Studi Eksperimental Performa Perpindahan Kalor Sistem Pendinginan Single Phase Immersion Cooling untuk Data Center

Garda Naufal Janan, Indro Pranoto, Fauzun Fauzun

Abstract

Data Center (DC) saat ini menjadi infrastruktur yang sangat penting. Namun, DC juga mengonsumsi sekitar 3% dari total listrik global, dan angka ini diperkirakan akan meningkat hingga 12%, di mana 45% dari konsumsi listrik DC dialokasikan untuk sistem pendinginan. Oleh karena itu, pengembangan dan pengoptimalan sistem pendingin untuk DC menjadi perhatian yang sangat krusial. Penelitian ini melakukan uji coba eksperimental untuk mengevaluasi kinerja sistem pendinginan menggunakan metode immersion cooling pada data center. Data center ditempatkan di dalam sebuah chamber yang berisi fluida dielektrik yang dialirkan dengan bantuan pompa. Penelitian ini bertujuan membandingkan kinerja metode fan cooling dengan immersion cooling. Hasil penelitian mengungkapkan bahwa temperatur CPU lebih rendah ketika menggunakan metode immersion cooling dibandingkan fan cooling. Selain itu, nilai heat transfer coefficient immersion cooling lebih tinggi. Secara keseluruhan, metode immersion cooling menunjukkan performa pendinginan yang lebih optimal dibandingkan dengan metode fan cooling. Selain itu, berdasarkan pemantauan efisiensi daya listrik melalui nilai PUE, immersion cooling terbukti lebih hemat energi dibandingkan fan cooling. Temuan ini menegaskan bahwa immersion cooling dapat menjadi alternatif solusi pendinginan yang lebih unggul bagi DC, baik dari segi kinerja termal maupun efisiensi energi, sehingga mampu mengatasi tantangan dalam sistem pendinginan konvensional.

References

D. Reinsel, J. Gantz, dan J. Rydning, “The Digitization of the World From Edge to Core (Data refreshed May 2020),” Framingham, Mei 2020.

A. A. Alkrush, M. S. Salem, O. Abdelrehim, dan A. A. Hegazi, “Data centers cooling: A critical review of techniques, challenges, and energy saving solutions,” 1 April 2024, Elsevier Ltd. doi: 10.1016/j.ijrefrig.2024.02.007.

M. Koot dan F. Wijnhoven, “Usage impact on data center electricity needs: A system dynamic forecasting model,” Appl Energy, vol. 291, Jun 2021, doi: 10.1016/j.apenergy.2021.116798.

P. Taddeo, J. Romaní, J. Summers, J. Gustafsson, I. Martorell, dan J. Salom, “Experimental and numerical analysis of the thermal behaviour of a single-phase immersion-cooled data centre,” Appl Therm Eng, vol. 234, Nov 2023, doi: 10.1016/j.applthermaleng.2023.121260.

J. Huang, C. Chen, G. Guo, Z. Zhang, dan Z. Li, “A Calculation Model for Typical Data Center Cooling System,” dalam Journal of Physics: Conference Series, Institute of Physics Publishing, Agu 2019. doi: 10.1088/1742-6596/1304/1/012022.

S. Cai dan Z. Gou, “Towards energy-efficient data centers: A comprehensive review of passive and active cooling strategies,” Energy and Built Environment, 2024, doi: 10.1016/j.enbenv.2024.08.009.

M. Azarifar, M. Arik, dan J. Y. Chang, “Liquid cooling of data centers: A necessity facing challenges,” 15 Juni 2024, Elsevier Ltd. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2024.123112.

M. Lionello, M. Rampazzo, A. Beghi, D. Varagnolo, dan M. Vesterlund, “Graph-based modelling and simulation of liquid immersion cooling systems,” Energy, vol. 207, hlm. 118238, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.118238.

I. W. Kuncoro, N. A. Pambudi, M. K. Biddinika, dan C. W. Budiyanto, “Optimization of immersion cooling performance using the Taguchi Method,” Case Studies in Thermal Engineering, vol. 21, hlm. 100729, Okt 2020, doi: 10.1016/J.CSITE.2020.100729.

P. Chen, S. Harmand, dan S. Ouenzerfi, “Immersion cooling effect of dielectric liquid and self-rewetting fluid on smooth and porous surface,” Appl Therm Eng, vol. 180, hlm. 115862, Nov 2020, doi: 10.1016/J.APPLTHERMALENG.2020.115862.

R. Febriyanto, H. M. Ariyadi, I. Pranoto, dan M. A. Rahman, “Experimental study of serpentine channels immersion cooling for lithium-ion battery thermal management using single-phase dielectric fluid,” J Energy Storage, vol. 97, Sep 2024, doi: 10.1016/j.est.2024.112799.

M. Hnayno, A. Chehade, H. Klaba, G. Polidori, dan C. Maalouf, “Experimental investigation of a data-centre cooling system using a new single-phase immersion/liquid technique,” Case Studies in Thermal Engineering, vol. 45, Mei 2023, doi: 10.1016/j.csite.2023.102925.

P. V. Shivaprasad, C. Cross, J. Carty, D. Gonzalez, dan J. Avolio, “GTL-based immersion cooling fluids for blockchain mining applications,” 2024.

Refbacks

  • There are currently no refbacks.