Hatékony folyadékhűtés technológia adatközpontokhoz
Az olyan iparágak felgyorsult fejlődésével, mint a mesterséges intelligencia, a számítási felhő és a big data, jelentősen megnőtt az adatközpontok iránti kereslet, méret és építési erőfeszítések. Az adatközpontok energiafogyasztási problémái azonban egyre súlyosabbak. Tekintettel arra, hogy a hagyományos adatközpontok energiafelhasználásának jelentős része a hűtőrendszerekből származik, szükséges a feltörekvő folyadékhűtési technológiák hasznosítása a zöld adatközpontok építésénél.
A chip TDP (termikus tervezési teljesítménye) fokozatosan növekszik, és egyes chipek elérik a 360 W-ot is. Ez komoly kihívás elé állítja a szerverchipek hőelvezetését a hagyományos adatközpontokban, amelyek általában léghűtéses hűtési technológiát használnak. Általánosságban elmondható, hogy a 5-10 W/cm ² körüli hőáram-sűrűség elérte a léghűtéses hűtési technológia határát, és a nagyobb hőáram-sűrűség könnyen oda vezethet, hogy nagy mennyiségű hő nem tud távozni chipeket kellő időben. A fő intézkedés, amelyet az adatközpontok megtehetnek a probléma megoldására, a folyadékhűtés technológia. Általánosságban elmondható, hogy a folyadékok hőteljesítménye sokkal jobb, mint a levegőé, hővezető képessége körülbelül 15-25-szorosa a levegőnek, fajlagos hőkapacitása pedig még a levegőének 1000-3500-szerese is. A folyadékhűtéses hőelvezetési technológia kiváló teljesítményt mutatott a hőátadás terén a léghűtéses hőelvezetési technológiához képest.
A permetes és merülő folyadékhűtési technológiákhoz képest a hideglemezes folyadékhűtési technológiának nem kell figyelembe vennie a hűtőfolyadék vezetőképességének kérdését. Sokféle hűtőfolyadék kapható, mint például ionmentesített víz, nanofluidok stb., és ezek termikus tulajdonságai általában jobbak, mint a szigetelő hűtőfolyadéké. Ezenkívül a hideglemezes áramlási csatorna szerkezetének optimalizálása növelheti a konvektív hőátadási területet vagy növelheti a konvektív hőátadás intenzitását, ezáltal hatékonyan erősítve a hőátadást. Jelenleg az adatközpontok hideglemezes hűtési technológiáját főként chip folyadékhűtésére használják, a fő kutatási irány pedig a csatornatopológia optimalizálása.
Az adatközpontban porlasztóhűtés technológiát alkalmaznak, a szerver elektronikai eszközeit pedig gyakran kontakt módon, szórólapok segítségével hűtik. A sugárhajtású hűtési technológia és a porlasztott hűtési technológia két olyan technológia, amely nagyobb hőáramot és hőleadást érhet el.
A merülő hűtés alapvető működési elve, hogy az elektronikus eszközöket teljesen a hűtőfolyadékba merítjük, és a keringtetésen keresztül hőleadást érünk el. A merülő hűtési technológia a passzív, valamennyi folyadékhűtési technológiához tartozik. Jelenleg a merülő hűtés technológia fő kutatási irányai a következők: a merülő hőátadó szerkezet (elrendezés és hőleadó felületszerkezet) optimalizálása, a merülő nagy hatásfokú hűtőközeg, valamint a merülő forrás hőátadás.
A folyadékhűtés technológia kutatási iránya jelenleg elsősorban a hőátadó szerkezetek optimalizálására, a hatékony hűtőfolyadékokra, valamint a kétfázisú forráshőátvitelre fókuszál. A hőátadó szerkezetek, mint például a tömb elrendezés és a mikro/nano felületi struktúrák optimalizálása a kiváló hőátadási teljesítmény elérése érdekében a munkaközeg áramlási jellemzőinek megváltoztatásával, valamint a feldolgozási technológia kényelmének javítása az egyik kulcskérdéssé vált hatékony promócióját. Az adatközpontok folyadékhűtési technológiája még gyerekcipőben jár, és még mindig sok kulcsfontosságú kérdés sürgős megoldásra szorul. A léghűtéses technológiára épülő adatközpontokhoz képest a folyadékhűtéses technológiára épülő adatközpontok belső elrendezésében, architektúrájában, felszerelésében és egyéb követelményeikben jelentős változásokon mentek keresztül, ami elkerülhetetlenül rekonstruálja az érintett iparági adatközpont-láncot.
