la temperatura del liquido non supera una certa temperatura, avrai condensa sulla superficie esterna dei tubi, con possibili danneggiamenti dei componenti.. se in quei 4 metri il tubo portando su il liquido si riscalda abbastanza non hai questo problema, in alternativa ci sarebbe da studiare anche questa soluzione. C'è anche da vedere se il liquido che viene raffreddato raggiunge temperature così basse, penso di no, ma bisognerebbe fare una prova con un circuito di test :sisi: si potrebbe calcolare anche questo volendo.
In teoria il liquido all'interno di un impianto chiuso si presta ad avere la medesima temperatura, ma vale per un impiantino come può essere quello di un pc, superati i 50 litri circa, le cose cambiano, e tu ne useresti almeno 3 volte tanta :sisi:

3 alcune schede presenti possiedono delle ventole , se le immergessi non si danneggerebbero?

se parli delle ventole sui chipset, di solito vengono sostituite da dissipatori fatti apposta per il liquido, waterblock specifici per i chip della scheda madre..Le normali ventole non possono essere immerse, ne esistono altre apposta che funzionano immerse, ma a parte che costano un occhio non avrebbero utilità in questo caso, al limite 1 o due nella vasca che contiene l'acqua e basta

Oltre a ciò devi mettere in conto anche dei flussimetri e sensori di temperatura, un controllo generale centralizzato dei vari loop, un sistema di spurgo dell'impianto, la possibilità di fare manutenzione facilmente, direi anche uno sfiato nella camera stagna, di quelli che si aprono da soli sopra una certa pressione, come quelli delle bombole

 

[MARCORUS]

che dire , grazie mille , comincio e nelle prossime settimane posto qualche foto , male che vada avremo un ufficio con piscina :D

 

[Gress]

che dire , grazie mille , comincio e nelle prossime settimane posto qualche foto , male che vada avremo un ufficio con piscina :D

prego ;)
aspetto sviluppi :D