Placa de refrigeração líquida do microcanal com soluções térmicas da câmara de vapor
Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de comunicação, a potência térmica dos dispositivos eletrônicos também aumenta constantemente. O consumo de energia de cada geração de produtos em evolução aumenta cerca de 30% a 50%. O aumento contínuo na densidade do fluxo de calor do chip restringe diretamente a dissipação de calor e a confiabilidade do chip. Ao mesmo tempo, devido ao alto consumo de energia e à capacidade insuficiente da sala de informática existente, a sala de informática enfrenta uma pressão significativa no fornecimento de energia e na dissipação de calor. O resfriamento a ar tradicional é difícil de sustentar devido ao alto ruído de dissipação de calor, alto consumo de energia e grande área ocupada.
Neste contexto, surgiram centros de dados refrigerados a líquido com servidores e outros equipamentos refrigerados a líquido, proporcionando novas soluções para o arrefecimento e dissipação de calor dos centros de dados. Na tecnologia de resfriamento indireto de líquido em rápido desenvolvimento, a placa de resfriamento líquido é o componente principal de um sistema de resfriamento líquido monofásico ou bifásico. Os componentes eletrônicos são fixados à superfície da placa de resfriamento líquido e o calor dos componentes eletrônicos é transferido para a placa de resfriamento líquido por meio da condução de calor. A placa de resfriamento líquido e o fluido de trabalho passam por uma transferência de calor convectiva forte e eficaz.
O desempenho térmico de um chip está relacionado à vida útil do dispositivo. De acordo com os resultados da pesquisa, a taxa de falhas de componentes eletrônicos na área de comunicação está exponencialmente relacionada à temperatura, com a taxa de falhas dobrando para cada aumento de 10 graus C na temperatura. Em comparação com o resfriamento por ar forçado tradicional, a tecnologia de resfriamento líquido tem melhor efeito de dissipação de calor e caminho de dissipação de calor mais curto. Como um método emergente e eficiente de dissipação de calor, ele pode resolver de forma mais eficaz os problemas dos operadores em relação à aplicação de equipamentos de alto consumo de energia e alto fluxo de calor em salas de informática. Além disso, com o aumento do consumo de energia do equipamento e da densidade do fluxo de calor, as vantagens da tecnologia de resfriamento líquido, como forte capacidade de dissipação de calor, redução do ruído ambiente e conservação de energia verde, se tornarão mais proeminentes.
Um novo tipo de placa de resfriamento líquido com microcanais de câmara de vapor. Em comparação com as placas frias tradicionais, possui capacidade de dissipação de calor mais eficiente e é mais adequada para resolver problemas de alto consumo de energia e dissipação de calor de alto fluxo de calor. A placa de resfriamento líquido pode ser dividida em placa de resfriamento com ranhura fresada e placa de resfriamento de microcanal de acordo com o formato do canal de fluxo. A placa fria ranhurada fresada é formada por usinagem e, devido às limitações de processamento, sua capacidade de dissipação de calor é de aproximadamente 65 W/cm2. Placa fria de microcanais geralmente se refere a uma placa fria com tamanho de canal de 10-1000 µ m, que é processada e formada principalmente por meio de um processo de raspagem de aletas e tem capacidade de dissipação de calor de aproximadamente 80 W/cm2.
No campo da comunicação, com o desenvolvimento da digitalização, o poder da computação continua a crescer e a densidade do fluxo de calor dos chips continua a aumentar. Espera-se que a densidade de potência do chip exceda 100 W/cm2 dentro de 3 anos. Para chips de alto consumo de energia e alto fluxo de calor, as placas frias de microcanais convencionais não são mais capazes de atender às necessidades de dissipação de calor. A fim de romper o gargalo de dissipação de calor, as placas resfriadas por líquido VC e microcanais são combinadas para utilizar de forma abrangente a capacidade de difusão rápida de calor do VC e a capacidade de transferência de calor das placas resfriadas por líquido microcanais, resolvendo o problema de dissipação de calor de chips de alto fluxo de calor.
O princípio de funcionamento de uma placa de resfriamento líquido de microcanais compostos com uma placa de temperatura uniforme: O chip transfere calor para o material de interface e posteriormente para a superfície de evaporação do VC, utilizando as características de temperatura uniforme do VC para obter rápida difusão ou migração de calor. Então, a transferência de calor convectiva entre o fluido de trabalho e a placa fria retira continuamente o calor gerado pelo chip, conseguindo o resfriamento do chip de alto fluxo de calor.
