Ogromna propusnost podataka i računanje predstavljaju neviđene izazove u pogledu energije i hlađenja za podatkovne centre, a to su tehnologije u nastajanju kao što su umjetna inteligencija i veliki podaci. S jedne strane, potrošnja energije za računalnu i pohranu IT uređaja kao što su poslužitelji je izuzetno visoka, a s druge strane, potrošnja energije koja se koristi za hlađenje IT opreme u podatkovnim centrima također brzo raste.
Prema statistikama CCID Consultinga, u 2019. godini oko 43% potrošnje energije kineskog podatkovnog centra korišteno je za hlađenje IT opreme, što je u osnovi jednako potrošnji energije od 45% same IT opreme. Imperativ je smanjiti potrošnju energije rasipanja topline kako bi se kontrolirali operativni troškovi podatkovnih centara, smanjila potrošnja energije, a time i izgradili ekološki prihvatljivi podatkovni centri.
S povećanjem gustoće snage pojedinačnih ormara, tradicionalno hlađenje zrakom više ne može zadovoljiti potrebe za odvođenjem topline, a pojavila se tehnologija hlađenja tekućinom
Što je disipacija topline hlađenja tekućinom?
Hlađenje tekućinom odnosi se na tehnologiju korištenja tekućine umjesto zraka kao rashladnog sredstva za izmjenu topline za grijanje elektroničkih komponenti i uklanjanje topline.
Kako se klasificira disipacija topline hlađenja tekućinom?
Općenito govoreći, industrija hlađenje tekućinom dijeli na izravno hlađenje i neizravno hlađenje. Trenutačno se izravno hlađenje uglavnom postiže tehnologijom hlađenja tekućinom uranjanjem, koja se može podijeliti u dvije vrste: fazna promjena i nefazna promjena. Neizravno hlađenje uglavnom se postiže tehnologijom hlađenja tekućinom s hladnom pločom.
Imerzijsko hlađenje tekućinom
Uronite grijaći element izravno u rashladnu tekućinu i oslonite se na cirkulaciju tekućine da oduzme toplinu koja se stvara radom opreme kao što su poslužitelji. Imerzijsko hlađenje tekućinom tipično je hlađenje tekućinom s izravnim kontaktom. Zbog izravnog kontakta između grijaćeg elementa i rashladne tekućine, učinkovitost odvođenja topline je veća, a buka manja.
Cjelokupni sustav za hlađenje tekućinom za uranjanje može se podijeliti u dva dijela: unutarnja bočna cirkulacija i vanjska bočna cirkulacija.
Tijekom procesa unutarnje bočne cirkulacije, rashladna tekućina izmjenjuje toplinu s uređajem za grijanje u zatvorenoj komori, apsorbira toplinu iz uređaja za grijanje, zagrijava se i vrije da formira plin za rashladno sredstvo. Plin rashladnog sredstva izmjenjuje toplinu s vodom niske temperature izvan prostorije u modulu za izmjenu topline hlađenom tekućinom (CDM), prolazi kroz dva procesa kondenzacije i hlađenja kako bi postao rashladno sredstvo niske temperature, koje se zatim ponovno ulazi u zatvorenu komoru kako bi se formiralo ciklus. Prijenos topline u unutarnjoj cirkulaciji komore za hlađenje uronjene tekućine s promjenom faze uglavnom se postiže promjenom faze rashladnog sredstva.
U vanjskoj cirkulaciji, voda niske temperature apsorbira veliku količinu topline koju nosi plinovito rashladno sredstvo u modulu za izmjenu topline tekućeg hlađenja i postaje voda visoke temperature, koju crpka za cirkulaciju vode dovodi u vanjski rashladni toranj. U rashladnom tornju, visokotemperaturna voda izmjenjuje toplinu s atmosferom, oslobađa toplinu i postaje niskotemperaturna voda, koju zatim transportira vodena pumpa s vanjske strane do CDM-a za izmjenu topline s plinovitim rashladnim sredstvom, dovršavajući vanjsku cirkulaciju. Prijenos topline u ekstraventrikularnoj cirkulaciji uglavnom se postiže porastom i padom temperature vode.
Imerzijsko hlađenje tekućinom može se podijeliti na dvofazno hlađenje tekućinom i jednofazno hlađenje tekućinom, a metode odvođenja topline mogu koristiti suhe hladnjake i rashladne tornjeve.
Dvofazno hlađenje tekućinom
Rashladna tekućina prolazi fazni prijelaz tijekom cirkulirajućeg odvođenja topline. Učinkovitost prijenosa topline dvofaznog hlađenja tekućinom je veća, ali je upravljanje relativno složeno. Tijekom procesa promjene faze, tlak će se promijeniti, što zahtijeva visoke zahtjeve za spremnik, a rashladna tekućina je sklona kontaminaciji tijekom upotrebe.
Jednofazno hlađenje tekućinom
Rashladna tekućina uvijek održava tekuće stanje tijekom procesa odvođenja topline iz cirkulacije i ne prolazi faznu promjenu. Stoga je potrebno da vrelište rashladnog sredstva bude visoko. Zbog toga je relativno jednostavno kontrolirati isparavanje i gubitak rashladne tekućine i ima dobru kompatibilnost s komponentama IT opreme. Međutim, u usporedbi s dvofaznim tekućinskim hlađenjem, njegova je učinkovitost manja. Prema scenarijima praktične primjene, suhi hladnjaci ili rashladni tornjevi mogu se koristiti za odvođenje topline.
Hladna ploča za hlađenje tekućinom
Pričvrstite tekućinom hlađenu rashladnu ploču na glavni uređaj za grijanje poslužitelja i koristite tekućinu koja teče kroz rashladnu ploču za odvođenje topline kako bi se postigla svrha rasipanja topline. Rashladna ploča hlađena tekućinom rješava disipaciju topline komponenti s visokim stvaranjem topline u poslužiteljima, dok se ostale komponente hladnjaka također oslanjaju na zračno hlađenje. Stoga su poslužitelji koji koriste tekuće hlađenje s hladnom pločom poznati i kao dvokanalni poslužitelji plin-tekućina. Tekućina u hladnoj ploči ne dolazi u kontakt s hlađenim uređajem, a ploča za prijenos topline koristi se u sredini za visoku sigurnost.
Hlađenje tekućinom u spreju
Na vrhu kućišta pohranjuje se tekućina i otvaraju se rupe. Ovisno o položaju i stvaranju topline grijaćeg elementa, rashladna tekućina se raspršuje na grijaći element kako bi se postigla svrha hlađenja opreme. Raspršena tekućina dolazi u izravan kontakt s ohlađenim uređajem, što rezultira visokom učinkovitošću hlađenja;
Međutim, tijekom procesa raspršivanja, tekućina će doživjeti pomicanje i isparavanje pri susretu s objektima visoke temperature. Kapljice magle i plinovi emitirat će se duž otvora u rupama kućišta prema vanjskoj strani kućišta, uzrokujući smanjenje čistoće okruženja računalne sobe ili utječući na drugu opremu.
Koje su uobičajene rashladne tekućine?
Voda
Hlađenje tekućinom je najizravnije i najisplativije. Voda nije izolator i može se koristiti samo za neizravno kontaktno hlađenje tekućinom. Jednom kada dođe do curenja, šteta na IT opremi kao što su poslužitelji bit će vrlo kobna.
Mineralno ulje
Mineralno ulje također je isplativo rashladno sredstvo. Jednofazno mineralno ulje je netoksično, bez mirisa i nije lako isparljivo. Visoka viskoznost, lako se stvaraju ostaci na površini opreme. Iako je točka paljenja visoka, još uvijek postoji mogućnost izgaranja pod određenim specifičnim uvjetima.
Elektronska otopina za fluoriranje
Najveća značajka je izolacija i nezapaljivost. Tehnologija hlađenja tekućinom najsigurnija je opcija u podatkovnim centrima. Trenutno se najviše koristi. Ali cijena je visoka.
Tekućina za toplinsku vodljivost
Toplinski provodljiva tekućina je netoksična, izolacijska, s visokom točkom ključanja i nekorozivna posebna tekućina koja izolira elektroničke komponente od zraka natapanjem u tekućinu. Ne samo da izbjegava oksidacijske reakcije, već također postiže čistoću i performanse bez prašine, uvelike produžujući životni vijek elektroničkih komponenti.
U usporedbi s tradicionalnim zračnim hlađenjem, prednosti hlađenja tekućinom su:
Veća učinkovitost rasipanja topline:Tehnologija hlađenja tekućinom može učinkovitije smanjiti temperaturu opreme, poboljšati njezine performanse i životni vijek. Tekućina ima bolju toplinsku vodljivost od zraka, tako da hlađenje tekućinom može brzo ukloniti toplinu koju stvara oprema.
Niža buka:U usporedbi s bukom koju stvaraju ventilatori, hlađenje tekućinom proizvodi nižu buku, pružajući tiše radno okruženje.
Fleksibilniji dizajn:Tehnologija hlađenja tekućinom može se dizajnirati fleksibilnije, omogućujući ugradnju radijatora i cjevovoda tekućine na različite položaje, čime se bolje prilagođavaju zahtjevima dizajna opreme.
Ekološki prihvatljiviji:Hlađenje tekućinom može uštedjeti energiju i smanjiti njezin utjecaj na okoliš. U usporedbi s toplinom koju stvaraju ventilatori, tekućine se mogu lakše reciklirati.
Nedostatak tehnologije tekućeg hlađenja je njezina visoka cijena, koja zahtijeva veće troškove održavanja i složeniji dizajn. Međutim, kako se izvedba elektroničkih uređaja nastavlja poboljšavati, problemi rasipanja topline postaju sve izraženiji, a tehnologija hlađenja tekućinom postat će jedan od glavnih načina hlađenja elektroničkih uređaja u budućnosti.
Primjena tehnologije tekućeg hlađenja:
Tehnologija hlađenja tekućinom može se primijeniti na različite elektroničke uređaje koji zahtijevaju odvođenje topline, kao što su:
Računalstvo visokih performansi: Računala visokih performansi zahtijevaju obradu velikih količina podataka i složene računalne zadatke, generirajući značajnu količinu topline. Tehnologija tekućeg hlađenja može učinkovitije smanjiti temperaturu računala, poboljšati njihovu izvedbu i stabilnost.
Podatkovni centar: Podatkovni centri trebaju obraditi veliku količinu podataka i mrežnog prometa te generirati značajnu količinu topline. Tehnologija tekućeg hlađenja može učinkovitije smanjiti temperaturu poslužitelja, poboljšati njihovu izvedbu i stabilnost.
Umjetna inteligencija: Umjetna inteligencija zahtijeva obradu velikih količina podataka i složenih računalnih zadataka te stvara značajnu količinu topline. Tehnologija tekućeg hlađenja može učinkovitije smanjiti temperaturu uređaja umjetne inteligencije, poboljšati njihovu izvedbu i stabilnost.
Računalo za igre: Računala za igre moraju se nositi s velikim brojem grafičkih i računalnih zadataka i generirati puno topline. Tehnologija tekućeg hlađenja može učinkovitije smanjiti temperaturu igraćih računala, poboljšati njihovu izvedbu i stabilnost.
Popularni tagovi: osnovno znanje o tehnologiji tekućeg hlađenja, Kina, dobavljači, proizvođači, tvornica, prilagođeno, besplatni uzorak, proizvedeno u Kini
