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Biokomplexitätsinstitut der Virginia Tech

Hintergrund

Das Biocomplexity Institute der Virginia Tech wurde im Jahr 2000 gegründet, um die komplexesten Probleme der Welt zu lösen. Die Modellierungs- und Simulationsforschung des Instituts erfordert ein hochmodernes Rechenzentrum. ​

 

Virginia Tech stand vor der Herausforderung, eine Lösung zu finden, die der zusätzlichen Wärmebelastung und den begrenzten Platzbeschränkungen im Rechenzentrum gerecht wird. Dieses Rechenzentrum verfügt über mehr als 200 Teraflops, 8600 CPU-Kerne und 45 TB RAM Rechenleistung, die eine erhebliche Menge Wärme erzeugt. Diese Server werden von drei CRAC-Einheiten und neun Kühltürregalen gekühlt, die jetzt alle Hydromx® als Wärmeübertragungsflüssigkeit verwenden, um Wärme aus dem Raum abzuleiten. ​

 

Virginia Tech stand vor der Herausforderung, eine entsprechende Lösung zu finden auf die zusätzliche

Wärmebelastung und die begrenzten Platzverhältnisse im Rechenzentrum.

Der Hydromx-Flüssigkeitskreislauf wird die meiste Zeit des Jahres über einen Wärmetauscher mit gekühltem Campuswasser gekühlt. Während der Kaltwasser-Sperrzeit auf dem Campus leitet der Hydromx-Flüssigkeitskreislauf die Wärme über einen auf dem Dach montierten Trockenkühler ab. Das Biocomplexity Institute besitzt und betreibt das System; und ist daher eng in die Analysen zur Optimierung der Anlagen über ihr Gebäudeautomationssystem eingebunden. ​

 

Herausforderung

Im Jahr 2017 war das Rechenzentrum des Biocomplexity Institute zu groß und musste schnell und im Rahmen des Budgets ein Pflanzenwachstumslabor in ein Rechenzentrum umwandeln. Um den Renovierungsraum zu erweitern und optimal zu nutzen, stand das Institut vor der Herausforderung, eine Lösung zu finden, die der zusätzlichen Wärmebelastung und den Platzbeschränkungen gerecht wird. Um das Problem zu lösen, stellte die NASA freundlicherweise schonende 50-kW-Kühltürregale mit hoher Dichte zur Verfügung. Diese Racks sind jedoch für den Betrieb mit Wasser und nicht für Glykol ausgelegt. ​

 

Dies stellte aufgrund der für das Projekt geltenden Frostschutzanforderung von -20 °F eine erhebliche Herausforderung dar. Der natürliche Leistungsminderungskoeffizient von Glykol wirkte sich negativ auf die Kapazität von Racks mit hoher Dichte aus. Nach Erhalt der Empfehlung des Oak Ridge National Laboratory und der Beratung durch das Design- und Konstruktionsteam entschieden sich die Facility Manager für Hydromx aufgrund seiner Kombination aus verbesserter Wärmeleistung im Vergleich zu Wasser und seinen überlegenen Frostschutzeigenschaften.

 

Lösung

Im Dezember 2017 stellte das Institut das geschlossene Kreislaufsystem des Rechenzentrums von Wasser auf Hydromx um. „Wir haben Hydromx aufgrund der gemeldeten Stabilität und unserer Leistungserwartungen an die Motivaire-Racktüren ausgewählt“, sagte Joseph Hoeflein, Direktor für Einrichtungen und Forschungsbetriebe am Fralin Life Sciences Institute der Virginia Tech. „Ein örtliches Labor testet jeden Kreislauf vierteljährlich. Nach der Inbetriebnahme sind die Sockenfilter in den Schleifen stets sauber geblieben. Der Gefrierpunkt liegt zwischen -23 und -30 °F. Die Glykolkonzentration liegt zwischen 45 und 48 %. Die Molybdatkonzentration ist langsam von 200 auf 120 ppm gesunken.“ Die Server von Virginia Tech werden durch drei CRAC-Einheiten und neun Kühltüren gekühlt, die alle Hydromx® als Wärmeübertragungsflüssigkeit verwenden, um Wärme aus dem Raum abzuleiten.

Die Server von Virginia Tech werden durch drei CRAC-Einheiten und neun Kühltüren gekühlt, die alle Hydromx als Wärmeübertragungsflüssigkeit verwenden, um Wärme aus dem Raum abzuleiten.

Ergebnisse

„Wir sind mit der Leistung dieser Kühlkreisläufe sehr zufrieden und sehen keine Anzeichen einer Metallverschlechterung“, sagt Hoeflein. Hydromx ermöglichte es dem Institut, das Problem zu lösen und das Budget einzuhalten, indem es ihm ermöglichte, Geräte mit hoher Dichte für die zusätzliche Last zu verwenden, ohne durch die Leistungsminderungseigenschaften von Glykol beeinträchtigt zu werden. Das neue Rechenzentrum des Instituts ist ein Musterbeispiel an Effizienz. Das Institut konnte seinen neuen Raum so gestalten, dass er die erhöhte Belastung und das erwartete Wachstum bewältigen kann, und vorhandene Kühlgeräte für die zusätzliche Belastung wiederverwenden.

 

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Fallstudie-Virginia-Tech
Fallstudie-Virginia-Tech-Diagramm
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