Applicazione della tecnologia del tubo di calore nel sistema di raffreddamento del data center
Con il progresso della scienza e della tecnologia, le apparecchiature informatiche nella sala computer del sistema informativo elettronico sono altamente integrate e la sua deviazione dell'efficienza energetica e la crescente dissipazione del calore della sala computer hanno iniziato a ricevere una forte attenzione da parte dell'industria. Secondo le statistiche dei dipartimenti autorevoli, l'industria delle comunicazioni concentrate su server di fascia alta del mio paese' consuma elettricità Nel 2007, ha raggiunto più di 20 miliardi di kW·h e l'industria dell'informazione è diventata un'alta energia industria dei consumi.
In quanto spazio funzionale, i data center contengono server di dati, apparecchiature informatiche, sistemi di condizionamento dell'aria e apparecchiature elettriche che consumano molta energia durante il funzionamento. I sistemi di condizionamento, in particolare, rappresentano il 40% del consumo energetico totale dei data center. Secondo le ultime statistiche sull'energia, il mondo è attualmente Il consumo totale di energia del data center ha rappresentato il 3% del consumo globale di energia. Pertanto, la riduzione del consumo energetico del sistema di raffreddamento del data center e la modifica dell'attuale modalità ad alto consumo energetico è diventato un problema urgente per gli attuali operatori di data center.
2.Introduzione alla tecnologia del tubo di calore del sistema di raffreddamento del data center
2.1 Struttura del tubo di calore
I tubi di calore comunemente usati sono composti da tre parti: il corpo principale è un tubo metallico chiuso (compresa la parete del tubo e il cappuccio terminale) e c'è una piccola quantità di fluido di lavoro (fluido di lavoro) e struttura capillare (nucleo del tubo) nel cavità interna; a seconda che abbia una struttura capillare Il condotto termico può essere suddiviso in un condotto termico a gravità e un condotto termico capillare. A seconda della temperatura di lavoro richiesta, è possibile selezionare diversi tipi di fluidi di lavoro per il tubo di calore, come acqua, acetone, metanolo o refrigerante, ecc.
2.2 Principio di funzionamento del tubo di calore
Quando un'estremità del tubo di calore viene riscaldata, il liquido nello stoppino capillare evapora e vaporizza. Il vapore scorre all'altra estremità con una leggera differenza di pressione e rilascia calore per condensarsi in un liquido. Il liquido rifluisce nella sezione di evaporazione lungo il materiale poroso per azione della forza capillare. In questo modo il calore viene fatto circolare. Passa da un capo all'altro.
In questo processo di trasferimento di calore, sono specificamente inclusi i seguenti sei processi correlati: il calore viene trasferito dalla fonte di calore attraverso la parete del tubo di calore e lo stoppino riempito con fluido di lavoro all'interfaccia liquido-gas nella sezione di evaporazione; il liquido sta evaporando Evapora all'interfaccia liquido-gas della sezione di condensazione; il vapore nella camera vapore fluisce dalla sezione di evaporazione alla sezione di condensazione; il vapore condensa sull'interfaccia liquido-gas nella sezione di condensazione; il calore passa attraverso l'interfaccia liquido-gas dall'interfaccia liquido-gas nella sezione di condensazione. Il nucleo, il liquido e la parete del tubo vengono trasmessi alla sorgente fredda; nello stoppino, per forza capillare (o gravità), il liquido di lavoro condensato ritorna nella sezione di evaporazione.
La tecnologia esistente dei tubi di calore può aiutare i data center a risparmiare energia e ridurre i consumi e presenta molti vantaggi, ma ci sono ancora i seguenti problemi: la combinazione di tubi di calore circolari esistenti e la superficie esterna delle apparecchiature IT è un problema difficile; il calore rilasciato dall'estremità di condensazione del tubo di calore viene ancora scaricato nei dati Nello spazio interno del centro, il carico di raffreddamento nel centro dati non è stato ridotto e deve ancora essere raffreddato dall'aria condizionata, che non ottiene l'effetto di risparmio energetico e riduzione delle emissioni. Alcuni tubi di calore richiedono alimentazione esterna per essere guidati.
In risposta ai problemi di cui sopra, viene proposto un sistema di tubi di calore a circuito piatto a microcanali basato sul raffreddamento del data center e sul recupero del calore di scarto. Questo sistema presenta i seguenti vantaggi: Il tubo di calore piatto può essere fissato strettamente alla superficie esterna dell'apparecchiatura IT, il che è vantaggioso per migliorare l'effetto di trasferimento del calore. L'estremità di evaporazione e l'estremità di condensazione sono collegate da un tubo di trasferimento del vapore e un tubo di ritorno del liquido per formare un sistema di tubi di calore a circuito piatto a microcanali. L'estremità di condensazione può essere posizionata all'esterno del data center, riducendo così il carico di raffreddamento dello spazio interno del data center; anche il calore dell'estremità di condensazione può essere ridotto.
Come fonte di calore dell'acqua calda sanitaria, recupera il calore emesso dal server del data center per raggiungere lo scopo di risparmio energetico e riduzione delle emissioni; l'intero sistema utilizza la gravità e la forza capillare fornita dalla struttura capillare a microcanali per il ciclo di trasferimento del calore, senza alcuna forza esterna di azionamento.
Sviluppato un tubo di calore a circuito piatto micro-channel basato sul sistema di recupero del calore di scarto del data center, adatto per l'elettronica ad alta densità di calore e le apparecchiature di alimentazione a commutazione ad alta frequenza ad alta potenza. Il tubo di calore piatto è strettamente collegato all'apparecchiatura IT. Il calore viene trasferito al tubo di calore e il tubo di calore trasferisce il calore all'estremità di condensazione attraverso il fluido di lavoro interno per la dissipazione del calore. Il rack non ha bisogno di riservare spazio per la dissipazione del calore per convezione; aumenterà efficacemente lo spazio di utilizzo del rack e il numero di apparecchiature IT nel rack può essere adeguatamente aumentato. Aumentare la densità dei rack e ridurre i costi di costruzione del data center; può anche migliorare l'efficienza operativa e la sicurezza delle apparecchiature, realizzare un'efficiente dissipazione del calore e il recupero del calore residuo e il riutilizzo delle apparecchiature e fornire supporto per lo sviluppo di tecnologie di risparmio energetico e riduzione delle emissioni per gli edifici dei data center. Ha un importante valore applicativo e notevoli vantaggi in termini di risparmio energetico.
