Aplikace technologie heatpipe v systému chlazení datových center
S rozvojem vědy a techniky je IT vybavení v počítačové učebně elektronického informačního systému vysoce integrované a jeho odchylka v energetické účinnosti a zvyšující se odvod tepla z počítačové učebny začaly získávat silnou pozornost průmyslu. Podle statistik autoritativních oddělení spotřebovává špičkový komunikační průmysl mé země' elektřinu v oblasti serverů V roce 2007 dosáhl více než 20 miliard kW·h a informační průmysl se stal vysoce energetickým průmyslem. spotřební průmysl.
Jako funkční prostor datová centra obsahují datové servery, výpočetní techniku, klimatizační systémy a elektrická zařízení, která při provozu spotřebovávají velké množství energie. Zejména klimatizační systémy tvoří 40 % celkové spotřeby energie datových center. Podle posledních energetických statistik je svět aktuálně Celková spotřeba datového centra představuje 3 % celosvětové spotřeby energie. Snížení spotřeby energie chladicího systému datového centra a změna současného režimu vysoké spotřeby energie se proto pro současné provozovatele datových center stalo naléhavým problémem.
2.Úvod do technologie heatpipe chladicího systému datového centra
2.1 Konstrukce tepelného potrubí
Běžně používané tepelné trubice se skládají ze tří částí: hlavním tělem je uzavřená kovová trubka (včetně stěny trubky a koncového uzávěru) a v trubici je malé množství pracovního média (pracovní kapalina) a kapilární struktura (jádro trubky). vnitřní dutina; podle toho, zda má kapilární strukturu Tepelnou trubici lze rozdělit na tepelnou trubici s pomocí gravitace a kapilární trubici. Podle požadované pracovní teploty lze pro tepelnou trubici volit různé druhy pracovních kapalin, jako je voda, aceton, metanol nebo chladivo atd.
2.2 Princip činnosti tepelné trubice
Když je jeden konec tepelné trubice zahřátý, kapalina v kapilárním knotu se vypařuje a vypařuje. Pára proudí na druhý konec pod mírným tlakovým rozdílem a uvolňuje teplo ke kondenzaci do kapaliny. Kapalina proudí zpět do odpařovací sekce podél porézního materiálu působením kapilární síly. Tímto způsobem dochází k cirkulaci tepla. Přejeďte z jednoho konce na druhý.
V tomto procesu přenosu tepla je konkrétně zahrnuto následujících šest vzájemně souvisejících procesů: teplo se přenáší ze zdroje tepla přes stěnu tepelné trubice a knot naplněný pracovní tekutinou na rozhraní kapalina-plyn v odpařovací sekci; kapalina se vypařuje Vypařuje se na rozhraní kapalina-plyn kondenzační sekce; pára v parní komoře proudí z odpařovací sekce do kondenzační sekce; pára kondenzuje na rozhraní kapalina-plyn v kondenzační sekci; teplo prochází rozhraním kapalina-plyn z rozhraní kapalina-plyn v kondenzační sekci. Jádro, kapalina a stěna trubky jsou přenášeny do zdroje chladu; v knotu vlivem kapilární síly (nebo gravitace) proudí zkondenzovaná pracovní kapalina zpět do odpařovací sekce.
Stávající technologie heatpipe může datovým centrům pomoci šetřit energii a snížit spotřebu a má mnoho výhod, ale stále existují následující problémy: kombinace stávajících kulatých tepelných trubic a vnějšího povrchu IT zařízení je obtížný problém; teplo uvolněné kondenzačním koncem heatpipe je stále odváděno do dat Ve vnitřním prostoru centra se zátěž chlazení v datovém centru nesnížila a stále je potřeba jej chladit klimatizací, která nedosahuje efektu úspory energie a snížení emisí. Některé tepelné trubice vyžadují k pohonu externí napájení.
V reakci na výše uvedené problémy je navržen mikrokanálový systém tepelných trubek s plochou smyčkou založený na chlazení datového centra a rekuperaci odpadního tepla. Tento systém má následující výhody: Plochou tepelnou trubici lze těsně připevnit k vnějšímu povrchu IT zařízení, což je výhodné pro zvýšení efektu přenosu tepla. Odpařovací konec a kondenzační konec jsou spojeny potrubím pro přenos páry a potrubím pro vracení kapaliny, aby vytvořily systém mikrokanálových plochých tepelných trubek. Kondenzační konec lze umístit mimo datové centrum, čímž se sníží chladicí zátěž vnitřního prostoru datového centra; lze také snížit teplo kondenzačního konce.
Jako zdroj tepla pro teplou užitkovou vodu rekuperuje teplo vydávané serverem datového centra k dosažení účelu úspory energie a snížení emisí; celý systém využívá gravitaci a kapilární sílu poskytovanou mikrokanálovou kapilární strukturou pro cyklus přenosu tepla, bez jakéhokoli vnějšího silového pohonu.
Vyvinutá mikrokanálová tepelná trubice s plochou smyčkou založená na systému rekuperace odpadního tepla datového centra, vhodná pro elektroniku s vysokou hustotou tepla a vysoce výkonná vysokofrekvenční spínaná napájecí zařízení. Plochá tepelná trubice je těsně připojena k IT zařízení. Teplo se přenáší do tepelné trubice a tepelná trubice přenáší teplo do kondenzačního konce přes vnitřní pracovní tekutinu pro odvod tepla. Rozvaděč nemusí vyhradit prostor pro odvod tepla konvekcí; efektivně zvětší využitelný prostor rozvaděče a počet IT zařízení v rozvaděči lze přiměřeně zvýšit. Zvyšte hustotu racků a snižte náklady na výstavbu datového centra; může také zlepšit provozní účinnost a bezpečnost zařízení, realizovat efektivní odvod tepla a zpětné získávání tepla a opětovné použití zařízení a poskytovat podporu pro vývoj technologií pro úsporu energie a snižování emisí pro budovy datových center. Má důležitou aplikační hodnotu a významné výhody úspory energie.
