застосування занурювального рідинного охолодження в центрі обробки даних

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

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

Вища енергоефективність:

Для рідинного охолодження зануренням використовується охолоджувач як середовище для передачі тепла. Рідина має вищу теплопровідність і питому теплоємність, тому вона може швидше проводити тепло і ефективніше поглинати тепло. У той же час, оскільки використання вентиляторів і кондиціонерів зменшено, центр обробки даних, що використовує технологію занурювального рідинного охолодження, має нижчу потужність.

Вища щільність потужності:

Крім того, він може ефективно запобігти зануренню обладнання в повітря та вологість через низьку температуру охолоджувальної рідини, що може ефективно захистити обладнання від корозії охолоджувальної рідини та вентилятора в машинному відділенні.

Більше використання простору:

Чудові теплові характеристики занурювального рідинного охолодження дозволяють розташувати сервери близько без відстані, і немає необхідності налаштовувати вентилятори. Немає потреби в установці кондиціонерів і холодильних установок в машинному відділенні, немає необхідності встановлювати закриті приміщення для холодного і гарячого каналів, а також фальшпідлоги. Таким чином, занурювальне рідинне охолодження має більше використання простору, ніж традиційні рішення для охолодження.

Реалізація занурювального рідинного охолодження:

Тепло, що виділяється рідиною для охолодження зануренням, можна розділити на дві фази: однофазне охолодження зануренням у рідину та двофазне охолодження зануренням у рідину.

Однофазне рідинне охолодження:

В однофазній занурювальній рідинній системі охолодження всі нагрівальні компоненти ІТ-обладнання повністю занурені в циркулюючий непровідний теплоносій, а тепло, що виділяється обладнанням, безпосередньо передається теплоносіїв. Охолоджувач однофазного занурювального рідинного охолодження зазвичай має високу температуру кипіння, і охолоджувач не змінить фазу після поглинання тепла і завжди буде залишатися в рідкому стані.

Двофазне рідинне охолодження:

Коли охолоджуюча рідина занурюється в конденсатор, велика кількість тепла поглинається киплячою рідиною та поглинається рідиною, що охолоджує рідину. У той же час велика кількість тепла буде поглинатися рідкою охолоджувальною рідиною, яка занурена в конденсатор до точки кипіння. Нагріта охолоджуюча вода в конденсаторі виводиться через систему циркуляції охолоджувальної рідини.

Проблеми та виклики:

1. Незважаючи на те, що технологія зануреного рідинного охолодження має чудові характеристики розсіювання тепла, немає сильного попиту на звичайні центри обробки даних для оновлення традиційної схеми розсіювання тепла до зануреного рідинного охолодження, за винятком конкретних сценаріїв, таких як майнінг зашифрованої цифрової валюти.

2. Оскільки технологія зануреного рідинного охолодження використовує рідинне розсіювання тепла, для забезпечення сумісності з теплоносієм апаратне обладнання зазвичай потрібно належним чином налаштувати для адаптації до зануреного охолодження. Незважаючи на те, що деякі виробники комплектного обладнання підтримують обладнання, придатне для зануреного рідинного охолодження, багато виробників обладнання не розробляли та не тестували занурене рідинне охолодження.

3. При розрахунку вартості розгортання зануреної системи рідинного охолодження необхідно комплексно врахувати всі фактичні витрати. Він включає не лише ціну на резервуар рідинного охолоджувального обладнання та охолоджуючу рідину та подальші витрати на технічне обслуговування, а й вартість трансформації та обслуговування серії інших засобів, таких як насоси, теплообмінники, фільтри та датчики, щоб відповідати практиці проектування система рідинного охолодження.