Tõhus vedelikjahutustehnoloogia andmekeskuste jaoks
Seoses selliste tööstusharude kiirenenud arenguga nagu tehisintellekt, pilvandmetöötlus ja suurandmed on andmekeskuste nõudlus, ulatus ja ehitustööd märkimisväärselt kasvanud. Andmekeskuste energiatarbimise probleem muutub aga üha tõsisemaks. Kuna märkimisväärne osa traditsiooniliste andmekeskuste energiatarbimisest pärineb jahutussüsteemidest, on vaja roheliste andmekeskuste ehitamiseks kasutada uusi vedelikjahutustehnoloogiaid.
Kiibi TDP (termiline disainivõimsus) suureneb järk-järgult ja mõned kiibid ulatuvad isegi 360 W-ni. See kujutab endast tõsist väljakutset serverikiipide soojuse hajutamisele traditsioonilistes andmekeskustes, mis kasutavad tavaliselt õhkjahutusega jahutustehnoloogiat. Üldiselt on soojusvoo tihedus ligikaudu 5-10 W/cm ² jõudnud õhkjahutusega jahutustehnoloogia piirini ja suurem soojusvoo tihedus võib kergesti viia selleni, et suurt hulka soojust ei saa kiibid õigeaegselt. Peamine meede, mida andmekeskused saavad selle probleemi lahendamiseks võtta, on vedelikjahutustehnoloogia. Üldiselt on vedelike soojusnäitajad palju paremad kui õhul, nende soojusjuhtivus on umbes 15-25 korda suurem kui õhul ja erisoojusmaht isegi 1000-3500 korda suurem kui õhul. Vedelikjahutusega soojuse hajumise tehnoloogia on näidanud paremat soojusülekande jõudlust võrreldes õhkjahutusega soojuse hajumise tehnoloogiaga.
Võrreldes pihustus- ja sukeldusvedeliku jahutustehnoloogiatega ei pea külmplaadi vedelikjahutustehnoloogia arvestama jahutusvedeliku juhtivuse probleemiga. Saadaval on mitut tüüpi jahutusvedelikke, nagu deioniseeritud vesi, nanofluidid jne, ning nende soojuslikud omadused on üldiselt paremad kui isoleeriva jahutusvedeliku oma. Lisaks võib külmaplaadi voolukanali struktuuri optimeerimine suurendada konvektiivse soojusülekande pindala või suurendada konvektiivse soojusülekande intensiivsust, tugevdades seeläbi tõhusalt soojusülekannet. Praegu kasutatakse andmekeskuste külmplaadi jahutustehnoloogiat peamiselt kiibi vedelikjahutuseks ja peamine uurimissuund on kanalite topoloogia optimeerimine.
Andmekeskuses rakendatakse pihustusjahutustehnoloogiat ning serveri elektroonikaseadmeid jahutatakse sageli kontaktiliselt pihustusplaatide abil. Jet jahutustehnoloogia ja pihustusjahutustehnoloogia on kaks tehnoloogiat, mis võimaldavad saavutada suuremat soojusvoogu ja soojuse hajumist.
Sukeljahutuse põhiline tööpõhimõte on elektroonikaseadmete täielik sukeldamine jahutusvedelikku ja soojuse hajumine tsirkulatsiooni kaudu. Sukeljahutustehnoloogia kuulub passiivse kõigi vedelikjahutuse tehnoloogiate hulka. Käesoleval ajal on sukeljahutustehnoloogia peamised uurimissuunad: sukelsoojusülekande struktuuri optimeerimine (paigutus ja soojuseralduspinna struktuur), sukeldus-kõrgetõhusa jahutusvedeliku ja sukelkeev soojusülekande optimeerimine.
Praegu keskendub vedelikjahutustehnoloogia uurimissuund peamiselt soojusülekande struktuuride optimeerimisele, tõhusatele jahutusvedelikele ja kahefaasilisele keeva soojusülekandele. Soojusülekande struktuuride, näiteks massiivi paigutuse ja mikro/nano pinnastruktuuride optimeerimine, et saavutada töövedeliku vooluomaduste muutmise kaudu suurepärane soojusülekande jõudlus ja kuidas parandada töötlemistehnoloogia mugavust, on muutunud üheks võtmeküsimuseks selle tõhus edendamine. Andmekeskuste vedelikjahutustehnoloogia on alles lapsekingades ja veel on palju võtmeprobleeme, millega tuleb kiiresti tegeleda. Võrreldes õhkjahutustehnoloogial ehitatud andmekeskustega on vedelikjahutustehnoloogial ehitatud andmekeskuste sisemine paigutus, arhitektuur, seadmed ja muud nõuded läbi teinud olulisi muudatusi, mis paratamatult rekonstrueerivad vastava tööstusharu andmekeskuste ketti.
