Aplicación de la tecnología de tubería de calor en el sistema de enfriamiento del centro de datos
Con el avance de la ciencia y la tecnología, el equipo de TI en la sala de computadoras del sistema de información electrónica está altamente integrado, y su desviación de eficiencia energética y la creciente disipación de calor de la sala de computadoras han comenzado a recibir una gran atención por parte de la industria. Según las estadísticas de los departamentos autorizados, la industria de comunicaciones de alta gama concentrada en servidores de mi país consume electricidad En 2007, ha alcanzado más de 20 mil millones de kW · h, y la industria de la información se ha convertido en un alto nivel de energía. industria del consumo.
Como espacio funcional, los centros de datos contienen servidores de datos, equipos informáticos, sistemas de aire acondicionado y equipos eléctricos que consumen mucha energía durante su funcionamiento. Los sistemas de aire acondicionado, en particular, representan el 40% del consumo total de energía de los centros de datos. Según las últimas estadísticas de energía, el mundo es actualmente El consumo de energía total del centro de datos ha representado el 3% del consumo de energía global. Por lo tanto, reducir el consumo de energía del sistema de enfriamiento del centro de datos y cambiar el modo actual de alto consumo de energía se ha convertido en un problema urgente para los operadores actuales del centro de datos.
2.Introducción a la tecnología de tubería de calor del sistema de enfriamiento del centro de datos
2.1 Estructura de la tubería de calor
Los tubos de calor de uso común se componen de tres partes: el cuerpo principal es un tubo de metal cerrado (que incluye la pared del tubo y la tapa del extremo), y hay una pequeña cantidad de medio de trabajo (fluido de trabajo) y estructura capilar (núcleo del tubo) en el cavidad interna; según si tiene una estructura capilar El tubo de calor se puede dividir en un tubo de calor asistido por gravedad y un tubo de calor capilar. Según la temperatura de trabajo requerida, se pueden seleccionar diferentes tipos de fluidos de trabajo para la tubería de calor, como agua, acetona, metanol o refrigerante, etc.
2.2 Principio de funcionamiento del tubo de calor
Cuando se calienta un extremo del tubo de calor, el líquido de la mecha capilar se evapora y se vaporiza. El vapor fluye hacia el otro extremo bajo una ligera diferencia de presión y libera calor para condensarse en un líquido. El líquido fluye de regreso a la sección de evaporación a lo largo del material poroso por la acción de la fuerza capilar. De esta forma se hace circular el calor. Pasar de un extremo al otro.
En este proceso de transferencia de calor, se incluyen específicamente los siguientes seis procesos interrelacionados: el calor se transfiere desde la fuente de calor a través de la pared del tubo de calor y la mecha llena con fluido de trabajo a la interfaz líquido-gas en la sección de evaporación; el líquido se está evaporando Se evapora en la interfaz líquido-gas de la sección de condensación; el vapor en la cámara de vapor fluye desde la sección de evaporación a la sección de condensación; el vapor se condensa en la interfaz líquido-gas en la sección de condensación; el calor pasa a través de la interfaz líquido-gas desde la interfaz líquido-gas en la sección de condensación. El núcleo, el líquido y la pared del tubo se transmiten a la fuente fría; en la mecha, debido a la fuerza capilar (o gravedad), el líquido de trabajo condensado fluye de regreso a la sección de evaporación.
La tecnología existente de tubos de calor puede ayudar a los centros de datos a ahorrar energía y reducir el consumo, y tiene muchas ventajas, pero aún existen los siguientes problemas: la combinación de tubos de calor redondos existentes y la superficie exterior de los equipos de TI es un problema difícil; el calor liberado por el extremo de condensación del tubo de calor todavía se descarga en los datos.En el espacio interno del centro, la carga de enfriamiento en el centro de datos no se ha reducido y aún necesita ser enfriado por aire acondicionado, que no logra el efecto de ahorro de energía y reducción de emisiones. Algunos tubos de calor requieren energía externa para funcionar.
En respuesta a los problemas anteriores, se propone un sistema de tubería de calor de circuito plano de microcanal basado en la refrigeración del centro de datos y la recuperación de calor residual. Este sistema tiene las siguientes ventajas: El tubo de calor plano se puede unir estrechamente a la superficie exterior del equipo de TI, lo que es beneficioso para mejorar el efecto de transferencia de calor. El extremo de evaporación y el extremo de condensación están conectados por una tubería de transferencia de vapor y una tubería de retorno de líquido para formar un sistema de tubería de calor de circuito plano de microcanal. El extremo de condensación se puede colocar fuera del centro de datos, reduciendo así la carga de enfriamiento del espacio interno del centro de datos; también se puede reducir el calor del extremo de condensación.
Como fuente de calor del agua caliente sanitaria, recupera el calor emitido por el servidor del centro de datos para lograr el propósito de ahorro de energía y reducción de emisiones; todo el sistema utiliza la gravedad y la fuerza capilar proporcionada por la estructura capilar de microcanales para el ciclo de transferencia de calor, sin ningún impulso de fuerza externa.
Desarrolló una tubería de calor de circuito plano de microcanal basada en el sistema de recuperación de calor residual del centro de datos, adecuada para equipos electrónicos de alta densidad de calor y equipos de suministro de energía de conmutación de alta frecuencia y alta potencia. El tubo de calor plano está estrechamente unido al equipo de TI. El calor se transfiere al tubo de calor, y el tubo de calor transfiere el calor al extremo de condensación a través del fluido de trabajo interno para disipar el calor. El bastidor no necesita reservar espacio de disipación de calor por convección; aumentará efectivamente el espacio de uso del bastidor y la cantidad de equipos de TI en el bastidor se puede aumentar de manera adecuada. Aumente la densidad de los racks y reduzca los costos de construcción del centro de datos; También puede mejorar la eficiencia operativa y la seguridad de los equipos, lograr una disipación de calor eficiente y la recuperación y reutilización de calor residual de los equipos, y brindar apoyo para el desarrollo de tecnologías de ahorro de energía y reducción de emisiones para los edificios de centros de datos. Tiene un valor de aplicación importante y importantes beneficios de ahorro de energía.
