Immersions-Flüssigkeitskühlungstechnologie für Rechenzentren
Definition und Prinzip der Immersions-Flüssigkeitskühlungstechnologie:
Die Flüssigkeitskühlung bezieht sich nicht einfach auf Wasser. Es bezieht sich auf die Verwendung der Flüssigkeit mit hoher spezifischer Wärmekapazität als Übertragungsmedium, um die von Geräten oder Servern erzeugte Wärme abzuführen und zu kühlen. Derzeit gibt es drei Einsatzarten der Flüssigkeitskühlungstechnologie, nämlich Eintauchen, Kühlplatte und Sprühen. Die Immersionsflüssigkeitskühltechnologie ist eine Art Kühltechnologie, bei der Flüssigkeit als Wärmeübertragungsmedium verwendet wird, das Heizgerät in Flüssigkeit eingetaucht wird und der Wärmeaustausch durch direkten Kontakt erfolgt. Je nachdem, ob das Medium eine Phasenänderung aufweist, kann es in einphasiges Eintauchen und zweiphasiges Eintauchen unterteilt werden.
Prinzip der Einphasen-Tauchflüssigkeitskühlung: Bei der Einphasen-Tauchflüssigkeitskühlung behält die elektronische fluorierte Flüssigkeit die flüssige Phase bei. Die elektronischen Komponenten werden direkt in die fluorierte Flüssigkeit mit dielektrischen Eigenschaften eingetaucht, und die Flüssigkeit befindet sich in einem abgedichteten, aber einfach zu bedienenden Schrank. Die Wärme wird von den elektronischen Bauteilen auf die Flüssigkeit übertragen. Im Allgemeinen wird die Umwälzpumpe verwendet, um die erwärmte elektronische fluorierte Flüssigkeit zum Wärmetauscher umzuwälzen. Kühlen Sie im Wärmetauscher ab und kehren Sie zum Schrank zurück.
Prinzip der zweiphasigen Immersionsflüssigkeitskühlung: Bei der zweiphasigen Immersionsflüssigkeitskühlung wird die Wärmeübertragungseffizienz der Flüssigkeit durch den Siede- und Kondensationsprozess der elektronischen fluorierten Flüssigkeit exponentiell verbessert. Die elektronischen Komponenten werden direkt in die dielektrische Flüssigkeit im Gehäuse eingetaucht, das abgedichtet, aber einfach zu bedienen ist. Im Schrank wird Wärme von den elektronischen Komponenten auf die fluorierte Flüssigkeit übertragen und bringt die Flüssigkeit zum Kochen, um Dampf zu erzeugen. Der Dampf kondensiert am Wärmetauscher (Kondensator) im Schrank und gibt die Wärme an das im Rechenzentrum zirkulierende Anlagenkühlwasser ab.
Nutzen und Vorteile:
Im Vergleich zur herkömmlichen Luftkühlung bietet das Immersionsflüssigkeitskühlsystem eine größere Wärmeableitungskapazität - die Wärme, die von demselben Flüssigkeitsvolumen transportiert wird, ist fast 3000-mal so hoch wie die des gleichen Luftvolumens, und die Wärmeleitfähigkeit von Flüssigkeit ist 25-mal so hoch wie die von Luft - bietet eine Vielzahl von Möglichkeiten für den Hochleistungseinsatz von Rechenzentren. Wenn die Leistungsdichte des Rechenzentrums bei gleicher Rechenzentrumsfläche um das 10-fache zunimmt, beispielsweise ein Rack 50 kW oder 100 kW erreicht, ist es offensichtlich, dass die Flüssigkeitskühlung unter Wasser zu erheblichen Platz- und Energieeinsparungen führen kann.
1. Die Anwendung der Immersionsflüssigkeitskühlungstechnologie ist hilfreich, um die Energieeinsparung des Rechenzentrums zu realisieren. Erstens entfernt das Rechenzentrum mit Immersionsflüssigkeitskühlung im Vergleich zum herkömmlichen luftgekühlten Rechenzentrum die Klimaanlage und die entsprechende luftgekühlte Infrastruktur und erhöht die Umwälzpumpe, wodurch die Baukosten eingespart werden können. Zweitens kann das Rechenzentrum mit Flüssigkeitskühlung im Vergleich zum Luftkühlsystem etwa 30 Prozent Energie einsparen, das Energieverbrauchsverhältnis effektiv senken und den Pue auf 1,05 senken, wodurch die Anforderungen eines grünen Rechenzentrums erfüllt werden.
2. Die effiziente Kühlung der Immersionsflüssigkeitskühlungstechnologie kann die Effizienz und Stabilität von IT-Geräten effektiv verbessern. Der Temperaturübertragungseffekt der Flüssigkeitsleitung ist schneller und besser, wodurch die effiziente Kühlung von IT-Geräten realisiert werden kann. Gleichzeitig ändert sich aufgrund der großen spezifischen Wärmekapazität der Flüssigkeit ihre Temperatur nach Aufnahme einer großen Wärmemenge nicht wesentlich, sodass die Temperatur von IT-Geräten stabilisiert werden kann.
3. Immersions-Flüssigkeitskühlungstechnologie hilft, Geräusche im Rechenzentrum zu reduzieren und einen Stummschalteffekt zu erzielen. Bei gleichen Wärmeabfuhrbedingungen haben das im Flüssigkeitskühlsystem verwendete Pumpen- und Kühlmittelsystem keinen Lüfter, der viel Lärm erzeugt. Verglichen mit der herkömmlichen Klimaanlage ist das Geräusch geringer. Im Allgemeinen kann das Hauptrauschen in den Tauchflüssigkeitskühlungsdaten auf unter 50 dB geregelt werden.
4. Immersionsflüssigkeitskühlungstechnologie hilft, die Serverdichte pro Raumeinheit des Rechenzentrums zu verbessern und die Recheneffizienz des Rechenzentrums erheblich zu verbessern. Das Flüssigkeitskühlungs-Rechenzentrum erspart den Bau von Klimaanlagen und entsprechender Infrastruktur, spart viel Platz und kann mehr Server aufnehmen. Gleichzeitig kann die Flüssigkeitskühltechnologie die Kühlarbeit des Rechenzentrums mit hoher Leistungsdichte bewältigen. Beispielsweise kann die Leistungsverteilung eines einzelnen Schranks mehr als 50 KW oder in Zukunft sogar 150 KW erreichen. Das Rechenzentrum mit Flüssigkeitskühlung kann mit hochdichten Servern ausgestattet werden, so dass die Einheitsfläche eine mehrfach oder sogar zehnmal höhere Recheneffizienz als der herkömmliche Computerraum erreichen kann.
Die Entwicklung von Rechenzentren mit Immersionsflüssigkeitskühlung wird nicht nur vertikal in verschiedene Branchen eindringen, sondern auch horizontal mit künstlicher Intelligenz, Edge-Computing, 5g und anderen Technologien kombiniert werden. Während die Implementierung anderer Technologien unterstützt wird, wird es auch eine bessere Entwicklung in der praktischen Anwendung erreichen und die digitale Transformation und Implementierung der gesamten Branche fördern. Mit der Beschleunigung der digitalen Transformation verschiedener Branchen in der Gesellschaft wird die Immersions-Flüssigkeitskühlungstechnologie zur Förderung der Einsparung von grüner Energie und einer nachhaltigen Entwicklung eine Gelegenheitsphase für eine schnelle Entwicklung einleiten, die auf einer Reihe von technischen Vorteilen und Entwicklungspotenzialen basiert.
