تطبيق التبريد السائل الغمر في مركز البيانات

مع التطور السريع لتطبيقات الحوسبة المكثفة مثل الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء والعملات المشفرة و AR / VR ، فإن الطلب المتزايد على الحوسبة يجعل مركز البيانات يتطور تدريجياً إلى "أداء عالٍ وكثافة عالية واستهلاك مرتفع للطاقة". يتكون استهلاك الطاقة في مركز البيانات تقريبًا من معدات الاتصالات والشبكات وإمدادات الطاقة ونظام التوزيع والإضاءة والمعدات المساعدة ونظام التبريد ، ومن بينها ، يمثل استهلاك الطاقة لجزء التبريد حوالي 40 بالمائة من إجمالي استهلاك الطاقة من مركز البيانات. يعد تحسين كفاءة نظام التبريد لمركز البيانات وتقليل استهلاك الطاقة أمرًا مهمًا للغاية لتحقيق هدف "الكربون المزدوج".

تشمل طرق التبريد السائلة الشائعة اللوح البارد والرش والغمر. من بينها ، يتميز التبريد السائل الغاطس بأعلى كفاءة في نقل الحرارة ويمكنه تجنب النقاط الساخنة المحلية. إنها الوسيلة التقنية الأكثر احتمالاً لحل المشكلات المختلفة التي يواجهها نظام التبريد في بيئة الحوسبة عالية الأداء.

كفاءة أعلى في استخدام الطاقة:

يستخدم التبريد السائل الغاطس المبرد كوسيط لنقل الحرارة. يحتوي السائل على موصلية حرارية أعلى وسعة حرارية محددة ، لذلك يمكنه توصيل الحرارة بشكل أسرع وامتصاص الحرارة بشكل أكثر فعالية. في الوقت نفسه ، نظرًا لتقليل استخدام المراوح ومكيفات الهواء ، فإن مركز البيانات الذي يستخدم تقنية التبريد السائل الغاطس لديه مستوى أقل من pue.

كثافة طاقة أعلى:

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يمنع بشكل فعال غمر المعدات في الهواء والرطوبة بسبب درجة الحرارة السيئة لسائل التبريد ، والذي يمكن أن يحمي المعدات بشكل فعال من تآكل سائل التبريد والمروحة في غرفة الآلة.

استخدام مساحة أعلى:

يتيح الأداء الحراري الممتاز للتبريد السائل الغاطس ترتيب الخوادم عن كثب دون مسافة فاصلة ، وليست هناك حاجة لتكوين المراوح. لا حاجة لوحدات التكييف والتبريد في غرفة الماكينة ، ولا حاجة لتركيب منشآت مغلقة للقنوات الباردة والساخنة ، ولا حاجة للأرضيات المرتفعة. لذلك ، فإن التبريد بالسائل الغاطس له استخدام أكبر للمساحة من حلول التبريد التقليدية.

تحقيق التبريد السائل الغاطس:

يمكن تقسيم الحرارة الناتجة عن سائل التبريد الغاطس إلى مرحلتين: التبريد بالغمر السائل أحادي الطور والتبريد بالغمر السائل على مرحلتين.

تبريد الغمر السائل أحادي الطور:

في نظام التبريد السائل الغاطس أحادي الطور ، يتم غمر جميع مكونات التسخين لمعدات تكنولوجيا المعلومات تمامًا في المبرد الدائر غير الموصل ، ويتم نقل الحرارة المنبعثة من الجهاز مباشرة إلى المبرد. عادة ما يكون لمبرد سائل التبريد الغاطس أحادي الطور نقطة غليان عالية ، ولن يغير المبرد المرحلة بعد امتصاص الحرارة ، وسيبقى دائمًا في الحالة السائلة.

التبريد بالغمر السائل على مرحلتين:

عندما يتم غمر سائل التبريد في المكثف ، سيتم امتصاص كمية كبيرة من الحرارة في السائل المغلي ، وسيتم امتصاصها بواسطة سائل التبريد السائل. في الوقت نفسه ، سيتم امتصاص كمية كبيرة من الحرارة بواسطة سائل التبريد السائل الذي يتم غمره في المكثف إلى نقطة الغليان ، ويتم تفريغ مياه التبريد المسخنة في المكثف من خلال نظام سائل التبريد المتداول.

المشاكل والتحديات:

1. على الرغم من أن تقنية التبريد بالسائل المغمور تتميز بأداء ممتاز في تبديد الحرارة ، إلا أنه لا يوجد طلب قوي على مراكز البيانات التقليدية لترقية مخطط تبديد الحرارة التقليدي إلى التبريد السائل المغمور باستثناء سيناريوهات محددة مثل التنقيب عن العملات الرقمية المشفرة.

2. نظرًا لأن تقنية التبريد بالسائل المغمور تستخدم تبديد الحرارة السائل ، من أجل أن تكون متوافقة مع المبرد ، تحتاج معدات الأجهزة عادةً إلى الضبط المناسب للتكيف مع التبريد المغمور. على الرغم من أن بعض الشركات المصنعة للمعدات الأصلية قد دعمت المعدات المناسبة للتبريد السائل المغمور ، إلا أن العديد من مصنعي المعدات لم يصمموا أو يختبروا التبريد السائل المغمور.

3. عند حساب تكلفة نشر نظام التبريد السائل المغمور ، من الضروري النظر بشكل شامل في جميع النفقات الفعلية. لا يشمل فقط سعر خزان معدات التبريد السائل والمبرد وتكلفة الصيانة اللاحقة ، ولكن أيضًا تكلفة التحويل والصيانة لسلسلة من المرافق الأخرى مثل المضخات والمبادلات الحرارية والفلاتر وأجهزة الاستشعار لتلبية ممارسة التصميم الخاصة بـ نظام التبريد السائل.