immersie vloeistofkoeling toepassing in datacenter
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". Het energieverbruik van het datacenter bestaat grofweg uit communicatie- en netwerkapparatuur, stroomvoorziening en distributiesysteem, verlichting en hulpapparatuur en koelsysteem. Daaronder is het energieverbruik van het koelgedeelte goed voor ongeveer 40 procent van het totale energieverbruik. van het datacenter. Het verbeteren van de efficiëntie van het koelsysteem van het datacenter en het verminderen van het energieverbruik zijn van groot belang om het doel van "dubbele koolstof" te bereiken.
Veel voorkomende methoden voor vloeistofkoeling zijn onder meer koude plaat, spray en onderdompeling. Onder hen heeft immersievloeistofkoeling de hoogste warmteoverdrachtsefficiëntie en kan lokale hotspots worden vermeden. Het is het meest waarschijnlijke technische middel om verschillende problemen op te lossen waarmee het koelsysteem in de krachtige computeromgeving wordt geconfronteerd.
Hogere energie-efficiëntie:
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 immersievloeistofkoelingstechnologie een lagere pue omdat het gebruik van ventilatoren en airconditioners wordt verminderd.
Hogere vermogensdichtheid:
Bovendien kan het effectief voorkomen dat de apparatuur wordt ondergedompeld in de lucht en vochtigheid als gevolg van de slechte temperatuur van de koelvloeistof, wat de apparatuur effectief kan beschermen tegen de corrosie van de koelvloeistof en de ventilator in de machinekamer.
Hoger ruimtegebruik:
Dankzij de uitstekende thermische prestaties van immersievloeistofkoeling kunnen de servers dicht bij elkaar worden geplaatst zonder scheidingsafstand, en is het niet nodig om ventilatoren te configureren. Er zijn geen airconditioning- en koelunits in de machinekamer nodig, er hoeven geen gesloten voorzieningen voor koude- en warme kanalen te worden geïnstalleerd en er zijn geen verhoogde vloeren nodig. Daarom heeft immersievloeistofkoeling een hoger ruimtegebruik dan traditionele koeloplossingen.
Realisatie van immersievloeistofkoeling:
De warmte die wordt gegenereerd door dompelkoelvloeistof kan in twee fasen worden verdeeld: eenfasige vloeistofdompelkoeling en tweefasige vloeistofdompelkoeling:
Eenfasige vloeistofdompelkoeling:
In het eenfasige vloeistofkoelsysteem met immersie worden alle verwarmingscomponenten van IT-apparatuur volledig ondergedompeld in het circulerende niet-geleidende koelmiddel, en de door de apparatuur afgegeven warmte wordt rechtstreeks doorgegeven aan het koelmiddel. Het koelmiddel van eenfasige immersievloeistofkoeling heeft gewoonlijk een hoog kookpunt en het koelmiddel zal na het absorberen van warmte niet van fase veranderen en altijd in vloeibare toestand blijven.
Tweefasige vloeistofdompelkoeling:
Wanneer de koelvloeistof in de condensor wordt ondergedompeld, zal een grote hoeveelheid warmte in de kokende vloeistof worden geabsorbeerd en door de vloeibare koelvloeistof worden geabsorbeerd. Tegelijkertijd zal een grote hoeveelheid warmte worden geabsorbeerd door de vloeibare koelvloeistof die in de condensor wordt ondergedompeld tot het kookpunt. Het verwarmde koelwater in de condensor wordt afgevoerd via het circulerende koelvloeistofsysteem.
Problemen en uitdagingen:
1. Hoewel de technologie voor ondergedompelde vloeistofkoeling uitstekende prestaties levert op het gebied van warmteafvoer, is er geen sterke vraag naar conventionele datacenters om het traditionele warmteafvoersysteem te upgraden naar vloeistofkoeling onder water, behalve in specifieke scenario's zoals gecodeerde digitale valutamijnbouw.
2. Omdat de ondergedompelde vloeistofkoelingstechnologie gebruik maakt van vloeibare warmteafvoer, moet de hardwareapparatuur, om compatibel te zijn met het koelmiddel, doorgaans goed worden aangepast om zich aan te passen aan de ondergedompelde koeling. Hoewel sommige OEM's apparatuur hebben ondersteund die geschikt is voor vloeistofkoeling onder water, hebben veel fabrikanten van apparatuur de vloeistofkoeling onder water niet ontworpen of getest.
3. Bij het berekenen van de implementatiekosten van het ondergedompelde vloeistofkoelsysteem is het noodzakelijk om alle werkelijke kosten uitgebreid in overweging te nemen. Het omvat niet alleen de prijs van de tank en het koelmiddel voor de vloeistofkoeling en de daaropvolgende onderhoudskosten, maar ook de transformatie- en onderhoudskosten van een reeks andere faciliteiten zoals pompen, warmtewisselaars, filters en sensoren om te voldoen aan de ontwerppraktijk van de vloeistofkoelsysteem.
