imerzní kapalinové chlazení Aplikace
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“. Spotřeba energie datového centra se zhruba skládá z komunikačních a síťových zařízení, napájecího a distribučního systému, osvětlení a pomocných zařízení a chladicího systému. Mezi nimi spotřeba energie chladicí části tvoří asi 40 procent celkové spotřeby energie. datového centra. Zlepšení účinnosti chladicího systému datového centra a snížení spotřeby energie jsou velmi důležité pro dosažení cíle „double carbon“.
Mezi běžné způsoby chlazení kapalinou patří studená deska, sprej a ponoření. Mezi nimi má imerzní kapalinové chlazení nejvyšší účinnost přenosu tepla a může se vyhnout místním horkým místům. Je to nejpravděpodobnější technický prostředek k řešení různých problémů, kterým čelí chladicí systém ve vysoce výkonném výpočetním prostředí.
Vyšší energetická účinnost:
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.
Vyšší hustota výkonu:
Navíc dokáže účinně zabránit ponoření zařízení do vzduchu a vlhkosti v důsledku špatné teploty chladicí kapaliny, což může účinně chránit zařízení před korozí chladicí kapaliny a ventilátoru ve strojovně.
Vyšší využití prostoru:
Vynikající tepelný výkon imerzního kapalinového chlazení umožňuje, aby byly servery těsně uspořádány bez separační vzdálenosti a není potřeba konfigurovat ventilátory. Není potřeba klimatizačních a chladicích jednotek ve strojovně, není potřeba instalovat uzavřená zařízení pro studené a teplé kanály a není potřeba zdvojených podlah. Proto má imerzní kapalinové chlazení vyšší využití prostoru než tradiční řešení chlazení.
Realizace imerzního kapalinového chlazení:
Teplo generované imerzní chladicí kapalinou lze rozdělit do dvou fází: jednofázové kapalinové imerzní chlazení a dvoufázové kapalinové imerzní chlazení.
V jednofázovém ponorném kapalinovém chladicím systému jsou všechny topné komponenty IT zařízení zcela ponořeny do cirkulujícího nevodivého chladiva a teplo vyzařované zařízením je přímo přenášeno do chladiva. Chladivo jednofázového ponorného kapalinového chlazení má obvykle vysoký bod varu a chladicí kapalina po absorbování tepla nezmění fázi a vždy zůstane v kapalném stavu.
Když je chladicí kapalina ponořena do kondenzátoru, velké množství tepla bude absorbováno do vroucí kapaliny a bude absorbováno kapalinou chladicí kapalinou. Současně bude velké množství tepla absorbováno kapalnou chladicí kapalinou, která je ponořena v kondenzátoru až k bodu varu. Ohřátá chladicí voda v kondenzátoru je odváděna systémem cirkulující chladicí kapaliny.
Problémy a výzvy:
1. Přestože technologie ponořeného kapalinového chlazení má vynikající výkon při odvodu tepla, neexistuje silná poptávka po konvenčních datových centrech, která by upgradovala tradiční schéma odvodu tepla na ponořené kapalinové chlazení, s výjimkou specifických scénářů, jako je těžba šifrované digitální měny.
2. Protože technologie ponořeného kapalinového chlazení využívá odvod kapalného tepla, aby byla kompatibilní s chladicí kapalinou, je obvykle třeba hardwarové vybavení vhodně upravit, aby se přizpůsobilo ponornému chlazení. Ačkoli někteří výrobci OEM podporovali zařízení vhodná pro ponorné kapalinové chlazení, mnoho výrobců zařízení ponorné kapalinové chlazení nenavrhlo ani netestovalo.
3. Při kalkulaci nákladů na nasazení ponorného systému kapalinového chlazení je nutné komplexně zvážit všechny skutečné náklady. Zahrnuje nejen cenu nádrže a chladicí kapaliny kapalinového chladicího zařízení a následné náklady na údržbu, ale také náklady na transformaci a údržbu řady dalších zařízení, jako jsou čerpadla, výměníky tepla, filtry a senzory, aby vyhovovaly konstrukční praxi kapalinový chladicí systém.
