صفحات سرد میکروکانالی در مراکز داده خنک کننده

استفاده از سینک های حرارتی میکروکانالی خنک شونده با مایع (صفحات خنک شونده با مایع) در مراکز داده به عنوان یک روش بسیار موثر برای حذف بارهای حرارتی بالا ثابت شده است. با کاهش قطر هیدرولیکی کانال می توان به ضریب انتقال حرارت بزرگتری دست یافت. در سازه‌های موازی، دبی‌های کوچک در داخل میکروکانال‌ها می‌توانند جریان آرامی ایجاد کنند که در نتیجه نسبت معکوس ضریب انتقال حرارت به قطر هیدرولیک ایجاد می‌شود. کاهش قطر هیدرولیک باعث افزایش افت فشار می شود که ممکن است منجر به قدرت پمپاژ غیرقابل قبول شود.

با در نظر گرفتن جامع فناوری‌های مختلف پردازش و ساخت، تغییر طراحی جریان و انتقال از پیکربندی‌های خطی به میکروکانال‌های پیچیده سه‌بعدی، استراتژی‌ها می‌توانند ضریب انتقال حرارت و یکنواختی سینک‌های حرارتی میکروکانال را افزایش دهند.

کاهش اشغال فضا و ارائه امکانات برای محاسبات با چگالی بالا:

صفحات خنک شونده با مایع می توانند اشغال فضای سینک های حرارتی را به میزان قابل توجهی کاهش دهند و امکان قرار دادن سخت افزار محاسباتی بیشتری را در محفظه های با چگالی بالا فراهم کنند. اندازه هیت سینک هوا خنک سرور سنتی (طول * عرض * ارتفاع) 10 X 10 x 5 سانتی متر است، در حالی که اندازه صفحه خنک کننده مایع (طول * عرض * ارتفاع) فقط 8 x 4 x است. 0.35 سانتی متر حجم اجزای صفحه خنک شده با مایع 11.2 سانتی متر مکعب است که بسیار کمتر از 500 سانتی متر مکعب ماژول خنک کننده با هوا است. صفحه خنک شده با مایع نه تنها الزامات واحدهای محاسباتی با کارایی بالا برای انتقال حرارت سریع را برآورده می کند، بلکه باعث صرفه جویی در فضا برای یکپارچه سازی محاسباتی با چگالی بالا می شود.

چند فن آوری پردازش و ساخت:

ساختار میکروکانالی روی سطح صفحه پایین صفحه سرد عامل اصلی افزایش انتقال حرارت است. در حال حاضر فاصله بین دندانه های میکرو کانال صفحه خنک کننده مایع به سطح 0.1 میلی متر رسیده است و طراحی، پردازش و ساخت آن یکی از چالش های فنی اصلی صفحه خنک کننده مایع است. برای ساخت میکروکانال های خطی می توان از چندین روش استفاده کرد، مانند:
1. فرآیند اسکی
2. ماشینکاری سنتی
3. اچ فتوشیمیایی (PCE)
4. برش سیم جرقه الکتریکی
5. قالب گیری اکستروژن
6. MDT (فناوری تغییر شکل میکرو)
7. برش با جت آب

تغییر جهت سیال برای افزایش انتقال حرارت:

صفحه سرد میکروکانال جریان موازی یک کانال انتقال حرارت است که در آن مایع به موازات سطح خنک شده جریان می یابد. در مقابل، صفحه سرد میکروکانال میکروکانال (NCP) جریان نرمال Mikros به مایع اجازه می دهد تا در کانال انتقال حرارت در جهتی عمود بر سطح سرد شده جریان یابد و افت فشار بالا و دمای سطح ناهموار را که اغلب در محلول های معمولی رخ می دهد، حذف می کند. می‌تواند به مقاومت حرارتی کمتر از 0.02 C-cm2/W، با محدوده افت فشار 5-35 کیلو پاسکال (1-5 psi) دست یابد.

در حال حاضر، فاصله بین کانال‌های میکرو صفحه خنک‌شده با مایع به سطح 0.1 میلی‌متر رسیده است و طراحی و پردازش نیاز به در نظر گرفتن کانال‌های جریان دقیق‌تر و مقاومت جریان دارد که موانع و چالش‌های فنی را ایجاد می‌کند.