Uporaba tehnologije toplotnih cevi v hladilnem sistemu podatkovnega centra
Z napredkom znanosti in tehnologije je IT oprema v računalniški sobi elektronskega informacijskega sistema močno integrirana, njena odstopanja glede energetske učinkovitosti in vse večje odvajanje toplote računalniške sobe pa sta postala deležna velike pozornosti industrije. Po statističnih podatkih avtoritativnih služb v moji državi' visokokakovostna strežniška komunikacijska industrija porablja električno energijo Leta 2007 je dosegla več kot 20 milijard kW·h, informacijska industrija pa je postala visoko energetska potrošniška industrija.
Podatkovni centri kot funkcionalni prostor vsebujejo podatkovne strežnike, računalniško opremo, klimatske sisteme in električno opremo, ki med delovanjem porabijo veliko energije. Zlasti klimatski sistemi predstavljajo 40 % celotne porabe energije podatkovnih centrov. Po najnovejši energetski statistiki je svet trenutno Skupna poraba energije podatkovnega centra predstavlja 3 % svetovne porabe energije. Zato je zmanjševanje porabe energije hladilnega sistema podatkovnega centra in sprememba trenutnega načina visoke porabe energije postala nujna težava trenutnih operaterjev podatkovnih centrov.
2.Uvod v tehnologijo toplotnih cevi hladilnega sistema podatkovnega centra
2.1 Struktura toplotnih cevi
Običajno uporabljene toplotne cevi so sestavljene iz treh delov: glavno telo je zaprta kovinska cev (vključno s steno cevi in končnim pokrovom), v notranjosti pa je majhna količina delovnega medija (delovne tekočine) in kapilarne strukture (jedro cevi). notranja votlina; glede na to, ali ima kapilarno strukturo Toplotno cev lahko razdelimo na toplotno cev s pomočjo gravitacije in kapilarno toplotno cev. Glede na zahtevano delovno temperaturo lahko za toplotno cev izberemo različne vrste delovnih tekočin, kot so voda, aceton, metanol ali hladilno sredstvo itd.
2.2 Načelo delovanja toplotne cevi
Ko se en konec toplotne cevi segreje, tekočina v kapilarnem stenju izhlapi in izhlapi. Para teče na drugi konec pod rahlo razliko v tlaku in sprosti toploto, da se kondenzira v tekočino. Tekočina teče nazaj v odsek izhlapevanja vzdolž poroznega materiala z delovanjem kapilarne sile. Na ta način se toplota kroži. Prehajajte z enega konca na drugega.
V ta proces prenosa toplote je posebej vključenih naslednjih šest med seboj povezanih procesov: toplota se od vira toplote prenaša skozi steno toplotne cevi in stenj, napolnjen z delovno tekočino, do vmesnika tekočina-plin v izparilnem delu; tekočina izhlapeva Izhlapi na vmesniku tekočina-plin kondenzacijskega odseka; para v parni komori teče iz izparilnega dela v kondenzacijski odsek; para kondenzira na vmesniku tekočina-plin v kondenzacijskem delu; toplota prehaja skozi vmesnik tekočina-plin iz vmesnika tekočina-plin v kondenzacijskem delu. Jedro, tekočina in stena cevi se prenašajo na vir mraza; v stenju zaradi kapilarne sile (ali gravitacije) kondenzirana delovna tekočina teče nazaj v odsek izhlapevanja.
Obstoječa tehnologija toplotnih cevi lahko pomaga podatkovnim centrim pri varčevanju z energijo in zmanjšanju porabe ter ima številne prednosti, vendar še vedno obstajajo naslednje težave: kombinacija obstoječih okroglih toplotnih cevi in zunanje površine IT opreme je težaven problem; toplota, ki jo sprošča kondenzacijski konec toplotne cevi, se še vedno odvaja v podatke. V notranjem prostoru centra se hladilna obremenitev podatkovnega centra še ni zmanjšala, še vedno pa ga je treba hladiti s klimatsko napravo, ki ne dosega učinka varčevanja z energijo in zmanjšanja emisij. Nekatere toplotne cevi potrebujejo zunanje napajanje za pogon.
Kot odgovor na zgornje težave je predlagan mikrokanalni sistem toplotnih cevi s ravno zanko, ki temelji na hlajenju podatkovnega centra in rekuperaciji odpadne toplote. Ta sistem ima naslednje prednosti: ravno toplotno cev je mogoče tesno pritrditi na zunanjo površino IT opreme, kar je koristno za povečanje učinka prenosa toplote. Izparilni in kondenzacijski konec sta povezana s cevjo za prenos pare in povratno cevjo za tekočino, da tvorita mikrokanalni sistem toplotnih cevi s ravno zanko. Kondenzacijski konec se lahko namesti zunaj podatkovnega centra, s čimer se zmanjša hladilna obremenitev notranjega prostora podatkovnega centra; lahko zmanjšamo tudi toploto kondenzacijskega konca.
Kot vir toplote sanitarne vode obnavlja toploto, ki jo oddaja strežnik podatkovnega centra, da doseže namen varčevanja z energijo in zmanjšanja emisij; celoten sistem uporablja gravitacijo in kapilarno silo, ki jo zagotavlja mikrokanalna kapilarna struktura za cikel prenosa toplote, brez kakršne koli zunanje sile.
Razvili mikrokanalno toplotno cev z ravno zanko, ki temelji na sistemu za rekuperacijo odpadne toplote podatkovnega centra, primerno za elektroniko z visoko toplotno gostoto in visoko zmogljivo visokofrekvenčno preklopno napajalno opremo. Ploska toplotna cev je tesno pritrjena na IT opremo. Toplota se prenaša na toplotno cev, toplotna cev pa prenaša toploto na kondenzacijski konec skozi notranjo delovno tekočino za odvajanje toplote. Stojalu ni treba rezervirati prostora za konvekcijsko odvajanje toplote; učinkovito bo povečal uporabni prostor omare, število IT opreme v omari pa se lahko ustrezno poveča. Povečajte gostoto omare in zmanjšajte stroške gradnje podatkovnega centra; prav tako lahko izboljša učinkovitost in varnost delovanja opreme, uresniči učinkovito odvajanje toplote in rekuperacijo odpadne toplote ter ponovno uporabo opreme ter nudi podporo razvoju tehnologij za varčevanje z energijo in zmanjševanje emisij za zgradbe podatkovnih centrov. Ima pomembno uporabno vrednost in pomembne prednosti pri varčevanju z energijo.
