Огромният капацитет на данни и изчисленията поставят безпрецедентни енергийни и охлаждащи предизвикателства за центровете за данни, които са нововъзникващи технологии като изкуствен интелект и големи данни. От една страна, консумацията на компютърна енергия и мощност за съхранение на ИТ устройства като сървъри е изключително висока, а от друга страна, консумацията на енергия, използвана за охлаждане на ИТ оборудване в центровете за данни, също бързо нараства.
Според статистиката на CCID Consulting, през 2019 г. около 43% от потреблението на енергия в центъра за данни в Китай е използвано за охлаждане на ИТ оборудване, което в общи линии е равно на потреблението на енергия от 45% от самото ИТ оборудване. Наложително е да се намали консумацията на енергия за разсейване на топлината, за да се контролират оперативните разходи на центровете за данни, да се намали консумацията на енергия и по този начин да се изградят екологично чисти центрове за данни.
С увеличаването на плътността на мощността на отделните шкафове традиционното въздушно охлаждане вече не може да отговори на нуждите от разсейване на топлината и се появи технология за течно охлаждане
Какво представлява разсейването на топлината при течно охлаждане?
Течното охлаждане се отнася до технологията за използване на течност вместо въздух като хладилен агент за обмен на топлина за нагряване на електронни компоненти и отстраняване на топлина.
Как се класифицира разсейването на топлината при течно охлаждане?
Най-общо казано, индустрията разделя течното охлаждане на директно охлаждане и индиректно охлаждане. Понастоящем директното охлаждане се постига главно чрез технология за потапяне в течно охлаждане, която може да бъде разделена на два типа: фазова промяна и нефазова промяна. Непрякото охлаждане се постига главно чрез технология за течно охлаждане на студена плоча.
Потопяемо течно охлаждане
Потопете нагревателния елемент директно в охлаждащата течност и разчитайте на циркулацията на течността, за да отнеме топлината, генерирана от работата на оборудване като сървъри. Потопяемото течно охлаждане е типично течно охлаждане с директен контакт. Благодарение на директния контакт между нагревателния елемент и охлаждащата течност, ефективността на разсейване на топлината е по-висока и шумът е по-нисък.
Цялата система за охлаждане с течност за потапяне може да бъде разделена на две части: вътрешна странична циркулация и външна странична циркулация.
По време на вътрешния страничен процес на циркулация охлаждащата течност обменя топлина с нагревателното устройство в затворена камера, абсорбира топлина от нагревателното устройство, нагрява се и кипи, за да образува охлаждащ газ. Охлаждащият газ обменя топлина с вода с ниска температура извън помещението в модула за топлообмен с течно охлаждане (CDM), претърпява два процеса на кондензация и охлаждане, за да се превърне в охлаждаща течност с ниска температура, която след това се влиза отново в затворена камера, за да се образува цикъл. Преносът на топлина във вътрешната циркулация на потопена охлаждаща камера с фазова промяна се постига главно чрез фазова промяна на охлаждащата течност.
При външната циркулация водата с ниска температура абсорбира голямо количество топлина, пренасяна от газообразната охлаждаща течност в модула за топлообмен на течно охлаждане и се превръща във вода с висока температура, която се вкарва във външната охладителна кула от циркулационната водна помпа. В охладителната кула водата с висока температура обменя топлина с атмосферата, отделя топлина и се превръща във вода с ниска температура, която след това се транспортира от външната странична входяща водна помпа към CDM за топлообмен с газообразна охлаждаща течност, завършвайки външната циркулация. Преносът на топлина в екстравентрикуларната циркулация се постига главно чрез повишаване и понижаване на температурата на водата.
Потопяемото течно охлаждане може да бъде разделено на двуфазно течно охлаждане и еднофазно течно охлаждане, а методите за разсейване на топлината могат да използват сухи охладители и охладителни кули.
Двуфазно течно охлаждане
Охлаждащата течност претърпява фазов преход по време на циркулиращо разсейване на топлината. Ефективността на топлопреноса на двуфазното течно охлаждане е по-висока, но управлението е сравнително сложно. По време на процеса на промяна на фазата налягането ще се промени, което изисква високи изисквания към резервоара, а охлаждащата течност е склонна към замърсяване по време на употреба.
Еднофазно течно охлаждане
Охлаждащата течност винаги поддържа течно състояние по време на процеса на циркулационно разсейване на топлината и не претърпява фазова промяна. Следователно се изисква температурата на кипене на охлаждащата течност да е висока. Това прави относително лесно контролирането на изпарението и загубата на охлаждащата течност и има добра съвместимост с компонентите на ИТ оборудването. Въпреки това, в сравнение с двуфазното течно охлаждане, неговата ефективност е по-ниска. Съгласно практическите сценарии на приложение сухи охладители или охладителни кули могат да се използват за разсейване на топлината.
Течно охлаждане на студена плоча
Фиксирайте охладителната плоча с течно охлаждане върху основното нагревателно устройство на сървъра и използвайте течността, протичаща през охлаждащата плоча, за да отнесете топлината, за да постигнете целта за разсейване на топлината. Охлаждащата плоча с течно охлаждане решава разсейването на топлината на компонентите с високо генериране на топлина в сървърите, докато други компоненти на радиатора също разчитат на въздушно охлаждане. Така че сървърите, които използват течно охлаждане със студена плоча, са известни също като двуканални сървъри газ-течност. Течността в студената плоча не влиза в контакт с охладеното устройство, а в средата се използва плоча за пренос на топлина за висока безопасност.
Спрей течно охлаждане
В горната част на шасито се съхранява течност и се отварят дупки. В зависимост от позицията и генерирането на топлина на нагревателния елемент, охлаждащата течност се напръсква върху нагревателния елемент, за да се постигне целта за охлаждане на оборудването. Пръсканата течност влиза в директен контакт с охлажданото устройство, което води до висока ефективност на охлаждане;
Въпреки това, по време на процеса на пръскане, течността ще претърпи дрейф и изпарение при среща с обекти с висока температура. Капчици мъгла и газове ще се отделят по протежение на пролуките в отворите на шасито към външната страна на шасито, причинявайки намаляване на чистотата на средата в компютърната зала или засягайки друго оборудване.
Какви са обичайните охлаждащи течности?
вода
Течното охлаждане е най-директното и рентабилно. Водата не е изолатор и може да се използва само за непряко контактно течно охлаждане. След като възникне изтичане, повредата на ИТ оборудване като сървъри ще бъде изключително фатална.
Минерално масло
Минералното масло също е рентабилна охлаждаща течност. Еднофазното минерално масло е нетоксично, без мирис и не е лесно летливо. Висок вискозитет, лесни за образуване остатъци по повърхността на оборудването. Въпреки че точката на възпламеняване е висока, все още има възможност за изгаряне при определени специфични условия.
Електронен разтвор за флуориране
Най-голямата характеристика е изолация и незапалимост. Технологията за течно охлаждане е най-безопасният вариант в центровете за данни. В момента той е най-широко използваният. Но цената е висока.
Течност за топлопроводимост
Топлопроводимата течност е нетоксична, изолираща, с висока точка на кипене и некорозивна специална течност, която изолира електронните компоненти от въздуха, като ги накисва в течността. Той не само избягва окислителните реакции, но също така постига чистота и ефективност без прах, като значително удължава експлоатационния живот на електронните компоненти.
В сравнение с традиционното въздушно охлаждане, предимствата на течното охлаждане са:
По-висока ефективност на разсейване на топлината:Технологията за течно охлаждане може по-ефективно да намали температурата на оборудването, да подобри неговата производителност и продължителност на живота. Течността има по-добра топлопроводимост от въздуха, така че течното охлаждане може бързо да отстрани топлината, генерирана от оборудването.
По-нисък шум:В сравнение с шума, генериран от вентилаторите, течното охлаждане произвежда по-нисък шум, осигурявайки по-тиха работна среда.
По-гъвкав дизайн:Технологията за течно охлаждане може да бъде проектирана по-гъвкаво, позволявайки инсталирането на радиатори и тръбопроводи за течност в различни позиции, като по този начин се адаптира по-добре към изискванията за проектиране на оборудването.
По-екологични:Течното охлаждане може да спести енергия и да намали въздействието й върху околната среда. В сравнение с топлината, генерирана от вентилаторите, течностите могат да бъдат по-лесно рециклирани.
Недостатъкът на технологията за течно охлаждане е високата цена, изискваща по-високи разходи за поддръжка и по-сложни конструкции. Въпреки това, тъй като производителността на електронните устройства продължава да се подобрява, проблемите с разсейването на топлината стават все по-важни и технологията за течно охлаждане ще се превърне в един от основните начини за охлаждане на електронни устройства в бъдеще.
Приложение на технологията за течно охлаждане:
Технологията за течно охлаждане може да се приложи към различни електронни устройства, които изискват разсейване на топлината, като например:
Компютри с висока производителност: Компютрите с висока производителност изискват обработка на големи количества данни и сложни изчислителни задачи, генерирайки значително количество топлина. Технологията за течно охлаждане може по-ефективно да намали температурата на компютрите, да подобри тяхната производителност и стабилност.
Център за данни: Центровете за данни трябва да обработват голямо количество данни и мрежов трафик и да генерират значително количество топлина. Технологията за течно охлаждане може по-ефективно да намали температурата на сървърите, да подобри тяхната производителност и стабилност.
Изкуствен интелект: Изкуственият интелект изисква обработка на големи количества данни и сложни изчислителни задачи и генерира значително количество топлина. Технологията за течно охлаждане може по-ефективно да намали температурата на устройствата с изкуствен интелект, да подобри тяхната производителност и стабилност.
Компютър за игри: Компютрите за игри трябва да се справят с голям брой графични и изчислителни задачи и да генерират много топлина. Технологията за течно охлаждане може по-ефективно да намали температурата на игралните компютри, да подобри тяхната производителност и стабилност.
Популярни тагове: основни познания за технологията за течно охлаждане, Китай, доставчици, производители, фабрика, персонализирана, безплатна проба, произведено в Китай, Сгънат перки топлин, Триене разбъркайте течната студена плоча за заваряване, Дизайн на радиатора, Индустриална водна охлаждаща студена чиния, Течна охлаждаща плоча, Чиния за охлаждане на вода с медна тръба
