Aplicación de refrigeración líquida por inmersión en centros de datos.
Con el rápido desarrollo de aplicaciones informáticas intensivas como la inteligencia artificial, Internet de las cosas, criptomonedas y AR/VR, la creciente demanda informática hace que los centros de datos se desarrollen 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 redes y comunicaciones, sistemas de suministro y distribución de energía, equipos auxiliares y de iluminación y sistemas de enfriamiento. Entre ellos, el consumo de energía de la parte de enfriamiento representa aproximadamente el 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 refrigeración líquida incluyen placa fría, pulverización e inmersión. Entre ellos, la refrigeración líquida por inmersión tiene la mayor eficiencia de transferencia de calor y puede evitar puntos calientes locales. Es el medio técnico más probable para resolver diversos 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 una mayor conductividad térmica y capacidad calorífica específica, por lo que puede conducir el calor más rápido y absorberlo de forma más eficaz. Al mismo tiempo, debido a que se reduce el uso de ventiladores y aires acondicionados, el centro de datos que utiliza 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 mala temperatura del líquido refrigerante, lo que puede proteger eficazmente el 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 juntos sin distancia de separación y no es necesario configurar ventiladores. No son necesarias unidades de aire acondicionado y refrigeración en la sala de máquinas, ni instalación de instalaciones cerradas para canales de frío y calor, ni suelos elevados. Por lo tanto, la refrigeración líquida por inmersión utiliza más espacio que las soluciones de refrigeración tradicionales.
Realización de refrigeración líquida por inmersión:
El calor generado por el enfriamiento líquido por inmersión se puede dividir en dos fases: enfriamiento por inmersión en líquido monofásico y enfriamiento por inmersión en líquido de dos fases:
Refrigeración por inmersión líquida monofásica:
En el sistema de refrigeración líquida por inmersión monofásico, todos los componentes de calefacción de los equipos 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 por inmersión monofásico generalmente tiene un punto de ebullición alto y el refrigerante no cambiará de fase después de absorber calor y siempre permanecerá en estado líquido.
Refrigeración por inmersión líquida de dos fases:
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. Al mismo tiempo, una gran cantidad de calor será absorbida por el líquido de enfriamiento que está sumergido en el condensador hasta el punto de ebullición. El agua de enfriamiento calentada en el condensador se descarga a través del sistema de líquido de enfriamiento en circulación.
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 que los centros de datos convencionales actualicen el esquema tradicional de disipación de calor a refrigeración líquida sumergida, excepto en escenarios específicos como la minería de moneda digital cifrada.
2. Debido a que la tecnología de enfriamiento líquido sumergido utiliza disipación de calor líquido, para que sea compatible con el refrigerante, el equipo de hardware generalmente debe ajustarse adecuadamente para adaptarse al enfriamiento sumergido. Aunque algunos fabricantes de equipos originales 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 sólo el precio del tanque y refrigerante del equipo de refrigeración líquida 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.
