Soojustorude tehnoloogia rakendamine andmekeskuse jahutussüsteemis
Teaduse ja tehnika edenedes on elektroonilise infosüsteemi arvutiruumi IT-seadmed tugevalt integreeritud ning selle energiatõhususe hälve ja arvutiruumi kasvav soojuse hajumine on hakanud pälvima tööstuse suurt tähelepanu. Autoriteetsete osakondade statistika kohaselt tarbib minu riigi'. tipptasemel serveritele keskendunud sidetööstus elektrit 2007. aastal on see jõudnud enam kui 20 miljardi kW·h-ni ja infotööstus on muutunud suure energiatarbeks. tarbimistööstus.
Funktsionaalse ruumina sisaldavad andmekeskused andmeservereid, arvutusseadmeid, kliimasüsteeme ja elektriseadmeid, mis tarbivad töö käigus palju energiat. Konditsioneerimissüsteemid moodustavad 40% andmekeskuste kogu energiatarbimisest. Värskeima energiastatistika järgi on maailm hetkel Andmekeskuse koguenergiatarve moodustanud 3% globaalsest energiatarbimisest. Seetõttu on andmekeskuse jahutussüsteemi energiatarbimise vähendamine ja praeguse suure energiatarbimisega režiimi muutmine muutunud praeguste andmekeskuse operaatorite jaoks pakiliseks probleemiks.
2.Sissejuhatus andmekeskuse jahutussüsteemi soojustorude tehnoloogiasse
2.1 Soojustoru struktuur
Tavaliselt kasutatavad soojustorud koosnevad kolmest osast: põhikorpus on suletud metalltoru (kaasa arvatud toru sein ja otsakork) ning torus on väike kogus töökeskkonda (töövedelik) ja kapillaarstruktuuri (toru südamik). sisemine õõnsus; selle järgi, kas sellel on kapillaarstruktuur. Soojustoru saab jagada gravitatsiooniga soojustoruks ja kapillaarsoojustoruks. Vastavalt nõutavale töötemperatuurile saab soojustorusse valida erinevat tüüpi töövedelikke nagu vesi, atsetoon, metanool või külmutusagens jne.
2.2 Soojustoru tööpõhimõte
Kui soojustoru ühte otsa kuumutatakse, aurustub ja aurustub kapillaari tahtis olev vedelik. Aur voolab väikese rõhuerinevuse all teise otsa ja eraldab soojust, et kondenseeruda vedelikuks. Vedelik voolab kapillaarjõu toimel mööda poorset materjali tagasi aurustumissektsiooni. Sel viisil ringletakse soojust. Liikuge ühest otsast teise.
Sellesse soojusülekande protsessi kuuluvad konkreetselt järgmised kuus omavahel seotud protsessi: soojus kantakse soojusallikast läbi soojustoru seina ja töövedelikuga täidetud tahi aurustussektsioonis olevale vedeliku-gaasi liidesele; vedelik aurustub Kondensatsioonisektsiooni vedeliku-gaasi liidesel aurustub; aurukambris olev aur voolab aurustussektsioonist kondensatsioonisektsiooni; aur kondenseerub kondensatsioonisektsiooni vedeliku-gaasi liidesel; soojus läbib vedeliku-gaasi liidese vedeliku-gaasi liidesest kondensatsioonisektsioonis. Südamik, vedelik ja toru sein edastatakse külmaallikale; tahtis voolab kapillaarjõu (või raskusjõu) toimel kondenseerunud töövedelik tagasi aurustussektsiooni.
Olemasolev soojustorude tehnoloogia võib aidata andmekeskustel säästa energiat ja vähendada tarbimist ning sellel on palju eeliseid, kuid siiski on järgmised probleemid: olemasolevate ümarate soojustorude ja IT-seadmete välispinna kombinatsioon on keeruline probleem; soojustoru kondensatsiooniotsast vabanev soojus juhitakse endiselt andmetesse. Keskuse siseruumis ei ole andmekeskuse jahutuskoormust vähenenud ja seda tuleb veel jahutada kliimaseadmega, mis ei saavuta energiasäästu ja heitkoguste vähendamise efekti. Mõned soojustorud vajavad käitamiseks välist toidet.
Vastuseks ülaltoodud probleemidele pakutakse välja mikrokanaliga lameda ahelaga soojustorusüsteem, mis põhineb andmekeskuse jahutusel ja heitsoojuse taaskasutamisel. Sellel süsteemil on järgmised eelised: Lameda soojustoru saab tihedalt IT-seadmete välispinna külge kinnitada, mis on kasulik soojusülekande efekti suurendamiseks. Aurustamisots ja kondensatsiooniots on ühendatud auruülekandetoru ja vedeliku tagasivoolutoruga, et moodustada mikrokanaliga lameda ahelaga soojustorusüsteem. Kondenseeriva otsa saab paigutada andmekeskusest väljapoole, vähendades sellega andmekeskuse siseruumi jahutuskoormust; ka kondenseeriva otsa soojust saab vähendada.
Sooja tarbevee soojusallikana võtab see tagasi andmekeskuse serveri poolt eralduva soojuse, et saavutada energiasäästu ja heitkoguste vähendamise eesmärki; kogu süsteem kasutab soojusülekande tsükli jaoks gravitatsiooni ja kapillaarjõudu, mille annab mikrokanaliga kapillaari struktuur, ilma välise jõuta.
Töötas välja andmekeskuse heitsoojuse taaskasutussüsteemil põhineva mikrokanaliga lameda ahelaga soojustoru, mis sobib suure soojustihedusega elektroonikale ja suure võimsusega kõrgsagedusliku lülitustoitevarustuse seadmetele. Lame soojustoru on tihedalt IT-seadmete külge kinnitatud. Soojus kantakse üle soojustorusse ja soojustoru kannab soojuse kondensatsiooniotsa läbi sisemise töövedeliku soojuse hajutamiseks. Rack ei pea reserveerima konvektsiooniga soojuse hajumise ruumi; see suurendab tõhusalt riiuli kasutusruumi ja IT-seadmete arvu riiulis saab vastavalt suurendada. Suurendage rackide tihedust ja vähendage andmekeskuse ehituskulusid; see võib samuti parandada seadmete töö efektiivsust ja ohutust, teostada tõhusat soojuse hajumist ja heitsoojuse taaskasutamist ning seadmete taaskasutamist ning toetada andmekeskuste hoonete energiasäästu ja heitkoguste vähendamise tehnoloogiate arendamist. Sellel on oluline kasutusväärtus ja märkimisväärne energiasäästu eelis.
