Технологія рідинного охолодження з зануренням в центр обробки даних

Зі стрімким розвитком інтенсивних обчислювальних програм, таких як штучний інтелект, Інтернет речей, криптовалюта та AR/VR, зростаючий попит на обчислення змушує центр обробки даних поступово розвиватися до «високої продуктивності, високої щільності та високого споживання енергії». Енергоспоживання ЦОД приблизно складається з комунікаційного та мережевого обладнання, системи електропостачання та розподілу, освітлення та допоміжного обладнання та системи охолодження. Серед них енергоспоживання охолоджуючої частини становить близько 40 відсотків загального споживання енергії. дата-центру. Підвищення ефективності системи охолодження ЦОД і зниження енергоспоживання дуже важливі для досягнення мети «подвійного вуглецю».

Поширені методи рідинного охолодження включають холодну плиту, розпилення та занурення. Серед них рідинне охолодження зануренням має найвищу ефективність теплопередачі та дозволяє уникнути локальних гарячих точок. Це найімовірніше технічний засіб для вирішення різноманітних проблем, з якими стикається система охолодження у високопродуктивному обчислювальному середовищі.

Вища енергоефективність:

Імерсійне рідинне охолодження використовує охолоджуючу рідину як середовище передачі тепла. Рідина має вищу теплопровідність і питому теплоємність, тому вона може проводити тепло швидше і ефективніше поглинати тепло. У той же час, оскільки використання вентиляторів і кондиціонерів зменшується, центр обробки даних, що використовує технологію рідинного охолодження занурення, має нижчу ємність.

Вища щільність потужності:

Крім того, він може ефективно запобігти зануренню обладнання в повітря та вологість через погану температуру охолоджуючої рідини, що може ефективно захистити обладнання від корозії охолоджуючої рідини та вентилятора в машинному приміщенні.

Більше використання простору:

Відмінні теплові характеристики рідинного охолодження занурення дозволяють розташовувати сервери в тісному розташування без віддаленості, і немає необхідності налаштовувати вентилятори. Немає потреби в установці кондиціонерів і холодильних установок у машинному приміщенні, немає необхідності встановлювати закриті приміщення для холодних і гарячих каналів, а також немає потреби в підлогах. Тому рідинне охолодження зануренням використовує більший простір, ніж традиційні рішення для охолодження.

Реалізація імерсійного рідинного охолодження:

Тепло, що виділяється охолоджувальною рідиною занурення, можна розділити на дві фази: однофазне рідинне занурювальне охолодження та двофазне рідинне охолодження.

Однофазне рідинне занурювальне охолодження:

У однофазній занурювальної рідинної системи охолодження всі нагрівальні компоненти ІТ-обладнання повністю занурені в циркулюючу непровідну теплоносій, а тепло, що виділяється обладнанням, безпосередньо передається теплоносію. Теплоносій однофазного занурювального рідинного охолодження зазвичай має високу температуру кипіння, і теплоносій не змінює фазу після поглинання тепла і завжди залишатиметься в рідкому стані.

Двофазне рідинне занурювальне охолодження:

Коли охолоджуюча рідина занурена в конденсатор, велика кількість тепла поглинеться киплячою рідиною і поглинеться рідиною, що охолоджує. У той же час велика кількість тепла буде поглинатися рідиною для охолодження, яка занурена в конденсатор до температури кипіння. Нагріта охолоджуюча вода в конденсаторі виводиться через систему циркулюючої охолоджуючої рідини.

Проблеми та виклики:

1. Хоча технологія зануреного рідинного охолодження має чудові показники тепловіддачі, звичайні центри обробки даних не мають великого попиту на модернізацію традиційної схеми розсіювання тепла до рідинного охолодження під водою, за винятком конкретних сценаріїв, таких як видобуток зашифрованої цифрової валюти.

2. Оскільки технологія зануреного рідинного охолодження використовує рідинне тепловідведення, щоб бути сумісним із охолоджувачем, апаратне обладнання, як правило, потрібно належним чином налаштувати для адаптації до зануреного охолодження. Хоча деякі OEM-виробники підтримували обладнання, придатне для зануреного рідинного охолодження, багато виробників обладнання не розробляли та не тестували рідинне охолодження під водою.

3. При розрахунку вартості розгортання зануреної системи рідинного охолодження необхідно комплексно врахувати всі фактичні витрати. Вона включає не тільки вартість бака рідинного охолоджуючого обладнання та охолоджуючої рідини, а також витрати на подальше технічне обслуговування, але також вартість трансформації та обслуговування ряду інших пристроїв, таких як насоси, теплообмінники, фільтри та датчики, щоб відповідати практиці проектування рідинна система охолодження.