applicazione di raffreddamento a liquido ad immersione nel data center

Con il rapido sviluppo di applicazioni ad alta intensità di calcolo come intelligenza artificiale, Internet delle cose, criptovaluta e AR / VR, la crescente domanda di elaborazione fa sì che il data center si sviluppi gradualmente verso "alte prestazioni, alta densità e alto consumo energetico". Il consumo energetico del data center è approssimativamente composto da apparecchiature di comunicazione e di rete, sistema di alimentazione e distribuzione, illuminazione e apparecchiature ausiliarie e sistema di raffreddamento. Tra questi, il consumo energetico della parte di raffreddamento rappresenta circa il 40% del consumo energetico totale del centro dati. Migliorare l'efficienza del sistema di raffreddamento del data center e ridurre il consumo di energia sono molto importanti per raggiungere l'obiettivo del "doppio carbonio".

I comuni metodi di raffreddamento a liquido includono la piastra fredda, lo spray e l'immersione. Tra questi, il raffreddamento a liquido per immersione ha la massima efficienza di trasferimento del calore e può evitare punti caldi locali. È il mezzo tecnico più probabile per risolvere vari problemi affrontati dal sistema di raffreddamento nell'ambiente informatico ad alte prestazioni.

Maggiore efficienza energetica:

Il raffreddamento a liquido ad immersione utilizza il refrigerante come mezzo di trasmissione del calore. Il liquido ha una conduttività termica e una capacità termica specifica più elevate, quindi può condurre il calore più velocemente e assorbire il calore in modo più efficace. Allo stesso tempo, poiché l'uso di ventole e condizionatori d'aria è ridotto, il data center che utilizza la tecnologia di raffreddamento a liquido a immersione ha un pue inferiore.

Maggiore densità di potenza:

Inoltre, può efficacemente impedire che l'apparecchiatura venga immersa nell'aria e nell'umidità a causa della scarsa temperatura del liquido di raffreddamento, che può proteggere efficacemente l'apparecchiatura dalla corrosione del liquido di raffreddamento e dalla ventola nella sala macchine.

Maggiore utilizzo dello spazio:

Le eccellenti prestazioni termiche del raffreddamento a liquido a immersione consentono di disporre i server in modo ravvicinato senza distanza di separazione e non è necessario configurare le ventole. Non sono necessarie unità di condizionamento e refrigerazione nella sala macchine, non è necessario installare strutture chiuse per i canali del freddo e del caldo e non sono necessari pavimenti sopraelevati. Pertanto, il raffreddamento a liquido ad immersione ha un maggiore utilizzo dello spazio rispetto alle soluzioni di raffreddamento tradizionali.

Realizzazione del raffreddamento a liquido ad immersione:

Il calore generato dal liquido di raffreddamento per immersione può essere suddiviso in due fasi: raffreddamento per immersione di liquido monofase e raffreddamento per immersione di liquido bifase.

Raffreddamento ad immersione in liquido monofase:

Nel sistema di raffreddamento a liquido ad immersione monofase, tutti i componenti di riscaldamento delle apparecchiature IT sono completamente immersi nel refrigerante non conduttivo circolante e il calore emesso dall'apparecchiatura viene trasmesso direttamente al refrigerante. Il refrigerante del raffreddamento a liquido per immersione monofase di solito ha un punto di ebollizione elevato e il refrigerante non cambierà fase dopo aver assorbito il calore e rimarrà sempre allo stato liquido.

Raffreddamento a immersione in liquido bifase:

Quando il liquido di raffreddamento viene immerso nel condensatore, una grande quantità di calore verrà assorbita nel liquido bollente e sarà assorbita dal liquido di raffreddamento liquido. Allo stesso tempo, una grande quantità di calore sarà assorbita dal liquido di raffreddamento liquido che è immerso nel condensatore fino al punto di ebollizione. L'acqua di raffreddamento riscaldata nel condensatore viene scaricata attraverso il sistema del liquido di raffreddamento circolante.

Problemi e sfide:

1. Sebbene la tecnologia di raffreddamento a liquido sommerso abbia eccellenti prestazioni di dissipazione del calore, non vi è una forte domanda per i data center convenzionali di aggiornare il tradizionale schema di dissipazione del calore al raffreddamento a liquido sommerso, ad eccezione di scenari specifici come l'estrazione crittografata di valuta digitale.

2. Poiché la tecnologia di raffreddamento a liquido sommerso utilizza la dissipazione del calore liquido, per essere compatibile con il refrigerante, l'apparecchiatura hardware di solito deve essere regolata correttamente per adattarsi al raffreddamento sommerso. Sebbene alcuni OEM abbiano supportato le apparecchiature adatte al raffreddamento a liquido sommerso, molti produttori di apparecchiature non hanno progettato o testato il raffreddamento a liquido sommerso.

3. Quando si calcola il costo di implementazione del sistema di raffreddamento a liquido sommerso, è necessario considerare in modo completo tutte le spese effettive. Include non solo il prezzo del serbatoio e del refrigerante dell'apparecchiatura di raffreddamento a liquido e il conseguente costo di manutenzione, ma anche il costo di trasformazione e manutenzione di una serie di altre strutture come pompe, scambiatori di calore, filtri e sensori per soddisfare la pratica di progettazione del sistema di raffreddamento a liquido.