Představení serverové aplikace kapalinového chlazení
S nárůstem nové infrastruktury se tempo nové výstavby a rozšiřování datových center postupně zrychluje. Podle průzkumu Bílé knihy se ke konci roku 2019 počet využívaných datových center v celé zemi meziročně zvýšil o 28,6 % a rozsah rozestavěných datových center vzrostl o 30 %, zejména v roce města prvního stupně, jako je Peking, Šanghaj, Guangzhou a Shenzhen, kde bylo tempo růstu významné.
Rychlý rozvoj ultra velkých datových center a nedostatečné prostorové nosiče urychlí rychlý nárůst hustoty výkonu jednotlivých skříní s očekávaným průměrným výkonem 25 kW do roku 2025. Rychle rostoucí hustota výkonu klade vyšší nároky na odvod tepla. Tradiční datová centra reprezentovaná „vzduchem chlazenou“ technologií spotřebovala podle statistik v roce 2019 zhruba 43 % své energie na chlazení IT zařízení, což je v zásadě stejné jako spotřeba energie samotného IT zařízení (45 %). Hodnota PUE (Index energetické účinnosti) je obecně vyšší než 1,4, což naznačuje, že snížení spotřeby energie na rozptyl tepla, řízení provozních nákladů datových center a budování zelených datových center se staly naléhavými úkoly. Datová centra volají po „revoluci chlazení“.
Datové centrum s kapalinovým chlazením označuje datové centrum, které používá technologii a zařízení kapalinového chlazení, jako jsou servery s kapalinovým chlazením. Ve srovnání s tradičními vzduchem chlazenými servery je metoda exportu tepla u serverů s kapalinovým chlazením odlišná. Kapalinové chlazení označuje technologii použití kapaliny místo vzduchu jako chladiva pro výměnu tepla pro topné komponenty a odvod tepla. Kapalinou chlazený server označuje typ serveru, který vstřikuje kapalinu do serveru a odebírá serveru teplo výměnou chladu a tepla. Obecně lze říci, že průmysl rozděluje kapalinové chlazení na přímé chlazení a nepřímé chlazení. V současné době se přímého chlazení dosahuje především technologií ponorného chlazení kapalinou, kterou lze rozdělit na fázovou změnu a bezfázovou změnu. Nepřímého chlazení se dosahuje především technologií chlazení chladicími deskami.
Technologie imerzního kapalinového chlazení je chladicí technika, která využívá kapalinu jako teplonosné médium, ponořuje topné zařízení do kapaliny a vede tepelnou výměnu prostřednictvím přímého kontaktu. Kapalina má lepší tepelnou vodivost, 25krát vyšší než vzduch, s rychlejším a lepším přenosem teploty a může dosáhnout účinného chlazení IT zařízení. Mezitím se díky velké měrné tepelné kapacitě kapalin jejich teplota po absorbování velkého množství tepla výrazně nemění, takže lze nastavit teplotu CPU.
Ve srovnání s tradičními vzduchem chlazenými datovými centry, kapalinou chlazená datová centra odstranila klimatizační systémy a odpovídající vzduchem chlazenou infrastrukturu a přidala oběhová čerpadla, což může ušetřit náklady na výstavbu. Za druhé, ve srovnání se vzduchem chlazenými systémy mohou kapalinou chlazená datová centra ušetřit asi 30 % energie, efektivně snížit poměr spotřeby energie a snížit PUE (index energetické účinnosti datových center) na 1,05, čímž splňují požadavky ekologických datových center. Konečně, za stejných podmínek odvodu tepla má čerpadlo a chladicí systém použitý v kapalinovém chladicím systému nižší hluk ve srovnání s tradičními klimatizačními systémy.
Výzkum, průzkum a praxe jsou prováděny na různých technologiích a řešeních chlazení kapalin. Ve srovnání s jinými technologiemi kapalinového chlazení má imerzní kapalinové chlazení vlastnosti vysoké energetické účinnosti, vysoké hustoty, vysoké spolehlivosti a vysoké dostupnosti, díky čemuž je vhodnější pro vysoce spolehlivé aplikační scénáře v datových centrech cloud computingu.
