Liebert XDU 1350

Vertiv Liebert XDU 1350 là một đơn vị phân phối chất làm mát (Coolant Distribution Unit - CDU) thuộc dòng sản phẩm liquid cooling cao cấp của Vertiv, được thiết kế chuyên biệt để hỗ trợ làm mát chất lỏng trong môi trường trung tâm dữ liệu (data center) mật độ cao. Sản phẩm này giải quyết thách thức của các tải công việc đòi hỏi hiệu suất cao như AI, machine learning, high-performance computing (HPC) và phân tích dữ liệu lớn, nơi làm mát bằng không khí truyền thống không còn đủ khả năng. Với khả năng truyền nhiệt lên đến 1368 kW ở chênh lệch nhiệt độ tiếp cận (Approach Temperature Difference - ATD) 4°C, Liebert XDU 1350 đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi từ làm mát không khí sang làm mát chất lỏng, giúp giảm tiêu thụ năng lượng và tăng mật độ rack.

Giới thiệu tổng quát về Liebert XDU 1350

Liebert XDU 1350 là giải pháp CDU dạng liquid-to-liquid (chất lỏng sang chất lỏng), sử dụng bộ trao đổi nhiệt tấm (plate heat exchanger) để tách biệt hoàn toàn mạch sơ cấp (primary circuit - từ nguồn làm mát cơ sở hạ tầng) và mạch thứ cấp (secondary circuit - cung cấp trực tiếp cho thiết bị IT). Thiết kế này đảm bảo mạch thứ cấp có áp suất thấp, thể tích chất lỏng tối thiểu, chất lượng cao và kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ, lưu lượng, áp suất.

Sản phẩm phù hợp đặt trong hàng (in-row), cuối hàng (end-of-row) hoặc chu vi (perimeter), dễ dàng tích hợp vào data center hiện có mà không cần thay đổi lớn. Nó hỗ trợ hai phương thức làm mát chính: gián tiếp qua Rear Door Heat Exchanger (RDHx - cửa sau rack trao đổi nhiệt) và trực tiếp qua cold plate (tấm lạnh tiếp xúc trực tiếp với chip CPU/GPU). Nhờ đó, XDU 1350 giúp data center đạt Partial PUE (Power Usage Effectiveness) rất thấp, thường dưới 0.03 cho phần làm mát, góp phần tiết kiệm chi phí vận hành dài hạn.

Vertiv phát triển XDU 1350 song song với phiên bản nhỏ hơn XDU 450, nhằm đáp ứng nhu cầu đa dạng từ rack mật độ trung bình đến siêu cao (hàng trăm kW mỗi rack). Sản phẩm nhấn mạnh tính sẵn sàng cao (high availability) với redundancy N+1 hoặc N, phù hợp cho môi trường mission-critical.

Thông số kỹ thuật chi tiết

Dưới đây là các thông số kỹ thuật chính của Liebert XDU 1350, dựa trên datasheet chính thức từ Vertiv (các giá trị có thể thay đổi nhẹ tùy cấu hình và điều kiện vận hành):

• Công suất làm mát danh nghĩa (Nominal Cooling Capacity): 1368 kW tại ATD 7.2°F (4°C).
• Công suất làm mát tối đa (Maximum Cooling Capacity): 2912 kW tại ATD 14.4°F (8°C).
• Lưu lượng mạch thứ cấp (Secondary Circuit Flow):
  • Chế độ 2 bơm chạy (Dual pump, N+1): 317 gpm (1200 l/m) tại external differential pressure (ΔP) 35.4 psi (2.44 bar).
  • Chế độ 3 bơm chạy (Triple pump): 475.5 gpm (1800 l/m) tại external ΔP 28.7 psi (1.98 bar).
• Loại chất làm mát:
  • Mạch thứ cấp (Secondary): Nước, nước-glycol hoặc bất kỳ chất lỏng sensible phase tương thích.
  • Mạch sơ cấp (Primary): Nước, nước-glycol.
• Nhiệt độ vận hành mạch thứ cấp: 50 đến 126°F (10 đến 52°C), kèm kiểm soát điểm sương (dew point control) tiêu chuẩn để tránh ngưng tụ.
• Sụt áp mạch sơ cấp (Primary Pressure Drop): Khoảng 12 psi (0.83 bar) ở lưu lượng tối đa.
• Công suất tiêu thụ điện: Khoảng 13.7 kW ở lưu lượng tối đa (2x pump), lên đến 20.5 kW ở chế độ 3x pump.
• Bơm và redundancy:
  • Ba bơm biến tần (triple pumps with inverters), hỗ trợ chế độ dual pump (N+1) hoặc triple pump (N run).
  • Bộ biến tần điều khiển qua RS485, cho phép báo cáo chi tiết, chuyển đổi mượt mà và chạy đồng thời nhiều bơm.
  • Bình giãn nở (expansion vessels) redundant lớn.
• Bộ lọc:
  • Bộ lọc thứ cấp 50 micron (triple redundant), hỗ trợ bảo trì đồng thời (concurrent maintainability).
  • Tùy chọn lọc sơ cấp.
• Bộ trao đổi nhiệt: Hai bộ HX tấm lớn, bề mặt rộng, áp suất thấp, vật liệu 316 Stainless Steel (brazed copper).
• Vật liệu tiếp xúc chất lỏng (Wetted Materials): Chủ yếu 316/304 Stainless Steel, EPDM seals, đảm bảo tương thích và chống ăn mòn.
• Kích thước và trọng lượng (xấp xỉ, tùy cấu hình):
  • Chiều cao: 83.5 - 89.92 inch (2122 - 2284 mm).
  • Chiều rộng: 35.4 - 40.9 inch (900 - 1040 mm).
  • Chiều sâu: 47.2 - 54.61 inch (1200 - 1387 mm).
  • Trọng lượng khô/hoạt động/vận chuyển: Khoảng 1500-2000+ kg tùy tùy chọn.
• Nguồn điện: 480V, 3PH, 60Hz (các tùy chọn voltage khác cho thị trường toàn cầu).
• Kết nối ống: Top hoặc bottom entry/exit, flange vệ sinh (sanitary) hoặc clamp, đường kính lớn (4 inch) để giảm áp suất.
• Điều khiển và giám sát:
  • Màn hình cảm ứng màu 7 inch.
  • Controller dựa trên ARM Cortex M7.
  • Giao thức: Modbus RTU (RS485), Modbus TCP/IP, SNMPv2/3, BACnet IP/MSTP, HTTP, FTP.
  • Hỗ trợ group control qua CANbus cho nhiều đơn vị (N+X redundancy).
  • Cảm biến redundant: Nhiệt độ supply x3, áp suất, lưu lượng, mức chất lỏng.
• Tính năng khác: Tự động đổ đầy và xả khí (self-filling & venting), van cách ly, thiết kế tủ chắc chắn (18-gauge steel, powder coated), trọng tâm thấp hỗ trợ chống động đất.

Hiệu suất thực tế phụ thuộc vào nhiệt độ nước sơ cấp (ví dụ: ASHRAE W3/W4 classes), cấu hình lọc và trở kháng hệ thống. Vertiv cung cấp công cụ tính toán và guide lập kế hoạch để tùy chỉnh.

Thiết kế và tính năng nổi bật

Thiết kế của XDU 1350 tập trung vào độ tin cậy, dễ bảo trì và hiệu quả năng lượng. Mạch thứ cấp là hệ kín áp suất thấp, thể tích chất lỏng tối thiểu (giảm rủi ro rò rỉ), với lọc 50 micron và chất phụ gia để duy trì chất lượng nước lâu dài. Bộ HX có áp suất rơi thấp, cho phép kết nối với nhiều rack mà không cần bơm phụ lớn.

Tính redundancy cao: Ba bơm với inverter, bình giãn nở và cảm biến dự phòng đảm bảo hoạt động liên tục ngay cả khi một thành phần hỏng. Chế độ dual pump cho phép N+1, trong khi triple pump tăng lưu lượng tối đa. Controller iCOM tiên tiến cho phép override thủ công, tự động điều chỉnh tốc độ bơm theo setpoint lưu lượng hoặc ΔP, và kiểm soát nhiệt độ supply thứ cấp trong ±1°C.

Kết nối linh hoạt (top/bottom) và thiết kế modular giúp lắp đặt nhanh chóng, phù hợp retrofit data center cũ. Tủ có độ cứng cao, trọng tâm thấp, hỗ trợ tuân thủ seismic. Ngoài ra, sản phẩm hỗ trợ warm water cooling (nước ấm), tận dụng free cooling từ dry cooler hoặc cooling tower, giảm đáng kể nhu cầu chiller cơ khí và tiết kiệm điện.

Ứng dụng thực tế

Liebert XDU 1350 được ứng dụng rộng rãi trong các môi trường cần làm mát mật độ cao:

Trong thực tế, XDU 1350 thường kết hợp với hệ thống facility water từ chiller, cooling tower hoặc dry cooler. Ví dụ, với nước sơ cấp 32°C (W3), nó đạt hiệu suất cao mà vẫn duy trì nước thứ cấp ở mức an toàn cho thiết bị. Vertiv khuyến nghị tham khảo Application and Planning Guide để tính toán pipework, filtration và commissioning.

Lợi ích và hiệu quả vận hành

• Tiết kiệm năng lượng: Hỗ trợ warm water cooling giúp giảm hoặc loại bỏ chiller, hạ PUE đáng kể. Công suất tiêu thụ của chính CDU rất thấp so với công suất làm mát.
• Dễ triển khai: Không yêu cầu thay đổi lớn infrastructure, lắp nhanh, bảo trì concurrent (thay lọc/bơm mà không tắt toàn hệ thống).
• An toàn và độ tin cậy: Thể tích nước thứ cấp thấp giảm rủi ro rò rỉ; redundancy đa lớp; alarm và monitoring toàn diện tích hợp BMS.
• Linh hoạt: Hỗ trợ nhiều loại chất lỏng, cấu hình voltage toàn cầu, và mở rộng theo nhu cầu.
• Chi phí sở hữu thấp: Giảm OPEX nhờ hiệu suất cao và tuổi thọ dài (vật liệu cao cấp).

So với làm mát không khí, liquid cooling qua XDU 1350 có thể tiết kiệm 30-50% năng lượng làm mát ở mật độ cao, đồng thời cho phép tăng mật độ rack gấp nhiều lần mà không cần mở rộng diện tích.

Kết luận

Vertiv Liebert XDU 1350 đại diện cho thế hệ CDU tiên tiến, kết hợp công suất lớn (1368 kW+), redundancy cao và kiểm soát chính xác, là giải pháp lý tưởng cho data center hiện đại đang chuyển đổi sang liquid cooling. Với thiết kế tập trung vào tính thực tiễn (dễ lắp, dễ bảo trì) và hiệu quả (low PUE, warm water support), sản phẩm giúp các tổ chức khai thác tối đa tiềm năng của AI/HPC mà vẫn kiểm soát chi phí và rủi ro.