Immersion Cooling (Data Center)

Immersion Cooling adalah teknologi pendinginan server yang menggunakan cairan dielektrik untuk merendam komponen IT secara langsung. Metode ini mampu menangani densitas panas yang sangat tinggi, jauh melampaui kapasitas sistem air-cooled atau air-based tradisional. Dengan meningkatnya kebutuhan AI, HPC (High-Performance Computing), cloud hyperscale, dan GPU server berdaya besar, immersion cooling menjadi solusi utama untuk data center modern yang membutuhkan efisiensi tinggi dan footprint kecil.

Meski server terendam cairan, panas tetap harus dibuang keluar ruangan melalui sistem heat rejection seperti cooling tower, closed-circuit cooling tower, atau hybrid cooler. Di sinilah peran cooling tower sangat penting dalam arsitektur immersion cooling.

Mengapa Immersion Cooling Penting untuk Data Center?

Konsumsi daya server terus meningkat seiring dengan kebutuhan workload modern seperti AI training, machine learning, edge computing, blockchain, dan rendering 3D. Teknologi air-cooled (CRAC/CRAH + chiller + air flow) mulai mencapai batas kemampuan.

Tanpa teknologi immersion cooling, potensi masalah dapat terjadi:

Ketidakmampuan menangani thermal density tinggi (1 kW → 80 kW per rack)
Konsumsi energi PUE meningkat drastis
Ketergantungan pada airflow besar yang memakan ruang
Biaya pendinginan meningkat akibat kebocoran efisiensi
Kapasitas data center sulit meningkat tanpa renovasi besar

Immersion cooling memungkinkan efisiensi tinggi, suhu server lebih stabil, serta footprint pendinginan lebih kecil.

Bagaimana Immersion Cooling Bekerja?

Pada immersion cooling, komponen server seperti CPU, GPU, RAM, dan motherboard direndam ke dalam cairan dielektrik khusus yang tidak menghantarkan listrik. Cairan ini menyerap panas secara langsung dari komponen IT.

Setelah menyerap panas, cairan panas dialirkan menuju heat exchanger, kemudian panas dibuang ke atmosfer melalui cooling tower atau hybrid cooler.

Tahapan umumnya:

Server terendam sepenuhnya dalam cairan dielektrik
Cairan menyerap panas dari komponen IT
Pompa internal mengalirkan cairan panas menuju heat exchanger
Panas dipindahkan ke cooling loop (air/glycol)
Cooling tower membuang panas tersebut ke atmosfer

Dengan demikian, cooling tower tetap menjadi elemen kunci dalam arsitektur immersion cooling.

Jenis Immersion Cooling

1. Single-Phase Immersion Cooling

Cairan dielektrik tidak berubah fase
Paling umum digunakan pada data center modern
Stabil, mudah dirawat, dan efisiensi tinggi

2. Two-Phase Immersion Cooling

Cairan mendidih di permukaan komponen IT
Efisiensi termal lebih tinggi namun biaya operasional lebih besar

Aplikasi Immersion Cooling

Immersion cooling banyak digunakan pada data center dengan beban komputasi tinggi:

Artificial Intelligence (AI) & GPU cluster
High-Performance Computing (HPC)
Hyperscale cloud server
Edge data center
Rendering, simulation & scientific computing
Blockchain & mining facility
Military-grade computing system

Aplikasi ini memiliki densitas panas jauh lebih tinggi dibanding data center tradisional.

Peran Cooling Tower dalam Immersion Cooling

Walaupun immersion cooling tidak menggunakan udara dingin, panas tetap harus dibuang dari cairan dielektrik melalui heat exchanger. Sistem heat rejection yang paling umum digunakan adalah:

Closed-Circuit Cooling Tower – menjaga cairan pendingin tetap bersih
Hybrid Cooler – menggabungkan evaporative & dry mode untuk efisiensi tinggi
Open Cooling Tower (melalui heat exchanger) – untuk sistem HVAC pendukung

Cooling tower mengurangi beban panas dari immersion tank, memastikan operasi tetap efisien dan stabil 24/7.

Peralatan IT yang Membutuhkan Immersion Cooling

1. GPU Server untuk AI

Thermal density sangat tinggi
Membutuhkan pendinginan intensif dan stabil

2. Server HPC (High Performance Computing)

Digunakan dalam simulasi teknik, sains, dan riset

3. Hyperscale Cloud Server

Cluster server besar membutuhkan efisiensi termal tinggi

4. Blockchain & Mining Rig

Operasi 24/7 dengan panas besar

5. Edge Computing Node

Sering ditempatkan di lokasi terbatas yang memerlukan cooling sangat efisien

Faktor Penting dalam Memilih Sistem Pendinginan untuk Immersion Cooling

Kapasitas panas dari rack immersion
Jenis cairan dielektrik (single-phase / two-phase)
Suhu outlet yang dibutuhkan heat exchanger
Konsumsi air & energi
Kualitas air pada cooling tower
Lokasi instalasi data center
Redundansi (N+1 atau 2N)
Faktor kebisingan

Keuntungan Immersion Cooling untuk Data Center

PUE sangat rendah (0.9 atau bahkan 0.8)
Menghemat ruang karena tidak memerlukan airflow besar
Efisiensi pendinginan server lebih tinggi
Operasi sangat senyap
Reliabilitas tinggi untuk beban GPU/AI
Biaya OPEX jauh lebih rendah
Bebas debu dan korosi internal

Industri yang Menggunakan Immersion Cooling

AI computing & GPU farm
Hyperscale cloud
HPC & riset ilmiah
Fintech & high-frequency trading
Blockchain mining
Gaming cloud & rendering
Telekomunikasi & edge computing

Sistem Cooling Tower BAC yang Cocok untuk Immersion Cooling

Karena immersion cooling bergantung pada heat exchanger untuk membuang panas, cooling tower BAC yang cocok adalah:

1. FXV Closed Circuit Cooling Tower

Menjaga media pendingin bersih & bebas kontaminasi. Sangat cocok untuk data center yang membutuhkan stabilitas tinggi.

2. FXV3 Closed Circuit Cooling Tower

Pilihan untuk fasilitas immersion cooling berkapasitas besar.

3. HXV Hybrid Cooler

Hybrid cooler yang dapat beroperasi tanpa air pada suhu tertentu, mengurangi konsumsi air data center.

4. HXV3 Hybrid Cooler

Ideal untuk data center AI & hyperscale yang membutuhkan kapasitas heat rejection sangat besar.

5. Series 3000 (S3000) Cooling Tower

Cocok bila digunakan bersama heat exchanger untuk pembuangan panas sekunder.

6. PT2 Cooling Tower

Pilihan untuk lokasi dengan footprint yang lebih kecil.

7. Compass Series Cooling Tower

Solusi compact untuk data center menengah atau modular facility.

8. Smart Series Cooling Tower

Pilihan ekonomis untuk data center berkapasitas kecil hingga menengah.

Kesimpulan

Immersion Cooling (Data Center) adalah solusi pendinginan modern yang mampu menangani densitas panas tinggi dan memenuhi kebutuhan beban komputasi masa depan. Meskipun server terendam cairan, sistem cooling tower tetap menjadi bagian penting untuk membuang panas ke atmosfer.

Dengan menggunakan cooling tower atau hybrid cooler BAC yang tepat — seperti FXV, FXV3, HXV, Series 3000, PT2, Compass, dan Smart Series — fasilitas data center dapat mencapai efisiensi tinggi, stabilitas termal maksimal, dan konsumsi energi yang jauh lebih rendah.