Campos de aplicação e tendências futuras de refrigeração líquida por imersão
Com o rápido desenvolvimento de aplicações intensivas em computação, como inteligência artificial, Internet das coisas, criptomoeda e AR/VR, a crescente demanda computacional faz com que o data center se desenvolva gradualmente para "alto desempenho, alta densidade e alto consumo de energia". O resfriamento líquido por imersão usa refrigerante como meio de transmissão de calor. O líquido tem maior condutividade térmica e capacidade de calor específica, por isso pode conduzir o calor mais rapidamente e absorvê-lo de forma mais eficaz. Ao mesmo tempo, como o uso de ventiladores e condicionadores de ar é reduzido, o data center que utiliza tecnologia de refrigeração líquida por imersão tem menor pue.
Os sistemas imersivos de refrigeração líquida utilizam líquidos específicos que entram em contato direto com equipamentos eletrônicos ou mecânicos, transferindo e dispersando calor através da circulação natural ou forçada do líquido. Este método de contato direto e transferência de calor apresenta maior eficiência e menor resistência térmica em comparação ao resfriamento a ar. A primeira etapa é a absorção de calor: O calor gerado pelos dispositivos eletrônicos durante o funcionamento é absorvido diretamente pelos componentes imersos no líquido e, durante esse processo, a temperatura do líquido aumenta gradativamente. A segunda etapa é a transferência de calor: o líquido que aumenta de temperatura é então transportado por convecção natural ou bombeado para outras partes do sistema de refrigeração. O calor é transferido para o mundo exterior através do refrigerador e o líquido é resfriado, reiniciando o ciclo.
A tecnologia de resfriamento de líquido imersivo utiliza principalmente líquidos não condutores e de alta condutividade térmica, que possuem propriedades físicas e químicas exclusivas, tornando-os a escolha ideal para dissipação de calor eficiente. Os líquidos de resfriamento imersivos comuns incluem óleo mineral, líquidos sintéticos (como líquidos com flúor) e líquidos biodegradáveis. Cada um desses meios tem suas próprias vantagens, mas os líquidos sintéticos, especialmente os líquidos fluoretados, são amplamente utilizados em sistemas imersivos de resfriamento de líquidos devido à sua excelente condutividade térmica e propriedades de isolamento elétrico. Os líquidos fluoretados não só possuem boa condutividade térmica, mas também possuem as características de baixa viscosidade e baixa tensão superficial, o que permite que o líquido flua facilmente e preencha diversas lacunas no equipamento, transferindo calor de forma eficaz e garantindo efeitos de resfriamento estáveis.
Para maximizar a eficiência da tecnologia de refrigeração líquida imersiva, o design e a otimização do sistema são cruciais. Ao projetar, não é apenas necessário considerar a seleção do meio de resfriamento adequado, mas também planejar razoavelmente o layout e a configuração do sistema de resfriamento.
Otimização do layout do equipamento: Ao organizar razoavelmente o equipamento que precisa de resfriamento, garanta que cada componente possa receber resfriamento uniforme e eficaz. Isto inclui considerar o caminho do fluxo do líquido e evitar a ocorrência de pontos quentes.
Otimização do ciclo de resfriamento: incluindo a seleção de sistemas de bombeamento e resfriadores apropriados para garantir a operação eficiente do ciclo de resfriamento. Ajuste a taxa de fluxo e o tamanho do refrigerador para obter um desempenho ideal de troca de calor.
A tecnologia imersiva de resfriamento líquido tem sido amplamente aplicada em áreas como data centers, computação de alto desempenho e equipamentos de telecomunicações. Com a maturidade da tecnologia e o surgimento de novos materiais, espera-se que seu escopo de aplicação se expanda ainda mais. Com as crescentes exigências de eficiência energética e proteção ambiental, as tecnologias de refrigeração de baixo consumo e alta eficiência tornar-se-ão o foco da investigação. Espera-se que a tecnologia de refrigeração líquida imersiva seja amplamente aplicada no futuro devido ao seu excelente índice de eficiência energética.
