Effektiv vätskekylningsteknik för datacenter
Med den accelererade utvecklingen av branscher som artificiell intelligens, cloud computing och big data har efterfrågan, skalan och byggansträngningarna för datacenter ökat avsevärt. Men energiförbrukningsproblemet i datacenter blir allt allvarligare. På grund av det faktum att en betydande del av energiförbrukningen i traditionella datacenter kommer från kylsystem, är det nödvändigt att använda nya vätskekylningstekniker för att bygga gröna datacenter.
Chippets TDP (thermal design power) ökar gradvis, och vissa chips når till och med 360W. Detta utgör en allvarlig utmaning för värmeavledningen av serverchips i traditionella datacenter som vanligtvis använder luftkyld kylningsteknik. Generellt sett har en värmeflödestäthet på cirka 5-10 W/cm ² nått gränsen för luftkyld kylteknik, och högre värmeflödestätheter kan lätt leda till att en stor mängd värme inte kan släppas ut från marker i tid. Den huvudsakliga åtgärden som datacenter kan vidta för att lösa detta problem är vätskekylningsteknik. Generellt sett är vätskors termiska prestanda mycket bättre än luftens, med en värmeledningsförmåga på ungefär 15-25 gånger luftens och en specifik värmekapacitet till och med 1000-3500 gånger luftens. Vätskekyld värmeavledningsteknik har visat överlägsen prestanda vid värmeöverföring jämfört med luftkyld värmeavledningsteknik.
Jämfört med spray- och nedsänkningsvätskekylningstekniker behöver kylplattans vätskekylningsteknik inte ta hänsyn till frågan om kylvätskans ledningsförmåga. Det finns många typer av kylvätska tillgängliga, såsom avjoniserat vatten, nanofluider, etc., och deras termiska egenskaper är generellt sett bättre än isolerande kylvätska. Dessutom kan optimering av den kalla plattans flödeskanalstruktur öka den konvektiva värmeöverföringsarean eller förbättra den konvektiva värmeöverföringsintensiteten, och därigenom effektivt stärka värmeöverföringen. För närvarande används kylplattans kylteknik i datacenter huvudsakligen för vätskekylning av chip, och den huvudsakliga forskningsriktningen är kanaltopologioptimering.
Spraykylningsteknik tillämpas i datacentret och de elektroniska enheterna i servern kyls ofta på ett kontaktsätt med hjälp av sprayplattor. Jetkylningsteknik och spraykylningsteknik är två tekniker som kan uppnå högre värmeflöde och värmeavledning.
Den grundläggande arbetsprincipen för nedsänkningskylning är att helt nedsänka elektroniska enheter i kylvätska och uppnå värmeavledning genom cirkulation. Nedsänkningstekniken tillhör passiv all vätskekylningsteknik. För närvarande är de huvudsakliga forskningsinriktningarna för nedsänkningskylningsteknik: optimering av nedsänkningsvärmeöverföringsstruktur (arrangemang och värmeavledningsytstruktur), nedsänkning av högeffektiv kylvätska och nedsänkning av kokande värmeöverföring.
För närvarande fokuserar forskningsriktningen för vätskekylningsteknik huvudsakligen på att optimera värmeöverföringsstrukturer, effektiva kylvätskor och tvåfas kokande värmeöverföring. Att optimera värmeöverföringsstrukturer, såsom arrayarrangemang och mikro/nano ytstrukturer, för att uppnå utmärkt värmeöverföringsprestanda genom att ändra flödesegenskaperna för arbetsvätskan, och hur man kan förbättra bekvämligheten med processteknik, har blivit en av nyckelfrågorna för dess effektiva marknadsföring. Tekniken för vätskekylning i datacenter är fortfarande i sin linda, och det finns fortfarande många nyckelfrågor som måste åtgärdas omgående. Jämfört med datacenter byggda på luftkylningsteknik har datacenter byggda på vätskekylningsteknik genomgått betydande förändringar i sin interna layout, arkitektur, utrustning och andra krav, vilket oundvikligen kommer att rekonstruera den relevanta industrikedjan av datacenter
