technológia ponorného kvapalinového chladenia dátových centier
Definícia a princíp technológie ponorného kvapalinového chladenia:
Chladenie kvapalinou sa nevzťahuje len na vodu. Ide o odoberanie kvapaliny s vysokou špecifickou tepelnou kapacitou ako prenosového média na odčerpanie tepla generovaného zariadením alebo serverom a jeho chladenie. V súčasnosti existujú tri režimy nasadenia technológie chladenia kvapalinou, a to ponorenie, studená doska a postrek. Technológia ponorného kvapalinového chladenia je druh chladiacej technológie, ktorá berie kvapalinu ako médium prenosu tepla, vykurovacie zariadenie je ponorené do kvapaliny a výmena tepla sa vykonáva priamym kontaktom. Podľa toho, či má médium fázovú zmenu, možno ho rozdeliť na jednofázové ponorenie a dvojfázové ponorenie.
Princíp jednofázového ponorného kvapalinového chladenia: v jednofázovom ponornom kvapalinovom chladení udržiava elektronická fluórovaná kvapalina kvapalnú fázu. Elektronické komponenty sú priamo ponorené do fluórovanej kvapaliny s dielektrikickými vlastnosťami a kvapalina sa umiestni do utesnenej, ale ľahko ovládateľnej skrinky. Teplo sa prenáša z elektronických komponentov do kvapaliny. Cirkulujúce čerpadlo sa vo všeobecnosti používa na cirkuláciu ohriatej elektronickej fluórovanej kvapaliny do výmenníka tepla. Ochlaďte vo výmenníku tepla a vráťte sa do skrinky.
Princíp dvojfázového ponorného kvapalinového chladenia: v dvojfázovom ponornom kvapalinovom chladení sa účinnosť prenosu tepla kvapaliny exponenciálne zlepšuje prostredníctvom procesu varu a kondenzácie elektronickej fluórovanej kvapaliny. Elektronické komponenty sú priamo ponorené do dielektrickej kvapaliny v skrinke, ktorá je utesnená, ale ľahko ovládateľná. V skrinke sa teplo prenáša z elektronických komponentov do fluórovanej kvapaliny a spôsobuje, že kvapalina sa varí, aby produkovala paru. Para kondenzuje na výmenníku tepla (kondenzátore) v skrinke a prenáša teplo do chladiacej vody zariadenia cirkulujúcej v dátovom centre.
Výhody a výhody:
V porovnaní s tradičným chladením vzduchom poskytuje systém chladenia ponornou kvapalinou väčšiu kapacitu odvádzania tepla - teplo prenášané rovnakým objemom kvapaliny je takmer 3000-krát vyššie ako pri rovnakom objeme vzduchu a tepelná vodivosť kvapaliny je 25-krát vyššia ako vzduch - poskytuje rôzne príležitosti pre vysoko výkonné nasadenie dátových centier. Pre rovnaký priestor dátového centra, keď sa hustota výkonu dátového centra zvýši 10-krát, napríklad stojan dosiahne 50 kW alebo 100 kW, je zrejmé, že ponorené kvapalinové chladenie môže poskytnúť významný priestor a úsporu energie.
1. Aplikácia technológie chladenia ponorenou kvapalinou je užitočná pri realizácii úspory energie dátového centra. Po prvé, v porovnaní s tradičným vzduchom chladeným dátovým centrom, dátové centrum ponornej kvapaliny odstraňuje klimatizačný systém a zodpovedajúcu vzduchom chladenú infraštruktúru a zvyšuje cirkulujúce čerpadlo, čo môže ušetriť náklady na výstavbu. Po druhé, v porovnaní so systémom chladenia vzduchom môže dátové centrum chladenia kvapalinou ušetriť približne 30% energie, účinne znížiť pomer spotreby energie a znížiť pue na 1,05, čo spĺňa požiadavky zeleného dátového centra.
2. Efektívne chladenie technológie chladenia ponornej kvapaliny môže účinne zlepšiť účinnosť a stabilitu IT zariadení. Účinok prenosu teploty vodivosti kvapaliny je rýchlejší a lepší, čo môže realizovať efektívne chladenie IT zariadení. Zároveň sa vďaka veľkej špecifickej tepelnej kapacite kvapaliny jej teplota po absorbovaní veľkého množstva tepla výrazne nezmení, takže môže stabilizovať teplotu IT zariadení.
Technológia chladenia kvapalinou na ponorenie pomáha znižovať hluk v dátovom centre a dosiahnuť nemý účinok. Za rovnakých podmienok odvodu tepla čerpadlo a chladiaci systém používaný v chladiacom systéme kvapaliny nemajú ventilátor, ktorý produkuje veľa hluku. V porovnaní s tradičným klimatizačným systémom je hluk menší. Všeobecne platí, že hlavný hluk v ponorených údajoch o kvapalinovom chladení môže byť kontrolovaný pod 50 dB.
4. technológia chladenia ponornou kvapalinou pomáha zlepšiť hustotu servera na jednotku priestoru dátového centra a výrazne zlepšiť výpočtovú účinnosť dátového centra. Dátové centrum chladenia kvapalinou šetrí konštrukciu klimatizačného systému a zodpovedajúcej infraštruktúry, šetrí veľa miesta a môže pojať viac serverov. Technológia chladenia kvapalinou sa zároveň dokáže vyrovnať s chladiacou prácou dátového centra s vysokou hustotou výkonu. Napríklad distribúcia energie jednej skrinky môže v budúcnosti dosiahnuť viac ako 50 kW alebo dokonca 150 KW. Dátové centrum chladenia kvapalinou môže byť vybavené servermi s vysokou hustotou, takže priestor jednotky môže dosiahnuť niekoľkokrát alebo dokonca desiatkykrát vyššiu výpočtovú účinnosť ako tradičná počítačová miestnosť.
Vývoj dátového centra ponorného kvapalinového chladenia bude nielen vertikálne prenikať do rôznych priemyselných odvetví, ale aj horizontálne kombinovať s umelou inteligenciou, edge computingom, 5g a ďalšími technológiami. Zároveň podporí implementáciu ďalších technológií a dosiahne aj lepší rozvoj v praktickom uplatňovaní a podporí digitálnu transformáciu a implementáciu celého odvetvia. Zrýchlením digitálnej transformácie rôznych priemyselných odvetví v spoločnosti, s cieľom podporiť zachovanie zelenej energie a trvalo udržateľný rozvoj, technológia chladenia kvapalných kvapalín prinesie obdobie príležitostí rýchleho rozvoja založeného na mnohých technických výhodách a rozvojovom potenciáli.
