приложение за потапяне в течно охлаждане в център за данни

С бързото развитие на компютърно интензивни приложения като изкуствен интелект, интернет на нещата, криптовалута и AR/VR, нарастващото компютърно търсене кара центровете за данни постепенно да се развиват до „висока производителност, висока плътност и висока консумация на енергия“. Консумацията на енергия на центъра за данни се състои грубо от комуникационно и мрежово оборудване, система за захранване и разпределение, осветление и спомагателно оборудване и охладителна система. Сред тях консумацията на енергия на охлаждащата част представлява около 40 процента от общата консумация на енергия на центъра за данни. Подобряването на ефективността на охладителната система на центъра за данни и намаляването на потреблението на енергия са много важни за постигане на целта за "двоен въглерод".

Обичайните методи за течно охлаждане включват студена плоча, спрей и потапяне. Сред тях потапящото течно охлаждане има най-висока ефективност на пренос на топлина и може да избегне локални горещи точки. Това е най-вероятното техническо средство за решаване на различни проблеми, пред които е изправена охладителната система във високопроизводителната компютърна среда.

По-висока енергийна ефективност:

Потопяемото течно охлаждане използва охлаждаща течност като топлопреносна среда. Течността има по-висока топлопроводимост и специфичен топлинен капацитет, така че може да провежда топлина по-бързо и да абсорбира топлината по-ефективно. В същото време, тъй като използването на вентилатори и климатици е намалено, центърът за данни, използващ технология за потапяне в течно охлаждане, има по-ниска мощност.

По-висока плътност на мощността:

В допълнение, той може ефективно да предотврати потапянето на оборудването във въздуха и влажността поради ниската температура на охлаждащата течност, което може ефективно да защити оборудването от корозия на охлаждащата течност и вентилатора в машинното помещение.

По-високо използване на пространството:

Отличните топлинни характеристики на потапящото течно охлаждане позволяват сървърите да бъдат подредени плътно без разстояние на разделяне и няма нужда от конфигуриране на вентилатори. Няма нужда от климатични и хладилни агрегати в машинното помещение, няма нужда от инсталиране на затворени съоръжения за студени и топли канали, както и повдигнати подове. Следователно потапящото течно охлаждане има по-голямо използване на пространството в сравнение с традиционните решения за охлаждане.

Реализация на потопяемо течно охлаждане:

Топлината, генерирана от охлаждащата течност с потапяне, може да бъде разделена на две фази: еднофазно охлаждане с потапяне в течност и двуфазно охлаждане с потапяне в течност:

Еднофазно охлаждане с потапяне в течност:

В еднофазната система за охлаждане с течност за потапяне, всички нагревателни компоненти на ИТ оборудването са напълно потопени в циркулиращата непроводима охлаждаща течност и топлината, излъчвана от оборудването, се предава директно на охлаждащата течност. Охлаждащата течност при еднофазно потопяемо течно охлаждане обикновено има висока точка на кипене и охлаждащата течност няма да промени фазата си след абсорбиране на топлина и винаги ще остане в течно състояние.

Двуфазно течно потопяемо охлаждане:

Когато охлаждащата течност се потопи в кондензатора, голямо количество топлина ще се абсорбира във врящата течност и ще се абсорбира от течността за охлаждане на течността. В същото време голямо количество топлина ще бъде абсорбирано от течната охлаждаща течност, която е потопена в кондензатора до точката на кипене. Нагрятата охлаждаща вода в кондензатора се изпуска през системата за циркулираща охлаждаща течност.

Проблеми и предизвикателства:

1. Въпреки че технологията за потопено течно охлаждане има отлична производителност на разсейване на топлината, няма голямо търсене на конвенционални центрове за данни за надграждане на традиционната схема за разсейване на топлината до потопено течно охлаждане, с изключение на специфични сценарии като копаене на криптирана цифрова валута.

2. Тъй като технологията за потопено течно охлаждане използва течно разсейване на топлината, за да бъде съвместимо с охлаждащата течност, хардуерното оборудване обикновено трябва да бъде правилно настроено, за да се адаптира към потопеното охлаждане. Въпреки че някои OEM производители поддържат оборудването, подходящо за потопено течно охлаждане, много производители на оборудване не са проектирали или тествали потопеното течно охлаждане.

3. При изчисляване на разходите за внедряване на системата за потопено течно охлаждане е необходимо да се разгледат изчерпателно всички действителни разходи. Тя включва не само цената на резервоара и охлаждащата течност на оборудването за течно охлаждане и последващите разходи за поддръжка, но и разходите за трансформация и поддръжка на редица други съоръжения като помпи, топлообменници, филтри и сензори, за да отговарят на дизайнерската практика на система за течно охлаждане.