فناوری خنک کننده مایع غوطه ور در مرکز داده

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. مصرف انرژی مرکز داده تقریباً از تجهیزات ارتباطی و شبکه، سیستم تامین و توزیع برق، روشنایی و تجهیزات جانبی و سیستم خنک کننده تشکیل شده است که در این میان انرژی مصرفی قسمت خنک کننده حدود 40 درصد از کل انرژی مصرفی را تشکیل می دهد. از مرکز داده بهبود کارایی سیستم خنک کننده مرکز داده و کاهش مصرف انرژی برای دستیابی به هدف "دبل کربن" بسیار مهم است.

روش های معمول خنک کننده مایع شامل صفحه سرد، اسپری و غوطه وری است. در میان آنها، خنک کننده مایع غوطه وری بالاترین راندمان انتقال حرارت را دارد و می تواند از نقاط داغ محلی جلوگیری کند. این محتمل ترین ابزار فنی برای حل مشکلات مختلف سیستم خنک کننده در محیط محاسباتی با عملکرد بالا است.

بازده انرژی بالاتر:

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.

چگالی توان بالاتر:

علاوه بر این، می تواند به طور موثری از غوطه ور شدن تجهیزات در هوا و رطوبت به دلیل دمای ضعیف مایع خنک کننده جلوگیری کند که می تواند به طور موثری از تجهیزات در برابر خوردگی مایع خنک کننده و فن در اتاق ماشین محافظت کند.

استفاده بیشتر از فضا:

عملکرد حرارتی عالی خنک‌کننده مایع غوطه‌وری، سرورها را قادر می‌سازد تا بدون فاصله جداسازی از نزدیک چیده شوند و نیازی به پیکربندی فن‌ها وجود ندارد. بدون نیاز به تهویه مطبوع و سردخانه در اتاق ماشین، بدون نیاز به نصب تاسیسات بسته کانال های سرد و گرم و بدون نیاز به طبقات مرتفع. بنابراین، خنک‌کننده مایع غوطه‌وری نسبت به راه‌حل‌های خنک‌کننده سنتی، استفاده از فضای بیشتری دارد.

تحقق خنک کننده مایع غوطه وری:

گرمای تولید شده توسط مایع خنک کننده غوطه وری را می توان به دو فاز تقسیم کرد: خنک کننده غوطه وری مایع تک فاز و خنک کننده غوطه وری مایع دو فاز.

خنک کننده غوطه وری مایع تک فاز:

در سیستم خنک کننده مایع غوطه وری تک فاز، تمام اجزای گرمایشی تجهیزات فناوری اطلاعات به طور کامل در خنک کننده غیر رسانا در گردش غوطه ور می شوند و گرمای ساطع شده از تجهیزات به طور مستقیم به خنک کننده منتقل می شود. خنک کننده خنک کننده مایع غوطه وری تک فاز معمولاً نقطه جوش بالایی دارد و مایع خنک کننده پس از جذب گرما تغییر فاز نمی دهد و همیشه در حالت مایع باقی می ماند.

خنک کننده غوطه وری مایع دو فاز:

هنگامی که مایع خنک کننده در کندانسور غوطه ور می شود، مقدار زیادی گرما به مایع در حال جوش جذب می شود و توسط مایع خنک کننده مایع جذب می شود. در همان زمان، مقدار زیادی گرما توسط مایع خنک کننده مایع که در کندانسور غوطه ور می شود تا نقطه جوش جذب می شود، آب خنک کننده گرم شده در کندانسور از طریق سیستم مایع خنک کننده در گردش تخلیه می شود.

مشکلات و چالش ها:

1. اگرچه فناوری خنک کننده مایع غوطه ور دارای عملکرد اتلاف حرارت عالی است، به جز برای سناریوهای خاص مانند استخراج ارز دیجیتال رمزگذاری شده، تقاضای زیادی برای مراکز داده معمولی برای ارتقای طرح اتلاف حرارت سنتی به خنک کننده مایع غوطه ور وجود ندارد.

2. از آنجایی که فناوری خنک‌کننده مایع غوطه‌ور از اتلاف حرارت مایع استفاده می‌کند، به منظور سازگاری با مایع خنک‌کننده، معمولاً تجهیزات سخت‌افزاری باید به درستی تنظیم شوند تا با خنک‌کننده زیر آب سازگار شوند. اگرچه برخی OEM ها از تجهیزات مناسب برای خنک کننده مایع غوطه ور پشتیبانی می کنند، بسیاری از سازندگان تجهیزات خنک کننده مایع غوطه ور را طراحی یا آزمایش نکرده اند.

3. هنگام محاسبه هزینه استقرار سیستم خنک کننده مایع غوطه ور، لازم است تمام هزینه های واقعی به طور جامع در نظر گرفته شود. این نه تنها شامل قیمت مخزن و خنک کننده تجهیزات خنک کننده مایع و هزینه نگهداری متعاقب آن می شود، بلکه هزینه تبدیل و نگهداری مجموعه ای از امکانات دیگر مانند پمپ ها، مبدل های حرارتی، فیلترها و سنسورها را نیز در بر می گیرد. سیستم خنک کننده مایع