Teknologi Penyejukan Cecair Langsung Dan Penyejukan Cecair Tidak Langsung

Langkah pertama dalam reka bentuk terma dan proses pembangunan adalah untuk mengesahkan kaedah penyejukan produk yang perlu digunakan, untuk menempah ruang reka bentuk yang sepadan pada peringkat awal produk. Pada masa ini, kaedah penyejukan untuk produk elektronik terutamanya dibahagikan kepada empat kategori: pelesapan haba semula jadi, penyejukan udara paksa, dan penyejukan cecair. Dengan kapasiti penyejukan yang cekap dan nisbah penggunaan tenaga yang lebih rendah, skim penyejukan cecair semakin digunakan dalam reka bentuk terma, yang dibahagikan lagi kepada penyejukan langsung dan penyejukan tidak langsung.

Penyejukan terus: Komponen direndam secara langsung dalam cecair untuk pelesapan haba. Juga dikenali sebagai penyejukan cecair rendaman atau penyejukan cecair rendaman. Pada masa ini, teknologi ini semakin meningkat, dan beberapa pusat data telah pun menggunakan kaedah penyejukan ini. Penyejukan cecair langsung mempunyai kecekapan pemindahan haba yang sangat tinggi, dan penggunaan tenaga untuk kawalan suhu berkurangan dengan ketara berbanding dengan penyejukan udara. Oleh itu, nilai PUE (Kecekapan Penggunaan Kuasa, PUE=Jumlah Penggunaan Tenaga Peralatan/Penggunaan Tenaga Peralatan IT) pusat data yang menggunakan penyejukan cecair tenggelam boleh dikurangkan dengan banyak, dan terdapat laporan bahawa nilai yang lebih rendah daripada 1.05 boleh dicapai [1].

Daripada bentuk sentuhan antara cecair kerja cecair dan komponen, penyejukan cecair langsung boleh dibahagikan kepada dua jenis: 1) Penyejukan cecair rendaman atau rendaman merujuk kepada merendam produk elektronik dalam penebat elektrik cecair, bahan penyejukan yang stabil secara kimia, tidak toksik, dan tidak menghakis. ; 2) Penyejukan cecair jenis semburan merujuk kepada penyejukan yang dicapai dengan menyembur cecair penebat ke komponen pemanasan. Analogi kehidupan sebenar ialah penyejukan cecair rendaman adalah serupa dengan mandian, manakala penyejukan cecair semburan adalah seperti pancuran mandian.

Dalam penyejukan cecair langsung, apabila takat didih penyejuk yang digunakan adalah cukup rendah, cecair kerja cecair akan mengewap pada permukaan elemen pemanasan atau permukaan pengembangan pelesapan haba di atas elemen, menghasilkan pekali pemindahan haba perolakan yang sangat tinggi dan keupayaan untuk membawa pergi sejumlah besar haba dengan perbezaan suhu yang sangat rendah. Ia kini merupakan kaedah pemindahan haba yang paling banyak tersedia secara komersial dengan kecekapan pemindahan haba tertinggi. Gelembung di dalam mesin paparan penyejuk cecair yang direndam dalam gambar di atas adalah cecair kerja penyejuk yang terwap. Ketumpatan medium penyejukan gas adalah rendah, dan gelembung berkumpul di bahagian atas. Mereka memewap kembali ke dalam cecair melalui penukar haba dan kemudian kembali ke rongga untuk melengkapkan kitaran penyejukan. Teknologi utama penyejukan cecair langsung ialah pengedap ruang penyejukan dan kawalan kebocoran gas-cecair dalam sistem. Dalam sistem penyejukan cecair langsung dengan perubahan fasa, jika suhu tidak dikawal dengan betul, ia boleh menyebabkan perubahan pantas dalam tekanan ruang peralatan dan penyejuk mengewap dan melarikan diri. Dalam kes yang melampau, peranti mungkin meletup.

Penyejukan cecair tidak langsung: Haba daripada sumber haba mula-mula dipindahkan ke plat sejuk pepejal, yang diisi dengan cecair kerja yang beredar. Cecair kerja cecair memindahkan haba yang dikeluarkan oleh produk elektronik ke penukar haba, di mana haba diserap ke persekitaran. Dalam penyejukan cecair tidak langsung, komponen elektronik tidak langsung menghubungi medium pemindahan haba cecair. Pada masa ini, produk elektronik dengan integrasi tinggi dan ketumpatan kuasa tinggi akan menggunakan penyejukan cecair tidak langsung untuk pelesapan haba. Apabila ketumpatan kuasa produk semakin meningkat atau keperluan kawalan suhu menjadi lebih ketat, kaedah reka bentuk pelesapan haba kecekapan pemindahan haba yang lebih tinggi diperlukan. Enjin automotif adalah salah satu produk terawal yang menggunakan penyejukan cecair tidak langsung. Dalam bidang produk elektronik, penyejukan cecair tidak langsung juga telah digunakan secara meluas dalam pelayan, pek bateri kuasa, penyongsang dan peralatan lain.

Dalam penyejukan cecair tidak langsung, komponen elektronik tidak langsung menghubungi medium pemindahan haba cecair. Dalam erti kata lain, medium penyejuk cecair di sini hanyalah medium pemindahan haba, yang berfungsi untuk memindahkan haba yang dikeluarkan oleh komponen ke ruang yang sesuai untuk pertukaran haba dengan dunia luar. Menurut undang-undang pertama termodinamik, haba tidak bertambah atau berkurangan. Selepas haba dipindahkan oleh cecair ke lokasi yang jauh dari sumber haba, ia masih perlu mengalir melalui penukar haba untuk memindahkan haba ke dunia luar. Ini membentuk gelung tertutup: haba daripada komponen dipindahkan ke medium penyejuk cecair, dan suhu medium penyejuk cecair meningkat. Apabila medium penyejukan cecair suhu tinggi mengalir melalui penukar haba, ia menukar haba dengan dunia luar, dan suhu berkurangan, kemudian mengalir kembali ke bahagian komponen untuk menyerap haba. Keseluruhan sistem penyejukan cecair tidak langsung termasuk bukan sahaja bahagian pemindahan haba, tetapi juga sistem pertukaran haba yang sepadan.

Perlu diingat bahawa jika dikira berdasarkan jumlah ruang yang diduduki oleh keseluruhan set komponen reka bentuk terma, perbezaan dalam kapasiti pelesapan haba antara penyejukan cecair tidak langsung dan penyejukan udara paksa adalah tidak ketara. Ini juga merupakan salah satu sebab utama mengapa banyak produk yang tidak sesuai untuk menggunakan peranti atau mempunyai ruang piawai tidak menggunakan penyejukan cecair tidak langsung.