aplikacija za potopno tekočinsko hlajenje v podatkovnem centru

S hitrim razvojem računalniško intenzivnih aplikacij, kot so umetna inteligenca, internet stvari, kriptovalute in AR/VR, naraščajoče računalniško povpraševanje povzroči, da se podatkovni center postopoma razvija v "visoko zmogljivost, visoko gostoto in visoko porabo energije". Poraba energije podatkovnega centra je v grobem sestavljena iz komunikacijske in omrežne opreme, sistema napajanja in distribucije, razsvetljave in pomožne opreme ter hladilnega sistema. Med njimi poraba energije hladilnega dela predstavlja približno 40 odstotkov celotne porabe energije. podatkovnega centra. Za doseganje cilja »dvojni ogljik« sta zelo pomembna izboljšanje učinkovitosti hladilnega sistema podatkovnega centra in zmanjšanje porabe energije.

Običajne metode hlajenja s tekočino vključujejo hladno ploščo, pršenje in potopitev. Med njimi ima potopno tekočinsko hlajenje najvišjo učinkovitost prenosa toplote in se lahko izogne ​​lokalnim vročim točkam. Je najverjetneje tehnično sredstvo za reševanje različnih težav, s katerimi se srečuje hladilni sistem v visoko zmogljivem računalniškem okolju.

Večja energetska učinkovitost:

Potopno tekočinsko hlajenje uporablja hladilno tekočino kot medij za prenos toplote. Tekočina ima večjo toplotno prevodnost in specifično toplotno kapaciteto, zato lahko hitreje prevaja toploto in jo učinkoviteje absorbira. Ker je uporaba ventilatorjev in klimatskih naprav zmanjšana, ima podatkovni center, ki uporablja tehnologijo potopnega tekočinskega hlajenja, nižjo moč.

Večja gostota moči:

Poleg tega lahko učinkovito prepreči, da bi bila oprema potopljena v zrak in vlago zaradi slabe temperature hladilne tekočine, kar lahko učinkovito zaščiti opremo pred korozijo hladilne tekočine in ventilatorja v strojnici.

Večja izkoriščenost prostora:

Odlična toplotna zmogljivost potopnega tekočinskega hlajenja omogoča, da so strežniki tesno razporejeni brez ločevalne razdalje in ni potrebe po konfiguraciji ventilatorjev. V strojnici ni potrebe po klimatskih in hladilnih napravah, ni potrebe po vgradnji zaprtih prostorov za hladne in tople kanale, ni potrebe po dvignjenih podih. Zato ima potopno tekočinsko hlajenje večji izkoristek prostora kot tradicionalne hladilne rešitve.

Izvedba potopnega tekočinskega hlajenja:

Toploto, ki jo ustvari potopna hladilna tekočina, lahko razdelimo na dve fazi: enofazno tekočinsko potopno hlajenje in dvofazno tekočinsko potopno hlajenje:

Enofazno potopno hlajenje s tekočino:

V enofaznem potopnem sistemu za hlajenje s tekočino so vse grelne komponente opreme IT popolnoma potopljene v krožeče neprevodno hladilno sredstvo, toplota, ki jo oddaja oprema, pa se neposredno prenaša na hladilno sredstvo. Hladilno sredstvo pri enofaznem potopnem tekočinskem hlajenju ima običajno visoko vrelišče in hladilno sredstvo po absorbciji toplote ne bo spremenilo faze in bo vedno ostalo v tekočem stanju.

Dvofazno potopno hlajenje s tekočino:

Ko je hladilna tekočina potopljena v kondenzator, se bo velika količina toplote absorbirala v vrelo tekočino, absorbirala pa jo bo tekočina za hlajenje tekočine. Hkrati bo velika količina toplote absorbirana s tekočo hladilno tekočino, ki je potopljena v kondenzator do vrelišča. Segreta hladilna voda v kondenzatorju se odvaja skozi krožni sistem hladilne tekočine.

Težave in izzivi:

1. Čeprav ima tehnologija potopljenega tekočinskega hlajenja odlično zmogljivost odvajanja toplote, ni velikega povpraševanja po običajnih podatkovnih centrih za nadgradnjo tradicionalne sheme odvajanja toplote na potopljeno tekočinsko hlajenje, razen v posebnih scenarijih, kot je rudarjenje šifrirane digitalne valute.

2. Ker tehnologija potopljenega tekočinskega hlajenja uporablja odvajanje toplote tekočine, je treba strojno opremo običajno pravilno prilagoditi potopnemu hlajenju, da bi bila združljiva s hladilno tekočino. Čeprav so nekateri proizvajalci originalne opreme podprli opremo, primerno za potopljeno tekočinsko hlajenje, mnogi proizvajalci opreme niso zasnovali ali preizkusili potopljenega tekočinskega hlajenja.

3. Pri izračunu stroškov uvedbe potopljenega sistema za hlajenje s tekočino je treba celovito upoštevati vse dejanske stroške. Ne vključuje le cene rezervoarja opreme za hlajenje s tekočino in hladilne tekočine ter poznejših stroškov vzdrževanja, temveč tudi stroške preoblikovanja in vzdrževanja vrste drugih naprav, kot so črpalke, toplotni izmenjevalniki, filtri in senzorji, da bi izpolnili prakso načrtovanja tekočinski hladilni sistem.