Oblasti použití a budoucí trendy imerzního kapalinového chlazení
S rychlým rozvojem aplikací náročných na výpočetní techniku, jako je umělá inteligence, internet věcí, kryptoměna a AR/VR, zvyšující se požadavky na výpočetní techniku způsobují, že se datové centrum postupně vyvíjí na „vysoký výkon, vysokou hustotu a vysokou spotřebu energie“. Ponorné kapalinové chlazení využívá jako teplonosné médium chladivo. Kapalina má vyšší tepelnou vodivost a měrnou tepelnou kapacitu, takže může rychleji vést teplo a účinněji absorbovat teplo. Současně, protože se omezilo používání ventilátorů a klimatizací, má datové centrum využívající technologii imerzního kapalinového chlazení nižší pue.
Ponorné kapalinové chladicí systémy využívají specifické kapaliny, které přicházejí do přímého kontaktu s elektronickým nebo mechanickým vybavením a přenášejí a rozptylují teplo prostřednictvím přirozené nebo nucené cirkulace kapaliny. Tato metoda přímého kontaktu a přenosu tepla má vyšší účinnost a nižší tepelný odpor ve srovnání s chlazením vzduchem. První fází je absorpce tepla: Teplo generované elektronickými zařízeními během provozu je přímo absorbováno součástmi ponořenými do kapaliny a během tohoto procesu teplota kapaliny postupně stoupá. Druhým stupněm je přenos tepla: kapalina, která se zahřeje, je pak transportována přirozenou konvekcí nebo čerpána do jiných částí chladicího systému. Teplo se přenáší do vnějšího světa přes chladič a kapalina se ochladí, čímž se cyklus znovu spustí.
Technologie imerzního kapalinového chlazení využívá především nevodivé a vysoce tepelně vodivé kapaliny, které mají jedinečné fyzikální a chemické vlastnosti, díky čemuž jsou ideální volbou pro efektivní odvod tepla. Běžné imerzní kapaliny pro chlazení kapalin zahrnují minerální olej, syntetické kapaliny (jako jsou fluoridové kapaliny) a biologicky odbouratelné kapaliny. Každé z těchto médií má své výhody, ale syntetické kapaliny, zejména fluoridové kapaliny, jsou široce používány v imerzních kapalinových chladicích systémech díky jejich vynikající tepelné vodivosti a elektrickým izolačním vlastnostem. Fluoridové kapaliny mají nejen dobrou tepelnou vodivost, ale mají také vlastnosti nízké viskozity a nízkého povrchového napětí, což umožňuje kapalině snadno proudit a vyplňovat různé mezery v zařízení, účinně přenášet teplo a zajišťovat stabilní chladicí účinky.
Pro maximalizaci účinnosti technologie imerzního kapalinového chlazení je zásadní návrh systému a optimalizace. Při návrhu je nutné nejen zvážit výběr vhodného chladicího média, ale také rozumně naplánovat uspořádání a konfiguraci chladicího systému.
Optimalizace uspořádání zařízení: Přiměřeným uspořádáním zařízení, které potřebuje chlazení, zajistěte, aby každá součást mohla přijímat rovnoměrné a účinné chlazení. To zahrnuje zvážení cesty toku kapaliny a zamezení výskytu horkých míst.
Optimalizace chladicího cyklu: včetně výběru vhodných čerpacích systémů a chladičů pro zajištění efektivního provozu chladicího cyklu. Upravte průtok a velikost chladiče pro dosažení optimálního výkonu výměny tepla.
Technologie imerzivního kapalinového chlazení byla široce používána v oblastech, jako jsou datová centra, vysoce výkonná výpočetní technika a telekomunikační zařízení. S vyspělostí technologie a vznikem nových materiálů se očekává další rozšiřování rozsahu jeho použití. S rostoucími požadavky na energetickou účinnost a ochranu životního prostředí se středem výzkumu stanou technologie chlazení s nízkou spotřebou a vysokou účinností. Očekává se, že technologie imerzního kapalinového chlazení bude v budoucnu široce používána díky svému vynikajícímu poměru energetické účinnosti.
