Sukeldatud faasimuutusjahutuse uurimistöö andmekeskuses

Arvuti jõudluse paranemise ja arvutusseadmete integreerimisega on suurenenud andmekeskuste soojusvoo tihedus, samuti suurenevad nõuded soojuseraldussüsteemidele. Traditsioonilise vesijahutuse ja õhkjahutuse kuumade kohtade ja suure energiatarbimisega seotud probleemide tõttu on raske tekkivaid probleeme lahendada

Elektrooniliste seadmete soojuse hajumise nõuded on viinud faasimuutusega sukeldatud jahutustehnoloogia väljatöötamiseni. Sukeldatud faasimuutusjahutussüsteem koosneb peamiselt aurustussektsioonist, kondensatsioonisektsioonist ja tsirkulatsioonisüsteemist.

Kütteseade on sukeldatud isoleerivasse inertsesse Otsese kontakti ainega soojuse hajutamiseks.

Selle meetodi eelisteks on hea soojuseraldusvõime ja madal energiatarve. Praegu on keelekümblusfaasi muutmise jahutustehnoloogia lapsekingades. Järgmise paari aasta jooksul, koos selliste tehnoloogiate nagu nutikas tööstus ja pilvandmetöötlus, kiire arenguga muutuvad uued soojuse hajumise tehnoloogiad, mida esindab sukeldusfaasimuutusjahutus, kindlasti andmekeskuste peamiseks soojuse hajutamise tehnoloogiaks.

Käesolevas artiklis võetakse lähtepunktiks sukelfaasimuutusega jahutussüsteemi põhistruktuur ja põhimõte, analüüsitakse jahutusmaterjalide valiku ja keeva soojusülekande mehhanismi põhjal uurimistöö praegust fookust ja arendusseisundit ning sukelfaasimuutustega jahutustehnoloogia väljavaateid. .

Teadlased on teinud palju uuringuid andmekeskuste soojuse hajumise meetodite kohta: õhuvoolu korraldamiseks on optimeeritud traditsiooniline õhkjahutusega soojuse hajumine, paigaldatud on vesijahutusega soojuse hajutamise serverid koos tagapaneelidega, soojustoru soojuse hajumise tehnoloogia, sukelfaasimuutus. jahutamine ja heitsoojuse taaskasutamine.

Erinevate energiatarbimise vähendamise tehnoloogiate uurimine. Samal ajal uurivad ka suured serveritootjad kodu- ja välismaal aktiivselt tõhusaid soojuse hajutamise meetodeid. Hiina' ettevõte Sugon tõi kunagi turule sukeldatud jahutusserveri, nagu on näidatud joonisel 2.

Seda serverit saab kasutada andmekeskustes. Arvutiruumi PUE väärtus väheneb 1,05-ni ja energiakulu on traditsioonilise õhkjahutusega andmekeskusega võrreldes rohkem kui 30%. Majanduslik kasu on märkimisväärne.&tsitaat;Kirin" Alibaba käivitatud server ei vaja kliimaseadet, ventilaatoreid ja muid tarvikuid ning seda saab kasutada kõikjal. See säästab rohkem kui 75% ruumist ja selle kõrge õhutihedus hoiab elektroonikakomponendid eemal tolmust, niiskusest ja muudest teguritest ning on kaitstud väliste häirete eest. Lisaks soojuseraldusseadmetele on mõned ettevõtted pühendunud jahutusvahendite uurimisele ja arendamisele, mille on välja töötanud 3M Ameerika Ühendriikides. Novec jahutusvedelik, millel on kõige elementaarsemad isolatsiooniomadused, on madalam kui tavalistel jahutusvahenditel. (nagu puhas vesi, fluoritud vedelik ja mineraalõli).

Erinevates uurimissuundades, keelekümblus Tänu oma eelistele, nagu kõrge soojuseraldusvõime, mugav hooldus ja madal müratase, on faasimuutusega jahutustehnoloogia muutunud praeguste uuringute keskmeks.

Jahutusaine valik Sukeldatud faasimuutusega jahutussüsteemi seade nõuab kõrget tihendusjõudlust ja kõrgemaid nõudeid riistvaraseadmetele; samal ajal on jahutusaine valik ka sukeldatud faasimuutusega jahutustehnoloogia võtmeks. Kvalifitseeritud jahutusainel peaksid olema järgmised omadused.

(1) Sellel on kõrge varjatud aurustumissoojus, see tähendab, et sama palju soojuse hajumist kasutab vähem jahutuskeskkonda, mis võib parandada soojuse hajumise efektiivsust, vähendades samal ajal pumpade, jahutustornide ja muude seadmete täiendavat energiatarbimist.

(2) See vastab isolatsiooninõuetele vedelas, gaasilises ja gaas-vedelik segatud olekus.

(3) Sellel peaks olema madal keemispunkt. Kui serveri temperatuur ei ole väga kõrge, võib ka jahutusvedelik läbida stabiilse faasimuutuse, et soojust ära võtta, et tagada serveri stabiilne temperatuur ja andmekeskuse normaalne töö.

(4) Serveri materjale mittesöövitav.

(5) See on keskkonnasõbralik, mittetoksiline ja kahjutu ning kergesti käsitsetav.

(6) Kõrge ökonoomsus. Praegu kuuluvad sukelfaasimuutusjahutussüsteemi jahutuskeskkonna uurimisvaldkonda aromaatsed ained, silikaadid ja fluorosüsivesinikud. Mineraalõli ja fluoritud vedelik on laialdasemalt kasutatav otsekontaktiga jahutusvahend. Mineraalõli on odav ､Keskkonnasõbralik, mittetoksiline ja kahjutu, kuid kergesti lagunev ja põlev aine, mis on ohtlikum. Mineraalõliga võrreldes on fluoriidi hind veidi kõrgem, kuid selle omadused on stabiilsed, leegiaeglustavad ja sobiva dielektrilise konstandiga. Praegu kõige populaarsem jahutusvahend. Xu Yongsheng ja teised kasutasid nõelplaadist elektroode, et simuleerida tavalist äärmiselt ebaühtlast elektrivälja keskkonda, ja ehitasid osalise tühjenemise tuvastamise platvormi, mis põhines 50 Hz kõrgepinge vahelduvvoolu pingetestisüsteemil, et uurida külmutusagensi keemise mõju osalisele tühjenemisele. läviväärtus. Uurimistulemused näitavad, et külmutusagensi keemine vähendab isolatsioonikeskkonna isolatsiooniläviväärtust. Mo Shenyang ja teised kasutasid isolatsioonikatseseadet, et viia läbi süstemaatiline uuring külmutusagensi FC-72 lagunemisomaduste kohta vedelas, gaasilises ja kahefaasilises olekus. FC-72 auru dielektriline tugevus saadi võimsuse sageduse pinge läbilöögikatse abil ja madala keemispunktiga külmutusagensi aurude mitme rõhu dielektrilise tugevuse test. Wu Xilei ja teised simuleerisid 4 tavaliselt kasutatavat fluoritud vedelikku (FC-72, Novec649, HFE-7100 ja D-1 mõju) sukeldatud faasimuutuse jahutussüsteemi soojuse hajumise mõjule. Simulatsiooni tulemused näitavad, et D-1 keeva soojusülekande jaoks vajalik soojusvoo tihedus on väikseim, kuid selle maksimaalne soojuseraldusvõime on lähedane Novec649-le, veidi madalam kui FC-72 ja HFE-7100, võib see asendada olemasoleva elektroonilise fluoritud. vedel Novec649 sukeldatud faasimuutusjahutuses. Dong Jinxi ja teised analüüsisid sünteetilist süsivesinikel põhinevat jahutusvedelikku (PAO) ja #65 etüleenglükooli katsetega. Sarnase jahutusvedeliku (edaspidi #65) füüsikalised ja termodünaamilised omadused #65 on suurema soojuseraldusvõimega kui PAO, kuid PAO füüsiline stabiilsus ja mittejuhtivus on kõrgemad kui #65. Nüüd on jahutusvahendite ja -vajaduste kohta tehtud uuringuid vähem. Täiendavate uuringute käigus leiti stabiilsete füüsikaliste omaduste ja suure soojuseraldusvõimega jahutuskeskkond.

Sukeldatud faasimuutusega jahutustehnoloogia edasine optimeerimine võib parandada selle jahutuse efektiivsust. Järgmised uurimissuunad on järgmised.

(1) Valmistage ette stabiilsete omadustega jahutuskeskkond, uurige ebaühtlase elektrivälja keskkonna mõju jahutusvedeliku omadustele ja viige läbi jahutuskeskkonna dielektrilise tugevuse test suure väljatugevusega.

(2) Fluoritud vedelikul on tugev lenduvus, sobivate jahutusradiaatorite tihendusmaterjalide uurimine ja arendamine.

(3) Katsete abil uurige täiendavalt erinevate tegurite mõju mullide tekkele mikrokanalis, uurige keeva soojusülekande mehhanismi serveri pinnal ja koostage esinduslikum keeva soojusülekande mudel.

(4) Testige elektroonikaseadmete pakendipolümeermaterjale ajaliselt, et tagada nende kasutusiga, vähendada hoolduskulusid serveri kasutamise ajal ja vähendada sagedasest hooldusest tingitud töökindlust.