иммерсионное жидкостное охлаждение в центре обработки данных
С быстрым развитием ресурсоемких приложений, таких как искусственный интеллект, Интернет вещей, криптовалюта и AR / VR, растущий спрос на вычисления заставляет центры обработки данных постепенно развиваться до «высокой производительности, высокой плотности и высокого энергопотребления». Энергопотребление центра обработки данных примерно состоит из коммуникационного и сетевого оборудования, системы электропитания и распределения, освещения и вспомогательного оборудования и системы охлаждения. Среди них потребление энергии охлаждающей частью составляет около 40 процентов от общего энергопотребления. центра обработки данных. Повышение эффективности системы охлаждения ЦОД и снижение энергопотребления очень важны для достижения цели «двойного углерода».
Общие методы жидкостного охлаждения включают холодную пластину, распыление и погружение. Среди них иммерсионное жидкостное охлаждение имеет самую высокую эффективность теплопередачи и позволяет избежать локальных горячих точек. Это наиболее вероятное техническое средство для решения различных проблем, с которыми сталкивается система охлаждения в среде высокопроизводительных вычислений.
Более высокая энергоэффективность:
Иммерсионное жидкостное охлаждение использует хладагент в качестве теплоносителя. 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, центр обработки данных, использующий технологию иммерсионного жидкостного охлаждения, имеет меньшую мощность.
Более высокая плотность мощности:
Кроме того, он может эффективно предотвратить погружение оборудования в воздух и влажность из-за низкой температуры охлаждающей жидкости, что может эффективно защитить оборудование от коррозии охлаждающей жидкости и вентилятора в машинном отделении.
Более высокое использование пространства:
Отличные тепловые характеристики иммерсионного жидкостного охлаждения позволяют размещать серверы вплотную друг к другу без разделяющих промежутков, и нет необходимости настраивать вентиляторы. Нет необходимости в кондиционерах и холодильных установках в машинном зале, нет необходимости в устройстве закрытых помещений для холодных и горячих каналов, нет необходимости в фальшполах. Таким образом, иммерсионное жидкостное охлаждение требует большего использования пространства, чем традиционные решения для охлаждения.
Реализация иммерсионного жидкостного охлаждения:
Тепло, выделяемое иммерсионной охлаждающей жидкостью, можно разделить на две фазы: однофазное жидкостное иммерсионное охлаждение и двухфазное жидкостное иммерсионное охлаждение.
Однофазное жидкостное иммерсионное охлаждение:
В однофазной иммерсионной системе жидкостного охлаждения все нагревательные компоненты ИТ-оборудования полностью погружены в циркулирующий непроводящий хладагент, а тепло, выделяемое оборудованием, напрямую передается хладагенту. Хладагент однофазного иммерсионного жидкостного охлаждения обычно имеет высокую температуру кипения, и хладагент не будет переходить в фазу после поглощения тепла, а всегда будет оставаться в жидком состоянии.
Двухфазное жидкостное иммерсионное охлаждение:
Когда охлаждающая жидкость погружается в конденсатор, большое количество тепла будет поглощаться кипящей жидкостью и будет поглощаться охлаждающей жидкостью. В то же время большое количество тепла будет поглощаться охлаждающей жидкостью, которая погружена в конденсатор до точки кипения. Нагретая охлаждающая вода в конденсаторе выводится через систему циркуляции охлаждающей жидкости.
Проблемы и вызовы:
1. Несмотря на то, что технология погружного жидкостного охлаждения обладает отличными характеристиками отвода тепла, в обычных центрах обработки данных нет большой потребности в обновлении традиционной схемы отвода тепла до погружного жидкостного охлаждения, за исключением особых сценариев, таких как майнинг зашифрованных цифровых валют.
2. Поскольку в технологии погружного жидкостного охлаждения используется рассеивание жидкого тепла, для обеспечения совместимости с хладагентом аппаратное оборудование обычно необходимо правильно настроить для адаптации к погружному охлаждению. Хотя некоторые OEM-производители поддерживают оборудование, подходящее для погружного жидкостного охлаждения, многие производители оборудования не разрабатывали и не тестировали погружное жидкостное охлаждение.
3. При расчете стоимости развертывания погружной системы жидкостного охлаждения необходимо комплексно учитывать все фактические затраты. Он включает в себя не только стоимость бака и охлаждающей жидкости для оборудования жидкостного охлаждения и последующие расходы на техническое обслуживание, но также стоимость преобразования и обслуживания ряда других объектов, таких как насосы, теплообменники, фильтры и датчики, в соответствии с практикой проектирования. жидкостная система охлаждения.
