GF представила мультиконтрольный клапан MCV для D2C-охлаждения AI-дата-центров

GF представила мультиконтрольный клапан MCV (Multi Control Valve) для жидкостного охлаждения D2C в AI-дата-центрах. Устройство объединяет в одном корпусе регулирование расхода, измерение температуры и давления, расчёт теплопередачи и цифровую связь.

Почему нужен динамический контроль

В AI-дата-центрах, где доминируют GPU-серверы высокой плотности, тепловыделение на стойку превышает 100 кВт. В системах D2C (Direct-to-Chip) множество стоек и холодных пластин подключены к одному контуру циркуляции охлаждающей жидкости: изменение давления или расхода в одном участке влияет на охлаждение остальных стоек. Динамическое гидравлическое балансирование (Dynamic Hydraulic Balancing) становится ключевым фактором эффективности охлаждения.

Что делает MCV

Клапан построен на керамическом дисковом регулирующем элементе с электроприводом, сенсорами и встроенной логикой управления. В отличие от шаровых клапанов, характеристика расхода в зависимости от степени открытия линейна, что позволяет точно дозировать подачу охлаждающей жидкости под фактическую тепловую нагрузку серверов, а не поддерживать постоянный расход. Это снижает избыточную мощность насосов и повышает эффективность охлаждения.

В корпусе MCV размещены пять сенсоров: один ультразвуковой расходомер, два датчика давления (на подаче и обратке) и два датчика температуры. Устройство измеряет расход, температуры и давления на входе и выходе, рассчитывает ΔT, ΔP и передаваемую тепловую энергию, а также фиксирует степень открытия и состояние клапана. Интегрированная функция регулирования по перепаду давления подавляет неравномерность расхода в параллельных ветвях и обеспечивает стабильную подачу в каждую стойку.

С точки зрения безопасности клапан способен перекрыть поток менее чем за 5 секунд; при связке с внешними датчиками утечки и системой управления он позволяет быстро изолировать аварийный контур. Степень защиты — IP68.

Модели и параметры

MCV выпускается в четырёх исполнениях на базе DN25 и DN50:

• DN50, высокопроизводительное: Kvs 51 м³/ч, 324 кВт при ΔP 30 кПа (300 мбар)
• DN50, стандартное: Kvs 36 м³/ч, 230 кВт при том же ΔP
• DN25, высокопроизводительное: Kvs 28 м³/ч, 140 кВт при ΔP 25 кПа (250 мбар)
• DN25, стандартное: Kvs 8 м³/ч, 41 кВт при том же ΔP

Диапазон покрывает от небольших серверных контуров до высокоплотных AI-контуров мощностью свыше 300 кВт. Корпус выполнен из PPS (полифениленсульфида) и других высокопрочных инженерных полимеров, что снижает риск загрязнения охлаждающей жидкости продуктами коррозии металлов и сохраняет долговременную теплообменную способность холодных пластин. Подключение — через PP-H-фитинги для сварки, Tri-Clamp или резьбовые соединения; конструкция совместима как с модернизацией существующих трубопроводов, так и с модульными предфабрикованными (pre-fabrication) системами.

По заявлению GF, по сравнению с комбинацией отдельных металлических устройств MCV сокращает занимаемое пространство до 50 %, массу — до 70 %, а объём электропроводки при интегральной схеме — до 60 %.

Связь и интеграция

MCV поддерживает IO-Link, BACnet MS/TP, Modbus RTU и аналоговые интерфейсы. Один IO-Link-мастер может обслуживать до четырёх клапанов MCV и четыре внешних датчика утечки. С верхним уровнем управления связь осуществляется по Modbus TCP, PROFINET или EtherNet/IP — через BMS или PLC. В перспективе клапаны можно подключить к DCIM (Data Center Infrastructure Management) для сравнения режимов работы контуров в реальном времени и раннего выявления аномалий.

LiquidCore и проекты в Корее

Выпуск MCV усиливает интегрированное решение GF «LiquidCore» — комплекс трубопроводов, клапанов, коллекторов и коннекторов для подачи охлаждающей жидкости от CDU до холодных пластин серверов. В линейку входят распределительные трубопроводы PROGEF на базе PP-H, внутристойковые коллекторы SYGEF из PVDF и клапаны быстрого соединения Quick Connect Valve 700.

В Южной Корее PVDF-коллектор SYGEF применён на тестовом стенде D2C для 100-кВт AI-стойки в центре LG Uplus Pyeongchon 2, а в IDC KT Cloud (Сеул, район Ёнсан) ведётся техническая валидация распределительной системы Liquid-to-Rack на базе PROGEF PP-H.

Комментарий GF

Представитель GF отметил, что запуск MCV позволяет связать точное регулирование на уровне отдельной стойки с общей эффективностью инфраструктуры дата-центра: быстрое и точное управление циркуляцией охлаждающей жидкости с учётом тепловой нагрузки и гидравлических условий снижает потери мощности насосов и повышает стабильность охлаждения и операционную эффективность AI-дата-центров.

Конкуренция на рынке жидкостного охлаждения, по оценке GF, смещается от отдельных компонентов (CDU, холодные пластины) к интегрированным системам, объединяющим распределительные трубопроводы, коллекторы, управляющие клапаны и средства реального времени.