Tecnología de refrigeración líquida por inmersión del centro de datos
Con el rápido desarrollo de aplicaciones informáticas intensivas como inteligencia artificial, Internet de las cosas, criptomonedas y AR/VR, la creciente demanda informática hace que el centro de datos se desarrolle gradualmente hacia "alto rendimiento, alta densidad y alto consumo de energía". El consumo de energía del centro de datos se compone aproximadamente de equipos de comunicación y red, suministro de energía y sistema de distribución, equipos auxiliares y de iluminación y sistema de enfriamiento. Entre ellos, el consumo de energía de la parte de enfriamiento representa alrededor del 40 por ciento del consumo total de energía. del centro de datos. Mejorar la eficiencia del sistema de refrigeración del centro de datos y reducir el consumo de energía son muy importantes para lograr el objetivo del "doble carbono".
Los métodos comunes de enfriamiento por líquido incluyen placa fría, rociado e inmersión. Entre ellos, el enfriamiento por líquido de inmersión tiene la mayor eficiencia de transferencia de calor y puede evitar puntos calientes locales. Es el medio técnico más probable para resolver varios problemas que enfrenta el sistema de enfriamiento en el entorno informático de alto rendimiento.
Mayor eficiencia energética:
La refrigeración líquida por inmersión utiliza refrigerante como medio de transmisión de calor. El líquido tiene mayor conductividad térmica y capacidad de calor específico, por lo que puede conducir el calor más rápido y absorberlo de manera más efectiva. Al mismo tiempo, debido a que se reduce el uso de ventiladores y acondicionadores de aire, el centro de datos que usa tecnología de refrigeración líquida por inmersión tiene un pue más bajo.
Mayor densidad de potencia:
Además, puede evitar eficazmente que el equipo se sumerja en el aire y la humedad debido a la baja temperatura del líquido refrigerante, lo que puede proteger eficazmente al equipo de la corrosión del líquido refrigerante y del ventilador en la sala de máquinas.
Mayor utilización del espacio:
El excelente rendimiento térmico de la refrigeración líquida por inmersión permite que los servidores estén dispuestos cerca sin distancia de separación, y no hay necesidad de configurar ventiladores. No hay necesidad de unidades de aire acondicionado y refrigeración en la sala de máquinas, no hay necesidad de instalar instalaciones cerradas para canales de frío y calor, y no hay necesidad de pisos elevados. Por lo tanto, la refrigeración líquida por inmersión tiene una mayor utilización del espacio que las soluciones de refrigeración tradicionales.
Realización de refrigeración líquida por inmersión:
El calor generado por el líquido de enfriamiento por inmersión se puede dividir en dos fases: enfriamiento por inmersión en líquido de una sola fase y enfriamiento por inmersión en líquido de dos fases.
Refrigeración por inmersión en líquido monofásico:
En el sistema de enfriamiento por líquido de inmersión monofásico, todos los componentes de calefacción del equipo de TI están completamente sumergidos en el refrigerante no conductor circulante, y el calor emitido por el equipo se transmite directamente al refrigerante. El refrigerante del enfriamiento líquido de inmersión monofásico generalmente tiene un alto punto de ebullición, y el refrigerante no cambiará de fase después de absorber calor y siempre permanecerá en estado líquido.
Refrigeración por inmersión en líquido bifásico:
Cuando el líquido refrigerante se sumerge en el condensador, una gran cantidad de calor será absorbida por el líquido hirviendo y será absorbida por el líquido refrigerante líquido. Al mismo tiempo, una gran cantidad de calor será absorbida por el líquido de refrigeración sumergido en el condensador hasta el punto de ebullición. El agua de refrigeración calentada en el condensador se descarga a través del sistema de circulación de líquido de refrigeración.
Problemas y desafíos:
1. Aunque la tecnología de refrigeración líquida sumergida tiene un excelente rendimiento de disipación de calor, no existe una gran demanda de centros de datos convencionales para actualizar el esquema tradicional de disipación de calor a refrigeración líquida sumergida, excepto en escenarios específicos, como la minería de moneda digital encriptada.
2. Debido a que la tecnología de refrigeración líquida sumergida utiliza disipación de calor líquida, para que sea compatible con el refrigerante, el equipo de hardware generalmente debe ajustarse correctamente para adaptarse a la refrigeración sumergida. Aunque algunos OEM han respaldado los equipos adecuados para la refrigeración líquida sumergida, muchos fabricantes de equipos no han diseñado ni probado la refrigeración líquida sumergida.
3. Al calcular el costo de implementación del sistema de enfriamiento líquido sumergido, es necesario considerar de manera integral todos los gastos reales. Incluye no solo el precio del tanque del equipo de refrigeración líquida y el refrigerante y el costo de mantenimiento posterior, sino también el costo de transformación y mantenimiento de una serie de otras instalaciones como bombas, intercambiadores de calor, filtros y sensores para cumplir con la práctica de diseño del sistema de refrigeración líquida.
