Области применения и будущие тенденции погружного жидкостного охлаждения
В связи с быстрым развитием приложений с интенсивными вычислениями, таких как искусственный интеллект, Интернет вещей, криптовалюта и AR/VR, растущий спрос на вычисления приводит к тому, что центры обработки данных постепенно развиваются до «высокой производительности, высокой плотности и высокого энергопотребления». При иммерсионном жидкостном охлаждении в качестве теплоносителя используется охлаждающая жидкость. Жидкость имеет более высокую теплопроводность и удельную теплоемкость, поэтому она может быстрее проводить тепло и более эффективно поглощать тепло. В то же время, поскольку использование вентиляторов и кондиционеров сокращается, центры обработки данных, использующие технологию погружного жидкостного охлаждения, имеют более низкую энергоэффективность.
В системах погружного жидкостного охлаждения используются специальные жидкости, которые вступают в прямой контакт с электронным или механическим оборудованием, передавая и рассеивая тепло посредством естественной или принудительной циркуляции жидкости. Этот метод прямого контакта и теплопередачи имеет более высокую эффективность и меньшее термическое сопротивление по сравнению с воздушным охлаждением. Первый этап — поглощение тепла: тепло, выделяемое электронными устройствами во время работы, непосредственно поглощается компонентами, погруженными в жидкость, и во время этого процесса температура жидкости постепенно повышается. Второй этап — теплообмен: жидкость, температура которой повышается, затем транспортируется посредством естественной конвекции или перекачивается в другие части системы охлаждения. Тепло передается внешнему миру через охладитель, а жидкость охлаждается, возобновляя цикл.
В технологии погружного жидкостного охлаждения в основном используются непроводящие жидкости с высокой теплопроводностью, которые обладают уникальными физическими и химическими свойствами, что делает их идеальным выбором для эффективного рассеивания тепла. Обычные погружные жидкостные охлаждающие жидкости включают минеральное масло, синтетические жидкости (например, фторидные жидкости) и биоразлагаемые жидкости. Каждая из этих сред имеет свои преимущества, но синтетические жидкости, особенно фторидные, широко используются в системах погружного жидкостного охлаждения из-за их превосходной теплопроводности и электроизоляционных свойств. Фторидные жидкости не только обладают хорошей теплопроводностью, но также обладают характеристиками низкой вязкости и низким поверхностным натяжением, что позволяет жидкости легко течь и заполнять различные зазоры в оборудовании, эффективно передавая тепло и обеспечивая стабильный охлаждающий эффект.
Для максимизации эффективности технологии погружного жидкостного охлаждения решающее значение имеют проектирование и оптимизация системы. При проектировании необходимо не только рассмотреть вопрос о выборе подходящей охлаждающей среды, но также разумно спланировать компоновку и конфигурацию системы охлаждения.
Оптимизация компоновки оборудования. Разумно расположив оборудование, нуждающееся в охлаждении, обеспечьте равномерное и эффективное охлаждение каждого компонента. Это включает в себя рассмотрение пути потока жидкости и предотвращение возникновения горячих точек.
Оптимизация цикла охлаждения: включая выбор соответствующих насосных систем и охладителей для обеспечения эффективной работы цикла охлаждения. Отрегулируйте скорость потока и размер охладителя для достижения оптимальных показателей теплообмена.
Технология иммерсивного жидкостного охлаждения широко применяется в таких областях, как центры обработки данных, высокопроизводительные вычисления и телекоммуникационное оборудование. Ожидается, что с развитием технологии и появлением новых материалов сфера его применения будет и дальше расширяться. С ростом требований к энергоэффективности и защите окружающей среды в центре внимания исследований станут маломощные и высокоэффективные технологии охлаждения. Ожидается, что технология погружного жидкостного охлаждения будет широко применяться в будущем благодаря ее превосходному коэффициенту энергоэффективности.
