Castrol stimuleert innovatie in datacenterkoeling met diëlektrische vloeistoffen en geeft daarmee een impuls aan de toekomst van dompelkoeltechnologie.
Immersiekoeling is een belangrijk onderwerp geworden in de tech-industrie, vooral omdat datacenters steeds meer behoefte hebben aan efficiëntere koeloplossingen. Castrol wordt traditioneel geassocieerd met auto-oliën en loopt voorop in deze innovatie. Castrol boekt nu echter vooruitgang in datacenterkoeling via zijn diëlektrische koelvloeistoffen. We bezochten onlangs het Castrol Liquid Cooling Center of Excellence in Pangbourne, Berkshire, VK, waar Castrol onderzoek en ontwikkeling uitvoert naar vloeistofimmersiekoelingsoplossingen voor datacenters.
De faciliteit dient als testterrein voor Castrol's DC-serie immersiekoelvloeistoffen en verschillende configuraties van immersietanks van toonaangevende leveranciers. Deze testcellen stellen Castrol in staat om verschillende koeltechnologieën en hun impact op servercomponenten te onderzoeken. Hoewel de focus voornamelijk ligt op vloeistofdynamica en chemie, evalueert het centrum ook kabels, serverhardware en materiaalcompatibiliteit. Castrol's uitgebreide aanpak van het testen en valideren van immersietechnologie maakt het een leidende figuur in de toekomst van datacenterkoeling.
Het pleidooi voor onderdompelingskoeling
Datacenters staan onder toenemende druk om een steeds toenemende rekenkracht te verwerken en tegelijkertijd de impact op het milieu te verminderen. Traditionele luchtkoelingsmethoden, zelfs die aangevuld met directe vloeistofkoeling (DLC), zijn vaak onvoldoende voor sommige van de huidige high-density computing-omgevingen.
Chris Lockett, VP of Electrification and Castrol Product Innovation bij BP, legt uit: "Op dit moment gaat ongeveer 40% van het stroomverbruik in datacenters naar koeling. Immersiekoeling kan dat cijfer terugbrengen tot minder dan 5%, wat het stroom- en waterverbruik aanzienlijk verlaagt."
Immersiekoeling, als concept, dompelt hele servers onder in diëlektrische vloeistof, een niet-geleidende vloeistof die warmte absorbeert en wegvoert van de componenten. Deze aanpak maakt traditionele ventilatoren overbodig, waardoor het stroomverbruik afneemt en de efficiëntie verbetert. Toen Vince en ik de faciliteit verkenden, werd het duidelijk dat immersiekoeling niet langer een experimentele niche is: het wordt snel een haalbare oplossing voor workloads met een hoog vermogen en milieubewuste datacenters.
Het verkennen van de testcellen
At Het Center of Excellence van Castrol, werden we geïntroduceerd in verschillende immersiekoelingsoplossingen, elk met een uniek ontwerp en mogelijkheden. Deze opstellingen omvatten tanks van bekende leveranciers zoals GRC (Groene Revolutie Koeling), onderdompelen, en Iceotope, die allemaal inspelen op verschillende schalen en operationele vereisten. Zo zijn de tanks van GRC ontworpen om grootschalige implementaties aan te kunnen, met de mogelijkheid om 50 kW aan vermogen per tank te beheren. Aan de andere kant bieden Submer en Iceotope meer rack-specifieke oplossingen, die ideaal zijn voor modulaire en ruimtebeperkte omgevingen.
Een opvallend kenmerk van de testcellen is de mogelijkheid om grondige tests uit te voeren in gecontroleerde omstandigheden. De Castrol Center of Excellence-faciliteit is verdeeld in kamers, elk met temperatuurregeling, ventilatie en brandblussystemen. Hierdoor kan Castrol verschillende vloeistoffen en componenten testen onder verschillende omgevingsomstandigheden, waardoor wordt gegarandeerd dat de oplossingen die ze ontwikkelen bestand zijn tegen de ontberingen van echte datacenters.
In een van de testcellen observeerden we de tank van GRC, die een opvallende groene gloed had vanwege de specifieke vloeistof die Castrol gebruikte. De servers die in deze tank waren ondergedompeld, ondergingen compatibiliteits- en prestatietests. Castrol zorgt ervoor dat elk onderdeel, van CPU's tot kabels, effectief kan werken in immersiekoelingsomgevingen zonder degradatie.
Vloeistoftechniek: het hart van het systeem
De DC-serie vloeistoffen van Castrol vormen de kern van zijn immersiekoeloplossingen, speciaal ontworpen voor datacenters. We kregen de kans om twee van deze vloeistoffen in actie te zien: DC15 en DC20. Beide zijn diëlektrische vloeistoffen die zijn ontworpen om efficiënt warmte van servers af te voeren, terwijl de materiaalcompatibiliteit en de levensduur van de vloeistof behouden blijven.
Vanwege regionale regelgeving is de DC15-vloeistof geoptimaliseerd voor markten die een hogere viscositeit vereisen, zoals Aziatische locaties. Ondertussen is de DC20-vloeistof de best presterende optie van Castrol, ontworpen voor extreme warmteafvoer en hogere operationele temperaturen. Deze vloeistoffen kunnen werken in het bereik van 40 °C tot 50 °C, waarbij sommige systemen temperaturen tot wel 70 °C kunnen bereiken. Deze hoge temperatuurtolerantie betekent dat in de meeste omgevingen geen extra koeling nodig is, wat de operationele kosten en complexiteit van het runnen van deze systemen aanzienlijk vermindert.
De levenscyclus van deze vloeistoffen is een ander belangrijk aspect van hun bruikbaarheid. Volgens Castrol zijn hun vloeistoffen ontworpen voor "fill for life"-bewerkingen, wat betekent dat de vloeistof onder optimale omstandigheden de hele levenscyclus van de serverhardware meegaat, doorgaans 3 tot 8 jaar. Zelfs na deze periode biedt Castrol diensten voor het recyclen en opnieuw verwerken van vloeistoffen, waardoor de levensduur van de vloeistof wordt verlengd en afval wordt verminderd.
Submer Mega Pods: Onderdompeling op schaal
Een van de hoogtepunten van ons bezoek was de Submer Mega Pod, een modulaire datacenteroplossing die gebruikmaakt van Castrols immersiekoelvloeistoftechnologie. In de Mega Pod vonden we twee Smart Pod XL-racks, elk met verschillende vloeistoffen: DC15 en DC20. Deze pods vormen een compacte, alles-in-één datacenteroplossing, compleet met warmtewisselaars en externe koellussen die warmte overdragen aan de omgeving via dakkoelers, warmteterugwinningssystemen of geothermische oplossingen.
Dit type systeem biedt ongelooflijke dichtheid en schaalbaarheid, terwijl het operationele geluid en energieverbruik laag blijven. De Mega Pod kan verschillende configuraties ondersteunen, waardoor het een aantrekkelijke optie is voor datacenters die immersiekoeling op grotere schaal overwegen.
De eenvoud van de service in de Mega Pods was ook opmerkelijk. Servers die ondergedompeld zijn in de koelvloeistof kunnen eenvoudig worden opgetild met behulp van een bovenloopkraan, waardoor technici onderdelen kunnen onderhouden of vervangen zonder downtime. De immersievloeistoffen zijn niet-corrosief en niet-geleidend, dus zelfs als een onderdeel wordt verwijderd terwijl het nog nat is, kan het worden gedroogd en zonder problemen worden hergebruikt.
Uitbreiding van immersiekoeling buiten traditionele datacenters
Terwijl immersiekoeling aan populariteit wint in traditionele datacenters, heeft de technologie een enorm potentieel voor veel andere use cases. Het vermogen om high-density computing te beheren en tegelijkertijd ruimte-efficiënt en milieuvriendelijk te zijn, maakt het zeer geschikt voor niet-traditionele omgevingen.
Edge Computing en omgevingen met beperkte ruimte
Edge computing brengt rekenkracht dichter bij de gegevensbron, waardoor de latentie wordt verminderd en realtimeverwerking wordt verbeterd. Edge-locaties kampen echter vaak met ruimtebeperkingen en missen de robuuste koelinfrastructuur die beschikbaar is in grote datacenters. Traditionele luchtkoelmethoden, waarvoor omvangrijke HVAC-systemen en luchtbehandelingsapparaten nodig zijn, zijn in deze scenario's niet altijd praktisch.
Aan de andere kant kan immersiekoeling worden ingezet in compacte, zelfstandige units die de ruimtevereisten drastisch verminderen. Oplossingen zoals de GRC ICEraq kunnen meerdere racks in een kleine footprint passen, terwijl ze een zeer efficiënte koeling behouden. Dit maakt immersiekoeling ideaal voor edge computing in telecomtorens, winkels of afgelegen industriële locaties. Bovendien maken het verminderde geluid en het ontbreken van bewegende luchtsystemen immersiekoeling aantrekkelijk voor omgevingen waar stille werking van cruciaal belang is, zoals ziekenhuizen of kantoorgebouwen.
Onderdompelingskoeling voor modulaire datacenters
Modulaire datacenters, geprefabriceerde datacentermodules die snel en flexibel kunnen worden ingezet, zoals de Submer MegaPod, zijn een ander uitstekend gebruiksvoorbeeld voor immersiekoeling. Deze datacenters worden vaak gebruikt bij militaire operaties, noodherstel of tijdelijke opstellingen waar traditionele infrastructuur niet haalbaar is. Met immersiekoeling kunnen modulaire datacenters dichte rekenkracht in een kleine ruimte verpakken, terwijl er minder energie en infrastructuur nodig is voor koeling.
Castrol's Submarine Mega Pod is een voorbeeld van hoe immersiekoeling kan worden gebruikt in modulaire datacenters. Deze drop-in datacenteroplossingen zijn uitgerust met immersiekoeltanks en warmtewisselaars, waardoor ze onafhankelijk kunnen werken met minimale infrastructuur. Gezien hun compacte ontwerp zijn ze ideaal voor scenario's waarin snelle implementatie en high-performance computing nodig zijn in omgevingen met beperkte ruimte.
Warmtehergebruik en duurzaamheid in stedelijke gebieden
Een van de meest intrigerende voordelen van immersiekoeling is het vermogen om de warmte die door servers wordt gegenereerd, opnieuw te gebruiken. In tegenstelling tot luchtgekoelde datacenters, die vaak warmte als afval aan de omgeving afgeven, kunnen immersiekoelingssystemen warmte overdragen aan secundaire systemen, zoals gebouwverwarming of industriële processen.
In stedelijke gebieden waar land schaars is en duurzaamheid een prioriteit is, kan immersiekoeling worden geïntegreerd met stadsverwarmingssystemen of worden gebruikt om nabijgelegen gebouwen te verwarmen. De warmte van een immersiegekoeld datacenter kan bijvoorbeeld warm water of verwarming leveren voor residentiële of commerciële gebouwen. Dit warmteterugwinningsmodel verbetert niet alleen de energie-efficiëntie, maar helpt ook de algehele ecologische voetafdruk van het datacenter te verkleinen.
Onderdompelingskoeling voor industriële edge computing
Industrieën zoals olie en gas, productie en energieopwekking vertrouwen steeds meer op edge computing voor realtime gegevensverwerking en -controle. Deze omgevingen zijn vaak afgelegen, ruw, bevatten explosieve of corrosieve gassen of zijn onderhevig aan extreme temperatuurschommelingen, waardoor traditionele koelsystemen onpraktisch zijn. Immersiekoeling biedt een robuuste oplossing door consistente en efficiënte warmteafvoer te bieden, zelfs in uitdagende omgevingen.
In deze scenario's kan de afgevoerde warmte van immersiekoeling ook worden gebruikt in industriële processen. Zo kan restwarmte worden hergebruikt als onderdeel van voorverwarming voor stoomopwekking, waterverwarming of zelfs ter ondersteuning van on-site-activiteiten die thermische energie vereisen. Deze aanpak sluit aan bij de groeiende drang naar groenere, efficiëntere industriële processen en zorgt er tegelijkertijd voor dat edge computing-systemen betrouwbaar kunnen werken in ruige omstandigheden.
Duurzame computing voor slimme steden
Naarmate smart city-projecten zich uitbreiden, kan immersiekoeling een belangrijke rol spelen bij het onderhouden van de computerinfrastructuur die alles ondersteunt, van verkeersmanagement tot openbare veiligheidssystemen. Immersiekoeling kan dichte computerknooppunten in slimme gebouwen, transportknooppunten en nutsvoorzieningen mogelijk maken, terwijl de koelingsvoetafdruk wordt geminimaliseerd.
Deze systemen kunnen ook gebruikmaken van restwarmte voor energieterugwinning. Zo kunnen smart city-datacenters die afhankelijk zijn van immersiekoeling overtollige warmte leveren om laadstations voor elektrische voertuigen van stroom te voorzien, gemeentelijke zwembaden te verwarmen of afvalbeheerfaciliteiten te ondersteunen. Op die manier kunnen smart cities hun doel bereiken om duurzaamheid te integreren in hun kernactiviteiten, terwijl ze de databelasting beheren die de volgende generatie stedelijke diensten aandrijft.
Meer dan alleen koeling: de impact op het milieu
Naast het verminderen van energieverbruik biedt immersiekoeling aanzienlijke voordelen voor het milieu. De vloeistoffen van Castrol zijn ontworpen om volledig recyclebaar te zijn, zonder aardopwarmingspotentieel. Het bedrijf onderzoekt ook vloeistof-als-een-servicemodellen, waarbij gebruikte vloeistoffen worden verzameld, opnieuw worden verwerkt en als verse, hoogwaardige vloeistoffen aan de klant worden geretourneerd. Deze aanpak minimaliseert afval en sluit aan bij de groeiende vraag naar duurzame datacenteractiviteiten.
Bovendien kunnen immersiekoelsystemen worden geïntegreerd met warmteterugwinningstechnologieën. De overtollige warmte die door de servers wordt gegenereerd, kan bijvoorbeeld worden hergebruikt voor gebouwverwarming of industriële toepassingen. Castrol heeft zelfs de mogelijkheid onderzocht om de warmte te gebruiken om zwembaden te verwarmen, wat een extra laag efficiëntie toevoegt aan het algehele systeem.
Toekomst van onderdompelingskoeling
Naarmate datacenters uitbreiden en de stroomvereisten toenemen, zal de behoefte aan efficiënte en duurzame koeloplossingen alleen maar toenemen. Immersiekoeling ontpopt zich als een van de meest veelbelovende technologieën om aan deze behoefte te voldoen, met name voor high-performance computing, AI-werklasten en andere veeleisende toepassingen. Hoewel lucht- en directe vloeistofkoeling nog steeds hun plaats hebben, biedt immersiekoeling een ander maar aantrekkelijk voorstel van efficiëntie en schaalbaarheid voor de toekomst.
Het werk dat wordt gedaan in Castrol's Liquid Cooling Center of Excellence vertegenwoordigt de cutting edge van deze technologie. De focus van het bedrijf op vloeistofchemie, materiaalcompatibiliteit en levenscyclusbeheer maakt het een belangrijke speler in de ontwikkeling van effectieve en milieuvriendelijke immersiekoeloplossingen.
Ons bezoek aan Castrols vestiging in Pangbourne liet een bedrijf zien dat diep investeert in de toekomst van datacenterkoeling. Van het ontwerpen van geavanceerde diëlektrische vloeistoffen tot het testen van immersietanks en servercomponenten, Castrol helpt ons te herdefiniëren hoe we denken over datacenteroperaties. Nu immersiekoeling steeds populairder wordt, is het duidelijk dat Castrols expertise in vloeistofdynamica en materiaalkunde een cruciale rol zal spelen bij het vormgeven van de toekomst van deze technologie.
Castrol Immersion Cooling-vloeistoffen
Neem contact op met StorageReview
Nieuwsbrief | YouTube | Podcast iTunes/Spotify | Instagram | Twitter | TikTok | RSS Feed
