Aplicação 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 consumo de energia do data center é composto aproximadamente por equipamentos de comunicação e rede, sistema de alimentação e distribuição de energia, iluminação e equipamentos auxiliares e sistema de refrigeração, dentre eles, o consumo de energia da parte de refrigeração representa cerca de 40 por cento do consumo total de energia do centro de dados. Melhorar a eficiência do sistema de refrigeração do data center e reduzir o consumo de energia são muito importantes para atingir a meta de “duplo carbono”.
Os métodos comuns de resfriamento líquido incluem placa fria, spray e imersão. Entre eles, o resfriamento por 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 refrigeração no ambiente de computação de alto desempenho.
Maior eficiência energética:
O resfriamento líquido por imersão usa refrigerante como meio de transmissão de calor. O líquido tem maior condutividade térmica e capacidade de calor específico, por isso pode conduzir o calor mais rapidamente 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 que utiliza a tecnologia de refrigeração líquida por imersão tem um pue menor.
Maior densidade de potência:
Além disso, pode efetivamente impedir que o equipamento seja imerso no ar e na umidade devido à baixa temperatura do líquido de resfriamento, o que pode proteger efetivamente 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 por imersão permite que os servidores sejam dispostos de forma próxima, sem distância de separação, e não há necessidade de configurar ventiladores. Não há necessidade de unidades de ar condicionado e refrigeração na casa 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 por imersão tem maior utilização de espaço do que as soluções tradicionais de resfriamento.
Realização de refrigeração líquida de imersão:
O calor gerado pelo líquido de resfriamento por imersão pode ser dividido em duas fases: resfriamento por imersão em líquido monofásico e resfriamento por imersão em líquido bifásico.
No sistema de refrigeração líquida de imersão monofásica, todos os componentes de aquecimento do equipamento de TI são completamente imersos no refrigerante não condutivo circulante, e o calor emitido pelo equipamento é transmitido diretamente ao refrigerante. O refrigerante do resfriamento líquido de imersão monofásica geralmente tem um alto ponto de ebulição, e o refrigerante não mudará de fase após a absorção de calor e sempre permanecerá no estado líquido.
Quando o líquido de resfriamento é imerso no condensador, uma grande quantidade de calor será absorvida pelo líquido em ebulição e será absorvida pelo líquido de resfriamento líquido. Ao mesmo tempo, uma grande quantidade de calor será absorvida pelo líquido de resfriamento líquido que é imerso no condensador até o ponto de ebulição. A água de resfriamento aquecida no condensador é descarregada através do sistema de líquido de resfriamento circulante.
Problemas e desafios:
1. Embora a tecnologia de refrigeração líquida submersa 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 refrigeração líquida submersa, exceto para cenários específicos, como 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 refrigeração líquida submersa, é necessário considerar de forma abrangente todas as despesas reais. Inclui não apenas o preço do tanque e do líquido refrigerante do equipamento de refrigeração líquida 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 a prática de projeto do sistema de refrigeração líquida.
