Tecnologia de resfriamento líquido de imersão do data center

Com o rápido desenvolvimento de aplicações intensivas em computação, como inteligência artificial, Internet das Coisas, criptomoedas e AR/VR, a crescente demanda de computação faz com que o data center se desenvolva gradualmente para "alto desempenho, alta densidade e alto consumo de energia". O consumo de energia do data center é composto aproximadamente por equipamentos de comunicação e rede, sistema de fornecimento e distribuição de energia, iluminação e equipamentos auxiliares e sistema de refrigeração, Entre eles, o consumo de energia da peça de resfriamento representa cerca de 40% do consumo total de energia do data center. Melhorar a eficiência do sistema de resfriamento do data center e reduzir o consumo de energia são muito importantes para alcançar o objetivo de "carbono duplo".

Os métodos comuns de resfriamento líquido incluem placa fria, spray e imersão. Entre eles, o resfriamento líquido de imersão tem a maior eficiência de transferência de calor e pode evitar pontos quentes locais. É o meio técnico mais provável para resolver vários problemas enfrentados pelo sistema de resfriamento no ambiente de computação de alto desempenho.

Maior eficiência energética:

O resfriamento líquido de imersão usa refrigerante como meio de transmissão de calor. O líquido tem maior condutividade térmica e capacidade de calor específica, para que possa conduzir o calor mais rápido e absorver o calor de forma mais eficaz. Ao mesmo tempo, como o uso de ventiladores e condicionadores de ar é reduzido, o data center usando a tecnologia de resfriamento líquido de imersão tem pue mais baixo.

Maior densidade de energia:

Além disso, pode efetivamente evitar que o equipamento fique imerso no ar e na umidade devido à baixa temperatura do líquido de resfriamento, o que pode efetivamente proteger o equipamento da corrosão do líquido de resfriamento e do ventilador na sala de máquinas.

Maior utilização do espaço:

O excelente desempenho térmico do resfriamento líquido de imersão permite que os servidores sejam intimamente organizados sem distância de separação, e não há necessidade de configurar ventiladores. Não há necessidade de ar condicionado e unidades de refrigeração na sala de máquinas, não há necessidade de instalar instalações fechadas para canais frios e quentes, e não há necessidade de pisos elevados. Portanto, o resfriamento líquido de imersão tem maior utilização de espaço do que as soluções tradicionais de resfriamento.

Realização de resfriamento líquido de imersão:

O calor gerado pelo líquido de resfriamento de imersão pode ser dividido em duas fases: resfriamento de imersão líquida em fase única e resfriamento de imersão líquida em duas fases .

Resfriamento de imersão líquida em fase única:

No sistema de resfriamento líquido de imersão em fase única, todos os componentes de aquecimento dos equipamentos de TI estão completamente imersos no refrigerante não condutor circulante, e o calor emitido pelo equipamento é transmitido diretamente ao refrigerante. O resfriador de resfriamento líquido de imersão em fase única geralmente tem um ponto de ebulição alto, e o refrigerante não mudará de fase após absorver calor, e sempre permanecerá no estado líquido

Resfriamento de imersão líquida em duas fases:

Quando o líquido de resfriamento estiver imerso no condensador, uma grande quantidade de calor será absorvida no líquido fervente, e será absorvida pelo líquido de resfriamento líquido. Ao mesmo tempo, uma grande quantidade de calor será absorvida pelo líquido de resfriamento líquido que está imerso no condensador até o ponto de ebulição, a água de resfriamento aquecida no condensador é descarregada através do sistema líquido de resfriamento circulante.

Problemas e desafios:

1. Embora a tecnologia de resfriamento líquido submerso tenha excelente desempenho de dissipação de calor, não há uma forte demanda por data centers convencionais para atualizar o esquema tradicional de dissipação de calor para resfriamento líquido submerso, exceto para cenários específicos como a mineração de moeda digital criptografada.

2. Como a tecnologia de resfriamento líquido submerso utiliza dissipação de calor líquido, para ser compatível com o refrigerante, o equipamento de hardware geralmente precisa ser ajustado adequadamente para se adaptar ao resfriamento submerso. Embora alguns OEMs tenham suportado o equipamento adequado para o resfriamento líquido submerso, muitos fabricantes de equipamentos não projetaram ou testaram o resfriamento líquido submerso.

3. Ao calcular o custo de implantação do sistema de resfriamento líquido submerso, é necessário considerar de forma abrangente todas as despesas reais. Inclui não apenas o preço do tanque de equipamentos de resfriamento líquido e do refrigerante e o custo de manutenção subsequente, mas também o custo de transformação e manutenção de uma série de outras instalações, como bombas, trocadores de calor, filtros e sensores para atender à prática de design do sistema de resfriamento líquido.