Predstavenie serverovej aplikácie kvapalinového chladenia
S nárastom novej infraštruktúry sa tempo novej výstavby a rozširovania dátových centier postupne zrýchľuje. Podľa prieskumu Bielej knihy sa ku koncu roka 2019 počet využívaných dátových centier v celej krajine medziročne zvýšil o 28,6 % a rozsah dátových centier vo výstavbe o 30 %, najmä v r. prvotriedne mestá ako Peking, Šanghaj, Guangzhou a Shenzhen, kde bolo tempo rastu výrazné.
Rýchly rozvoj ultra veľkých dátových centier a nedostatočné priestorové nosiče urýchlia rýchly nárast výkonovej hustoty jednotlivých skríň s očakávaným priemerným výkonom 25kW do roku 2025. Rýchlo rastúca výkonová hustota kladie vyššie nároky na odvod tepla. Podľa štatistík v roku 2019 tradičné dátové centrá reprezentované „vzduchom chladenou“ technológiou spotrebovali približne 43 % energie na chladenie IT zariadení, čo je v podstate rovnaké ako energetická spotreba samotných IT zariadení (45 %). Hodnota PUE (Energy Efficiency Index) je vo všeobecnosti vyššia ako 1,4, čo naznačuje, že znižovanie spotreby energie na rozptyl tepla, kontrola prevádzkových nákladov dátových centier a budovanie ekologických dátových centier sa stali naliehavými úlohami. Dátové centrá volajú po „revolúcii chladenia“.
Dátové centrum s kvapalinovým chladením označuje dátové centrum, ktoré používa technológiu a vybavenie kvapalinového chladenia, ako sú napríklad servery s kvapalinovým chladením. V porovnaní s tradičnými vzduchom chladenými servermi je spôsob exportu tepla pri kvapalinových chladiacich serveroch odlišný. Kvapalinové chladenie sa vzťahuje na technológiu použitia kvapaliny namiesto vzduchu ako chladiva na výmenu tepla pre vykurovacie komponenty a odvádzanie tepla. Kvapalinou chladený server označuje typ servera, ktorý vstrekuje kvapalinu do servera a odoberá zo servera teplo výmenou tepla a tepla. Všeobecne povedané, priemysel rozdeľuje chladenie kvapalinou na priame chladenie a nepriame chladenie. V súčasnosti sa priame chladenie dosahuje najmä technológiou ponorného chladenia kvapalinou, ktorú možno rozdeliť na fázovú zmenu a bezfázovú zmenu. Nepriame chladenie sa dosahuje hlavne technológiou chladenia kvapalinou so studenými doskami.
Technológia ponorného chladenia kvapalinou je chladiaca technika, ktorá využíva kvapalinu ako médium na prenos tepla, ponorí vykurovacie zariadenie do kvapaliny a vedie výmenu tepla priamym kontaktom. Kvapalina má lepšiu tepelnú vodivosť, 25-krát vyššiu ako vzduch, s rýchlejším a lepším prenosom teploty a môže dosiahnuť efektívne chladenie IT zariadení. Medzitým sa vďaka veľkej mernej tepelnej kapacite kvapalín ich teplota po absorbovaní veľkého množstva tepla výrazne nemení, takže je možné nastaviť teplotu CPU.
V porovnaní s tradičnými vzduchom chladenými dátovými centrami, kvapalinou chladené dátové centrá odstránili klimatizačné systémy a zodpovedajúcu vzduchom chladenú infraštruktúru a pridali obehové čerpadlá, čo môže ušetriť náklady na výstavbu. Po druhé, v porovnaní so vzduchom chladenými systémami môžu kvapalinou chladené dátové centrá ušetriť približne 30 % energie, efektívne znížiť pomer spotreby energie a znížiť PUE (index energetickej účinnosti dátových centier) na 1,05, čím spĺňajú požiadavky ekologických dátových centier. Napokon, pri rovnakých podmienkach rozptylu tepla má čerpadlo a chladiaci systém používaný v kvapalinovom chladiacom systéme nižšiu hlučnosť v porovnaní s tradičnými klimatizačnými systémami.
Výskum, prieskum a prax sa vykonávajú na rôznych technológiách a riešeniach chladenia kvapalín. V porovnaní s inými technológiami chladenia kvapalinou má ponorné chladenie charakteristické znaky vysokej energetickej účinnosti, vysokej hustoty, vysokej spoľahlivosti a vysokej dostupnosti, vďaka čomu je vhodnejšie pre scenáre aplikácií s vysokou spoľahlivosťou v dátových centrách cloud computingu.
