A különbség a közvetlen folyadékhűtés és a közvetett folyadékhűtés között
A termikus tervezési és fejlesztési folyamat első lépése annak megállapítása, hogy a terméknek melyik hűtési módszert kell használnia, hogy a megfelelő tervezési területet lefoglalhassuk a termék korai szakaszában. Jelenleg az elektronikai termékek hűtési módjai főként négy kategóriába sorolhatók: természetes hőelvezetés, léghűtés és folyadékhűtés. Hatékony hűtőteljesítményének és alacsonyabb energiafogyasztási arányának köszönhetően a hőtechnikában egyre gyakrabban alkalmazzák a folyadékhűtési sémákat, amelyeket tovább osztanak direkt hűtésre és közvetett hűtésre.
Közvetlen hűtés: Az alkatrészeket közvetlenül folyadékba merítik a hőelvezetés érdekében. Más néven merülő folyadékhűtés vagy merülő folyadékhűtés. Jelenleg ez a technológia egyre terjed, és néhány adatközpont már alkalmazta ezt a hűtési módszert. A közvetlen folyadékhűtés rendkívül magas hőátadási hatásfokkal rendelkezik, és a hőmérsékletszabályozás energiafogyasztása jelentősen csökken a léghűtéshez képest. Emiatt a merülő folyadékhűtést alkalmazó adatközpontok PUE-értéke (Power Usage Efficiency, PUE{0}}Total Equipment Energy Consumption/IT Equipment Energy Consumption) jelentősen csökkenthető, és a jelentések szerint még 1,05-nél alacsonyabb értékek is csökkenthetők. elért .
A folyékony munkaközeg és az alkatrészek érintkezési formája alapján a közvetlen folyadékhűtés két típusra osztható: 1) A merülő vagy merülő folyadékhűtés az elektronikai termékek folyékony elektromos szigetelésbe áztatására vonatkozik, amely kémiailag stabil, nem mérgező és nem korrozív hűtőközeg. ; 2) A spray típusú folyadékhűtés olyan hűtésre vonatkozik, amelyet szigetelőfolyadék fűtőelemekre permetezésével érnek el. Egy valós hasonlat szerint a merülő folyadékhűtés a fürdőhöz hasonlít, míg a permetléhűtés a zuhanyhoz.
Közvetlen folyadékhűtés esetén, amikor a felhasznált hűtőfolyadék forráspontja kellően alacsony, a folyékony munkaközeg a fűtőelem felületén vagy az elem feletti hőleadó tágulási felületen elpárolog, ami rendkívül magas konvektív hőátbocsátási tényezőt és a nagy mennyiségű hő elvezetése rendkívül alacsony hőmérséklet-különbséggel. Jelenleg ez a kereskedelemben leginkább elérhető hőátadási módszer a legnagyobb hőátadási hatásfokkal. A fenti képen a merülő folyadékhűtő kijelzőgép belsejében lévő buborékok az elpárolgott hűtő munkafolyadék. A gáznemű hűtőközeg sűrűsége alacsony, a tetején buborékok gyűlnek össze. Egy hőcserélőn keresztül visszacsapódnak a folyadékba, majd visszatérnek az üregbe, hogy befejezzék a hűtési ciklust. A közvetlen folyadékhűtés kulcstechnológiája a hűtőtér tömítése és a rendszerben a gáz-folyadék szivárgás elhárítása. Fázisváltoztatással járó közvetlen folyadékhűtési rendszerben, ha a hőmérsékletet nem szabályozzák megfelelően, az a berendezés kamrájában és a hűtőfolyadékban történő gyors nyomásváltozásokat idézhet elő, elpárologhat és kiszökhet. Extrém esetben a készülék fel is robbanhat.
Közvetett folyadékhűtés: A hőforrásból származó hő először a szilárd hideglemezre kerül, amelyet folyékony keringető munkafolyadékkal töltenek meg. A folyékony munkaközeg az elektronikai termékek által kibocsátott hőt a hőcserélőbe juttatja, ahol a hő a környezetbe kerül. Közvetett folyadékhűtés esetén az elektronikus alkatrészek nem érintkeznek közvetlenül a folyékony hőhordozó közeggel. Jelenleg a nagy integráltságú és nagy teljesítménysűrűségű elektronikai termékek közvetett folyadékhűtést alkalmaznak a hőelvezetéshez. Amikor a termék teljesítménysűrűsége tovább növekszik, vagy a hőmérséklet-szabályozási követelmények szigorodnak, nagyobb hőátadási hatékonyságú hőelvezetési tervezési módszerekre van szükség. Az autómotorok voltak az egyik legkorábban közvetett folyadékhűtést alkalmazó termékek. Az elektronikai termékek területén a közvetett folyadékhűtést széles körben alkalmazzák szerverekben, tápegységekben, inverterekben és egyéb berendezésekben.
Közvetett folyadékhűtés esetén az elektronikus alkatrészek nem érintkeznek közvetlenül a folyékony hőhordozó közeggel. Vagyis a folyékony hűtőközeg itt csak egy hőhordozó közeg, amelynek az a feladata, hogy az alkatrészek által kibocsátott hőt egy olyan térbe továbbítsa, amely alkalmas a külvilággal való hőcserére. A termodinamika első főtétele szerint a hő nem növekszik és nem csökken. Miután a folyadék a hőt a hőforrástól távol eső helyre továbbítja, még mindig át kell áramolnia a hőcserélőn, hogy a hőt a külvilág felé továbbítsa. Ez egy zárt hurkot képez: az alkatrészek hője a folyékony hűtőközegbe kerül, és a folyékony hűtőközeg hőmérséklete nő. Amikor a magas hőmérsékletű folyékony hűtőközeg átáramlik a hőcserélőn, hőt cserél a külvilággal, és a hőmérséklet csökken, majd visszafolyik az alkatrész oldalára, hogy felszívja a hőt. A teljes közvetett folyadékhűtési rendszer nemcsak a hőátadó részt, hanem a hozzáillő hőcserélő rendszert is tartalmazza.
Meg kell jegyezni, hogy ha a teljes termikus tervezési komponenskészlet által elfoglalt teljes terület alapján számítjuk ki, a közvetett folyadékhűtés és a kényszerlevegős hűtés közötti hőleadási kapacitás különbsége nem jelentős. Ez is az egyik fő oka annak, hogy sok olyan termék, amely nem kényelmes perifériákkal felszerelni vagy szabványos a hely, nem alkalmaz közvetett folyadékhűtést.
