Применение технологии тепловых трубок в системе охлаждения ЦОД
С развитием науки и технологий ИТ-оборудование в компьютерном зале электронной информационной системы стало высоко интегрированным, и его отклонение в энергоэффективности и увеличивающееся тепловыделение компьютерного зала начали привлекать пристальное внимание промышленности. Согласно статистике авторитетных ведомств, в моей стране' индустрия высокопроизводительных коммуникаций, сконцентрированная на серверах, потребляет электроэнергию. В 2007 году она достигла более 20 миллиардов кВт · ч, а информационная индустрия стала высокоэнергетической. Потребительская промышленность.
В качестве функционального пространства центры обработки данных содержат серверы данных, вычислительное оборудование, системы кондиционирования воздуха и электрическое оборудование, которые потребляют много энергии во время работы. В частности, на системы кондиционирования воздуха приходится 40% общего энергопотребления центров обработки данных. Согласно последней энергетической статистике, в настоящее время в мире общее энергопотребление центра обработки данных составляет 3% от общемирового энергопотребления. Поэтому снижение энергопотребления системы охлаждения ЦОД и изменение текущего режима высокого энергопотребления стало актуальной проблемой для действующих операторов ЦОД.
2.Введение в технологию тепловых трубок системы охлаждения центра обработки данных.
2.1 Конструкция тепловых трубок
Обычно используемые тепловые трубки состоят из трех частей: основной корпус представляет собой закрытую металлическую трубку (включая стенку трубки и торцевую крышку), а в корпусе имеется небольшое количество рабочего тела (рабочая жидкость) и капиллярная структура (сердцевина трубки). внутренняя полость; в зависимости от того, имеет ли она капиллярную структуру. Тепловую трубку можно разделить на тепловую трубку с гравитационным усилием и капиллярную тепловую трубку. В зависимости от требуемой рабочей температуры для тепловой трубы могут быть выбраны различные типы рабочих жидкостей, такие как вода, ацетон, метанол или хладагент и т. Д.
2.2 Принцип работы тепловой трубы
Когда один конец тепловой трубки нагревается, жидкость в капиллярном фитиле испаряется и испаряется. Пар проходит к другому концу под небольшим перепадом давления и выделяет тепло для конденсации в жидкость. Жидкость течет обратно в испарительную секцию по пористому материалу под действием капиллярной силы. Таким образом циркулирует тепло. Переходите от одного конца до другого.
В этот процесс теплопередачи, в частности, включены следующие шесть взаимосвязанных процессов: тепло передается от источника тепла через стенку тепловой трубы и фитиль, заполненный рабочей жидкостью, к границе раздела жидкость-газ в секции испарения; жидкость испаряется Испаряется на границе раздела жидкость-газ в секции конденсации; пар в паровой камере течет из секции испарения в секцию конденсации; пар конденсируется на границе раздела жидкость-газ в секции конденсации; тепло проходит через границу раздела жидкость-газ от границы раздела жидкость-газ в секции конденсации. Сердечник, жидкость и стенка трубы передаются источнику холода; в фитиле из-за капиллярной силы (или силы тяжести) сконденсированная рабочая жидкость течет обратно в испарительную секцию.
Существующая технология тепловых трубок может помочь центрам обработки данных экономить энергию и сокращать потребление и имеет много преимуществ, но все еще остаются следующие проблемы: сочетание существующих круглых тепловых трубок и внешней поверхности ИТ-оборудования представляет собой сложную проблему; тепло, выделяемое конденсационным концом тепловой трубки, все еще отводится в данные. Во внутреннем пространстве центра охлаждающая нагрузка в центре обработки данных не уменьшилась, и его все еще необходимо охлаждать с помощью кондиционирования воздуха, что не достигает эффекта энергосбережения и сокращения выбросов. Для работы некоторых тепловых трубок требуется внешний источник питания.
В ответ на вышеуказанные проблемы предлагается микроканальная система с плоскими тепловыми трубками, основанная на охлаждении центра обработки данных и рекуперации отработанного тепла. Эта система имеет следующие преимущества: плоскую тепловую трубку можно плотно прикрепить к внешней поверхности ИТ-оборудования, что способствует усилению эффекта теплопередачи. Испарительный конец и конденсирующий конец соединены паропроводом и возвратной трубкой для жидкости, образуя микроканальную систему тепловых труб с плоским контуром. Конденсирующий конец можно разместить за пределами центра обработки данных, тем самым уменьшив охлаждающую нагрузку на внутреннее пространство центра обработки данных; также можно уменьшить тепло конденсационного конца.
В качестве источника тепла для горячего водоснабжения он восстанавливает тепло, выделяемое сервером центра обработки данных, для достижения цели энергосбережения и сокращения выбросов; вся система использует гравитацию и капиллярную силу, создаваемую капиллярной структурой микроканалов для цикла теплопередачи без какого-либо воздействия внешней силы.
Разработана микроканальная тепловая трубка с плоским контуром на основе системы рекуперации отработанного тепла центра обработки данных, подходящая для электроники с высокой плотностью тепла и мощного высокочастотного импульсного оборудования для электропитания. Плоская тепловая трубка плотно прилегает к ИТ-оборудованию. Тепло передается тепловой трубе, а тепловая труба передает тепло конденсирующему концу через внутреннюю рабочую жидкость для отвода тепла. В стойке не требуется резервировать конвекционное пространство для отвода тепла; это эффективно увеличит используемое пространство стойки, и количество ИТ-оборудования в стойке может быть соответствующим образом увеличено. Увеличить плотность стоек и снизить затраты на строительство центра обработки данных; он также может повысить эффективность и безопасность работы оборудования, реализовать эффективное рассеивание тепла, рекуперацию отработанного тепла и повторное использование оборудования, а также обеспечить поддержку в разработке технологий энергосбережения и сокращения выбросов для зданий центров обработки данных. Он имеет важное прикладное значение и значительные преимущества в области энергосбережения.
