زمینه های کاربردی و روندهای آینده خنک کننده مایع غوطه وری

با توسعه سریع برنامه های کاربردی فشرده محاسباتی مانند هوش مصنوعی، اینترنت اشیا، ارزهای دیجیتال و AR/VR، افزایش تقاضای محاسباتی باعث می شود مرکز داده به تدریج به سمت «عملکرد بالا، چگالی بالا و مصرف انرژی بالا» توسعه یابد. خنک کننده مایع غوطه وری از خنک کننده به عنوان وسیله انتقال حرارت استفاده می کند. این مایع رسانایی حرارتی و ظرفیت گرمایی ویژه بالاتری دارد، بنابراین می تواند گرما را سریعتر هدایت کند و گرما را به طور موثرتری جذب کند. در عین حال، به دلیل کاهش استفاده از فن ها و تهویه مطبوع، مرکز داده با استفاده از فناوری خنک کننده مایع غوطه وری، دارای پوئن کمتری است.

سیستم های خنک کننده مایع غوطه ور از مایعات خاصی استفاده می کنند که در تماس مستقیم با تجهیزات الکترونیکی یا مکانیکی قرار می گیرند و گرما را از طریق گردش طبیعی یا اجباری مایع منتقل و پراکنده می کنند. این روش تماس مستقیم و انتقال حرارت در مقایسه با خنک کننده هوا دارای راندمان بالاتر و مقاومت حرارتی کمتری است. مرحله اول جذب حرارت است: گرمای تولید شده توسط دستگاه های الکترونیکی در حین کار مستقیماً توسط اجزای غوطه ور در مایع جذب می شود و در طی این فرآیند دمای مایع به تدریج افزایش می یابد. مرحله دوم انتقال حرارت است: مایعی که دما افزایش می یابد سپس از طریق همرفت طبیعی منتقل می شود یا به سایر قسمت های سیستم خنک کننده پمپ می شود. گرما از طریق کولر به دنیای بیرون منتقل می شود و مایع خنک می شود و چرخه دوباره شروع می شود.

فن آوری خنک کننده مایع غوطه ور عمدتاً از مایعات غیر رسانا و رسانایی حرارتی بالا استفاده می کند که دارای خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد هستند و آنها را به گزینه ای ایده آل برای اتلاف گرمای کارآمد تبدیل می کند. مایعات خنک کننده مایع غوطه ور رایج عبارتند از روغن معدنی، مایعات مصنوعی (مانند مایعات فلوراید) و مایعات زیست تخریب پذیر. این رسانه ها هر کدام مزایای خاص خود را دارند، اما مایعات مصنوعی، به ویژه مایعات فلوراید، به دلیل رسانایی حرارتی عالی و خواص عایق الکتریکی، به طور گسترده در سیستم های خنک کننده مایع غوطه ور استفاده می شوند. مایعات فلوراید نه تنها رسانایی حرارتی خوبی دارند، بلکه دارای ویژگی های ویسکوزیته کم و کشش سطحی کم هستند که به مایع اجازه می دهد به راحتی جریان یابد و شکاف های مختلف را در تجهیزات پر کند و به طور موثر گرما را منتقل کند و اثرات خنک کننده پایدار را تضمین کند.

برای به حداکثر رساندن کارایی فناوری خنک کننده مایع غوطه ور، طراحی و بهینه سازی سیستم بسیار مهم است. هنگام طراحی، نه تنها لازم است که رسانه های خنک کننده مناسب را در نظر بگیرید، بلکه باید طرح و پیکربندی سیستم خنک کننده را نیز به طور منطقی برنامه ریزی کنید.
بهینه سازی چیدمان تجهیزات: با چیدمان معقول تجهیزاتی که نیاز به خنک کننده دارند، اطمینان حاصل کنید که هر جزء می تواند خنک کننده یکنواخت و موثر دریافت کند. این شامل در نظر گرفتن مسیر جریان مایع و جلوگیری از بروز نقاط داغ است.
بهینه سازی سیکل خنک کننده: شامل انتخاب سیستم های پمپاژ و خنک کننده های مناسب برای اطمینان از عملکرد کارآمد سیکل خنک کننده. میزان جریان و اندازه کولر را برای دستیابی به عملکرد تبادل حرارت بهینه تنظیم کنید.

فن آوری خنک کننده مایع همه جانبه به طور گسترده در زمینه هایی مانند مراکز داده، محاسبات با کارایی بالا و تجهیزات مخابراتی استفاده شده است. با بلوغ فناوری و ظهور مواد جدید، انتظار می رود دامنه کاربرد آن بیشتر گسترش یابد. با افزایش تقاضا برای بهره وری انرژی و حفاظت از محیط زیست، فناوری های خنک کننده کم مصرف و با راندمان بالا به کانون تحقیقات تبدیل خواهند شد. انتظار می‌رود فناوری خنک‌کننده مایع غوطه‌ور به‌دلیل نسبت بهره‌وری انرژی عالی، در آینده به‌طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد.