Massiivne andmeedastus ja arvutused seavad andmekeskustele, mis on esilekerkivad tehnoloogiad, nagu tehisintellekt ja suurandmed, enneolematuid energia- ja jahutusprobleeme. Ühelt poolt on IT-seadmete, näiteks serverite, arvutus- ja salvestusvõimsuse tarbimine äärmiselt suur, teisalt aga kasvab kiiresti ka andmekeskustes IT-seadmete jahutamiseks kasutatav voolutarve.
CCID Consultingu statistika kohaselt kasutati 2019. aastal umbes 43% Hiina andmekeskuste energiatarbimisest IT-seadmete jahutamiseks, mis on põhimõtteliselt võrdne 45% IT-seadmete enda energiatarbimisega. Andmekeskuste tegevuskulude kontrolli all hoidmiseks, energiatarbimise vähendamiseks ja seeläbi keskkonnasõbralike andmekeskuste ehitamiseks on hädavajalik vähendada soojuse hajumise voolutarbimist.
Üksikute kappide võimsustiheduse suurenemisega ei suuda traditsiooniline õhkjahutus enam soojuse hajutamise vajadusi rahuldada ja on tekkinud vedelikjahutustehnoloogia
Mis on vedeljahutusega soojuse hajumine?
Vedelikjahutus viitab tehnoloogiale, mille kohaselt kasutatakse külmutusagensina õhu asemel vedelikku, et vahetada soojust elektroonikakomponentide soojendamiseks ja soojuse eemaldamiseks.
Kuidas liigitatakse vedeljahutusega soojuse hajumist?
Üldiselt jagab tööstus vedelikjahutuse otsejahutuseks ja kaudseks jahutuseks. Praegu saavutatakse otsejahutus peamiselt vedelikjahutustehnoloogia abil, mille saab jagada kahte tüüpi: faasimuutus ja mittefaasimuutus. Kaudne jahutus saavutatakse peamiselt külmplaadi vedelikjahutustehnoloogia abil.
Sukeldusvedelikjahutus
Kastke kütteelement otse jahutusvedelikku ja toetuge vedeliku ringlusele, et eemaldada seadmete, näiteks serverite töö käigus tekkiv soojus. Sukeldusvedelikjahutus on tüüpiline otsekontaktiga vedelikjahutus. Kütteelemendi ja jahutusvedeliku otsese kontakti tõttu on soojuse hajumise efektiivsus suurem ja müra väiksem.
Kogu sukelvedeliku jahutussüsteemi saab jagada kaheks osaks: sisemine külgringlus ja väliskülg tsirkulatsioon.
Sisepoolse tsirkulatsiooni käigus vahetab jahutusvedelik soojust kütteseadmega suletud kambris, neelab kütteseadmest soojust, soojeneb ja keeb, moodustades jahutusvedelikugaasi. Jahutusvedeliku gaas vahetab soojust madala temperatuuriga veega väljaspool ruumi vedelikjahutusega soojusvahetusmoodulis (CDM), läbib kaks kondenseerumis- ja jahutusprotsessi, et muutuda madala temperatuuriga jahutusvedelikuks, mis seejärel suunatakse uuesti suletud kambrisse, et moodustuks. tsükkel. Soojusülekanne faasimuutusega sukeldatud vedelikjahutuskambri sisemises tsirkulatsioonis saavutatakse peamiselt jahutusvedeliku faasimuutuse kaudu.
Välisringluses neelab madalatemperatuuriline vesi suurel hulgal vedeljahutussoojusvahetusmoodulis oleva gaasilise jahutusvedeliku poolt kantud soojust ja muutub kõrge temperatuuriga veeks, mis tsirkuleeriva veepumba abil sisendib välisjahutustorni. Jahutustornis vahetab kõrge temperatuuriga vesi soojust atmosfääriga, eraldab soojust ja muutub madala temperatuuriga veeks, mis seejärel transporditakse väliskülje veepumba abil gaasilise jahutusvedelikuga soojusvahetuseks gaasilise jahutusvedelikuga, mis viib välisringluse lõpule. Soojusülekanne ekstraventrikulaarses vereringes saavutatakse peamiselt vee temperatuuri tõusu ja languse kaudu.
Sukeldatud vedelikjahutuse saab jagada kahefaasiliseks vedelikjahutuseks ja ühefaasiliseks vedelikjahutuseks ning soojuse hajumise meetodites saab kasutada kuivjahuteid ja jahutustorne.
Kahefaasiline vedelikjahutus
Jahutusvedelik läbib ringleva soojuse hajumise ajal faasisiirde. Kahefaasilise vedelikjahutuse soojusülekande efektiivsus on kõrgem, kuid juhtimine on suhteliselt keeruline. Faasimuutuse käigus rõhk muutub, nõudes mahutile kõrgeid nõudeid ja jahutusvedelik on kasutamise ajal altid saastumisele.
Ühefaasiline vedelikjahutus
Jahutusvedelik säilitab tsirkulatsioonisoojuse hajumise ajal alati vedelas olekus ja ei muutu faasis. Seetõttu on nõutav, et jahutusvedeliku keemistemperatuur oleks kõrge. Tänu sellele on suhteliselt lihtne kontrollida jahutusvedeliku aurustumist ja kadu ning see ühildub hästi IT-seadmete komponentidega. Võrreldes kahefaasilise vedelikjahutusega on selle efektiivsus aga madalam. Praktiliste rakendusstsenaariumide kohaselt saab soojuse hajutamiseks kasutada kuivjahuteid või jahutustorne.
Külmplaadi vedelikjahutus
Kinnitage vedelikjahutusega jahutusplaat serveri peamise kütteseadme külge ja kasutage läbi jahutusplaadi voolavat vedelikku soojuse eemaldamiseks, et saavutada soojuse hajumise eesmärk. Vedelikjahutusega jahutusplaat lahendab suure soojuse tekkega komponentide soojuse hajumise serverites, samas kui teised jahutusradiaatori komponendid sõltuvad samuti õhkjahutusest. Seega nimetatakse külmplaadi vedelikjahutust kasutavaid servereid ka gaas-vedelik kahekanalilisteks serveriteks. Külmplaadis olev vedelik ei puutu kokku jahutatud seadmega ning kõrge ohutuse tagamiseks kasutatakse keskel soojusülekandeplaati.
Pihustusvedelik jahutus
Šassii ülaosas hoitakse vedelikku ja avatakse augud. Sõltuvalt kütteelemendi asendist ja soojuse tekkest pihustatakse jahutusvedelikku kütteelemendile, et saavutada seadmete jahutamise eesmärk. Pihustatud vedelik puutub vahetult kokku jahutatud seadmega, mille tulemuseks on kõrge jahutuse efektiivsus;
Pihustusprotsessi ajal aga vedelik triivib ja aurustub kõrge temperatuuriga objektidega kokku puutudes. Udupiisad ja gaasid eralduvad mööda šassii aukude vahesid šassii välisküljele, põhjustades arvutiruumi keskkonna puhtuse vähenemist või mõjutades muid seadmeid.
Millised on levinumad jahutusvedelikud?
Vesi
Vedeljahutus on kõige otsesem ja kulutõhusam. Vesi ei ole isolaator ja seda saab kasutada ainult kaudse kontaktiga vedelikjahutuseks. Kui leke ilmneb, on IT-seadmete, näiteks serverite kahjustamine äärmiselt saatuslik.
Mineraalõli
Mineraalõli on ka kulutõhus jahutusvedelik. Ühefaasiline mineraalõli on mittetoksiline, lõhnatu ega kergesti lenduv. Kõrge viskoossusega, kergesti tekkiv jääk seadme pinnale. Kuigi süttimispunkt on kõrge, on teatud kindlatel tingimustel siiski olemas põlemisvõimalus.
Elektrooniline fluorimislahus
Suurim omadus on isolatsioon ja mittesüttiv. Vedeljahutustehnoloogia on andmekeskustes kõige turvalisem variant. Praegu on see kõige laialdasemalt kasutatav. Aga hind on kõrge.
Soojusjuhtivusega vedelik
Soojust juhtiv vedelik on mittetoksiline, isoleeriv, kõrge keemistemperatuuriga ja mittesöövitav spetsiaalne vedelik, mis isoleerib elektroonilised komponendid õhust, leotades neid vedelikus. See mitte ainult ei väldi oksüdatsioonireaktsioone, vaid saavutab ka puhtuse ja tolmuvaba jõudluse, pikendades oluliselt elektrooniliste komponentide kasutusiga.
Võrreldes traditsioonilise õhkjahutusega on vedelikjahutuse eelised järgmised:
Suurem soojuse hajumise efektiivsus:Vedeljahutustehnoloogia võib tõhusamalt vähendada seadmete temperatuuri, parandada nende jõudlust ja eluiga. Vedelikul on parem soojusjuhtivus kui õhul, nii et vedelikjahutusega saab seadmete tekitatud soojuse kiiresti eemaldada.
Madalam müra:Võrreldes ventilaatorite tekitatava müraga tekitab vedelikjahutus madalamat müra, pakkudes vaiksemat töökeskkonda.
Paindlikum disain:Vedelikjahutustehnoloogiat saab kujundada paindlikumalt, võimaldades paigaldada radiaatorid ja vedelikutorustikud erinevatesse asenditesse, kohandudes seeläbi paremini seadmete projekteerimisnõuetega.
Keskkonnasõbralikum:Vedelikjahutus võib säästa energiat ja vähendada selle mõju keskkonnale. Võrreldes ventilaatorite tekitatava soojusega on vedelikke lihtsam taaskasutada.
Vedelikjahutustehnoloogia puuduseks on selle kõrge hind, mis nõuab suuremaid hoolduskulusid ja keerukamat konstruktsiooni. Kuna aga elektroonikaseadmete jõudlus paraneb, on soojuse hajutamise probleemid muutunud üha olulisemaks ning vedelikjahutustehnoloogiast saab tulevikus üks peamisi elektroonikaseadmete jahutamise viise.
Vedelikjahutustehnoloogia rakendamine:
Vedelikjahutustehnoloogiat saab rakendada mitmesugustele elektroonikaseadmetele, mis nõuavad soojuse hajumist, näiteks:
Suure jõudlusega andmetöötlus: suure jõudlusega arvutid nõuavad suurte andmemahtude töötlemist ja keerulisi andmetöötlusülesandeid, tekitades märkimisväärsel hulgal soojust. Vedelikjahutustehnoloogia abil saab tõhusamalt vähendada arvutite temperatuuri, parandada nende jõudlust ja stabiilsust.
Andmekeskus: andmekeskused peavad käsitlema suurt hulka andmemahtu ja võrguliiklust ning tootma märkimisväärsel hulgal soojust. Vedelikjahutustehnoloogia võib tõhusamalt alandada serverite temperatuuri, parandada nende jõudlust ja stabiilsust.
Tehisintellekt: tehisintellekt nõuab suurte andmemahtude töötlemist ja keerulisi andmetöötlusülesandeid ning toodab märkimisväärsel hulgal soojust. Vedeljahutustehnoloogia abil saab tõhusamalt vähendada tehisintellekti seadmete temperatuuri, parandada nende jõudlust ja stabiilsust.
Mänguarvuti: mänguarvutid peavad hakkama saama suure hulga graafika- ja andmetöötlusülesannetega ning tootma palju soojust. Vedelikjahutustehnoloogia abil saab tõhusamalt alandada mänguarvutite temperatuuri, parandada nende jõudlust ja stabiilsust.
Kuum tags: põhiteadmised vedelikjahutustehnoloogiast, Hiina, tarnijad, tootjad, tehas, kohandatud, tasuta proov, valmistatud Hiinas
