طبقه بندی سرورهای خنک شونده با مایع

با توجه به رسانه های کاری مختلف، سرورهای خنک کننده مایع را می توان به خنک کننده آب و خنک کننده مبرد تقسیم کرد. با توجه به روش خنک کننده، آنها را می توان به خنک کننده مستقیم مایع تقسیم کرد، یعنی مبرد مستقیماً با تجهیزات الکترونیکی تماس می گیرد. و خنک کننده غیر مستقیم، یعنی مبرد و تجهیزات الکترونیکی به طور غیرمستقیم در تماس هستند. با توجه به اینکه آیا تغییر فاز رخ می دهد یا خیر، می توان آن را به تبادل حرارتی اختلاف دما تقسیم کرد که از افزایش دمای مبرد برای از بین بردن گرما استفاده می کند. و تبادل حرارت در حال جوش، که از گرمای نهان تبخیر مبرد برای از بین بردن گرما استفاده می کند.

صرف نظر از حالت استفاده شده یا مبرد انتخابی، انواع مختلفی از فناوری های خنک کننده مایع وجود دارد.

از نظر حالت سیستم، سیستم خنک کننده مایع عمدتاً به خنک کننده مستقیم (خنک کننده مایع غوطه وری) و خنک کننده غیر مستقیم (صفحه خنک کننده مایع، سر خنک کننده مایع) تقسیم می شود. این دو حالت خنک کننده مزایا و معایب خاص خود را دارند و کاربردهای متفاوتی دارند.

نوع خنک کننده مستقیم، حتی اگر جسمی که قرار است خنک شود در تماس مستقیم با مبرد باشد، مادربرد سرور، CPU، حافظه و سایر اجزای با تولید گرمای بالا کاملاً در مبرد غوطه ور می شوند (شکل 1 را ببینید). از آنجایی که مایع خنک‌کننده مستقیماً با جسمی که قرار است خنک شود در تماس است، اثر اتلاف گرما بهتر است و مشکل اتلاف گرما همه اجزا در یک زمان و بدون نیاز به فن اضافی، هیت سینک و غیره قابل حل است. این سیستم تغییرات عمده ای در سیستم کامپیوتری اصلی ایجاد کرده است و لازم است یک کابین مهر و موم شده برای مبرد ایجاد شود. علاوه بر این، سیستم نیازهای بالاتری برای مبرد دارد و نیاز به عملکرد عایق خوب، غیر سمی و بی ضرر، غیر خورنده و غیره دارد. خواص فیزیکی و شیمیایی.

خنک کننده غیرمستقیم، یعنی مبرد از جسمی که قرار است خنک شود جدا می شود و مستقیماً با آن تماس نمی گیرد. در عوض، گرمای جسمی که قرار است خنک شود از طریق اجزای انتقال حرارت با راندمان بالا مانند صفحات خنک کننده مایع به مبرد منتقل می شود (شکل 2 را ببینید). این سیستم تغییر کمی در سیستم کامپیوتری دارد، فقط سینک حرارتی اصلی خنک‌شده با هوا را با یک هیت سینک خنک‌کننده مایع (سر خنک‌کننده مایع) جایگزین کنید و خط لوله مبرد را از شاسی خارج کنید. در روش خنک‌سازی غیرمستقیم، مبرد مسیر خاص خود را دارد، مستقیماً با دستگاه‌های الکترونیکی در تماس نیست، بنابراین تا زمانی که خط لوله مایع عملکرد آب‌بندی خوبی داشته باشد و مبرد نشتی نداشته باشد، سیستم نیاز به مبرد پایینی دارد و انواع مبردها می توانند به عملکرد خود دست یابند. نقطه ضعف آن این است که به دلیل افزایش مقاومت حرارتی فرآیند انتقال حرارت، اختلاف دمای انتقال حرارت افزایش می‌یابد و اثر خنک‌کننده کمتر از نوع خنک‌کننده مستقیم است. یک فن اضافی باید نصب شود تا سایر اجزای کامپیوتر از بین برود.

مستقیم و غیرمستقیم به عایق بودن محیط کار بستگی دارد، در حالی که خنک کننده تفاوت دما و خنک کننده تبخیری به نقطه جوش مایع کار بستگی دارد. در این میان روش تبادل حرارتی با جوش مستقیم با استفاده از مبرد کارآمدترین است و می تواند مشکل اتلاف حرارت سرورهای با چگالی بسیار بالا را حل کند.

تا آنجا که به مبرد مربوط می شود، در سیستم خنک کننده مایع، محصولات مختلفی برای انتخاب وجود دارد، مانند آب، روغن ترانسفورماتور، روغن معدنی، محلول اتیلن گلیکول 19.8 درصد، نمک نمک 13.6 درصد NaC، FC_75، Coolanol45، دی متان اشباع شده. راه حل و غیره با توجه به حالت های مختلف کار و شرایط استفاده از سیستم خنک کننده مایع، باید یک مبرد مناسب انتخاب شود.