Toepassingsgebieden en toekomstige trends van immersievloeistofkoeling
Met de snelle ontwikkeling van computerintensieve toepassingen zoals kunstmatige intelligentie, Internet of Things, cryptocurrency en AR/VR, zorgt de toenemende vraag naar computers ervoor dat het datacenter zich geleidelijk ontwikkelt tot "hoge prestaties, hoge dichtheid en hoog energieverbruik". Dompelvloeistofkoeling gebruikt koelvloeistof als warmteoverdrachtsmedium. De vloeistof heeft een hogere thermische geleidbaarheid en een hogere specifieke warmtecapaciteit, waardoor deze de warmte sneller kan geleiden en de warmte effectiever kan absorberen. Tegelijkertijd heeft het datacenter dat gebruikmaakt van immersievloeistofkoelingtechnologie een lagere pue omdat het gebruik van ventilatoren en airconditioners wordt verminderd.
Immersieve vloeistofkoelsystemen maken gebruik van specifieke vloeistoffen die in direct contact komen met elektronische of mechanische apparatuur, waarbij warmte wordt overgedragen en verspreid via natuurlijke of geforceerde circulatie van de vloeistof. Deze directe contact- en warmteoverdrachtsmethode heeft een hoger rendement en een lagere thermische weerstand vergeleken met luchtkoeling. De eerste fase is warmteabsorptie: de warmte die tijdens bedrijf door elektronische apparaten wordt gegenereerd, wordt direct geabsorbeerd door de componenten die in de vloeistof zijn ondergedompeld, en tijdens dit proces stijgt de temperatuur van de vloeistof geleidelijk. De tweede fase is warmteoverdracht: de vloeistof die in temperatuur stijgt, wordt vervolgens via natuurlijke convectie getransporteerd of naar andere delen van het koelsysteem gepompt. De warmte wordt via de koeler naar de buitenwereld overgedragen en de vloeistof wordt afgekoeld, waardoor de cyclus opnieuw wordt gestart.
Immersieve vloeistofkoelingstechnologie maakt voornamelijk gebruik van niet-geleidende vloeistoffen met een hoge thermische geleidbaarheid, die unieke fysische en chemische eigenschappen hebben, waardoor ze een ideale keuze zijn voor efficiënte warmteafvoer. Veel voorkomende immersieve vloeibare koelvloeistoffen zijn onder meer minerale olie, synthetische vloeistoffen (zoals fluoridevloeistoffen) en biologisch afbreekbare vloeistoffen. Deze media hebben elk hun eigen voordelen, maar synthetische vloeistoffen, vooral fluoridevloeistoffen, worden veel gebruikt in immersieve vloeistofkoelsystemen vanwege hun uitstekende thermische geleidbaarheid en elektrische isolatie-eigenschappen. Fluoridevloeistoffen hebben niet alleen een goede thermische geleidbaarheid, maar hebben ook de kenmerken van een lage viscositeit en een lage oppervlaktespanning, waardoor de vloeistof gemakkelijk kan stromen en verschillende gaten in de apparatuur kan opvullen, waardoor warmte effectief wordt overgedragen en stabiele koeleffecten worden gegarandeerd.
Om de efficiëntie van immersieve vloeistofkoelingstechnologie te maximaliseren, zijn systeemontwerp en -optimalisatie cruciaal. Bij het ontwerpen moet niet alleen rekening worden gehouden met de keuze van geschikte koelmedia, maar ook met een redelijke planning van de indeling en configuratie van het koelsysteem.
Optimalisatie van de lay-out van apparatuur: Door de apparatuur die koeling nodig heeft redelijk te rangschikken, zorgt u ervoor dat elk onderdeel uniforme en effectieve koeling kan krijgen. Dit omvat het overwegen van het pad van de vloeistofstroom en het vermijden van hete plekken.
Optimalisatie van de koelcyclus: inclusief het selecteren van geschikte pompsystemen en koelers om een efficiënte werking van de koelcyclus te garanderen. Pas het debiet en de grootte van de koeler aan om optimale warmtewisselingsprestaties te bereiken.
Immersieve vloeistofkoelingstechnologie wordt op grote schaal toegepast op gebieden zoals datacenters, high-performance computing en telecommunicatieapparatuur. Met de volwassenheid van de technologie en de opkomst van nieuwe materialen wordt verwacht dat de toepassingsmogelijkheden ervan verder zullen toenemen. Met de toenemende vraag naar energie-efficiëntie en milieubescherming zullen energiezuinige en hoogefficiënte koeltechnologieën de focus van het onderzoek worden. De verwachting is dat immersieve vloeistofkoelingstechnologie in de toekomst op grote schaal zal worden toegepast vanwege de uitstekende energie-efficiëntieverhouding.
