Kemajuan Penyelidikan Penyejukan Perubahan Fasa Tenggelam dalam Pusat Data

Dengan peningkatan prestasi komputer dan penyepaduan peralatan pengkomputeran, ketumpatan aliran haba pusat data telah meningkat, dan keperluan untuk sistem pelesapan haba juga meningkat. Disebabkan oleh titik panas dan masalah penggunaan tenaga yang tinggi dalam penyejukan air dan penyejukan udara tradisional, adalah sukar untuk menghadapi isu yang muncul.

Keperluan pelesapan haba peranti elektronik telah membawa kepada pembangunan teknologi penyejukan perubahan fasa tenggelam. Sistem penyejukan perubahan fasa terendam terutamanya terdiri daripada bahagian penyejatan, bahagian pemeluwapan dan sistem peredaran.

Peralatan pemanas direndam dalam penebat lengai Sentuhan terus dengan agen untuk pelesapan haba.

Kaedah ini mempunyai kelebihan prestasi pelesapan haba yang baik dan penggunaan tenaga yang rendah. Pada masa ini, teknologi penyejukan perubahan fasa rendaman masih di peringkat awal. Dalam beberapa tahun akan datang, dengan perkembangan pesat teknologi seperti industri pintar dan pengkomputeran awan, teknologi pelesapan haba baharu yang diwakili oleh penyejukan perubahan fasa rendaman pasti akan menjadi teknologi pelesapan haba arus perdana untuk pusat data.

Artikel ini mengambil struktur dan prinsip utama sistem penyejukan perubahan fasa tenggelam sebagai titik permulaan, menganalisis fokus penyelidikan semasa dan status pembangunan daripada pemilihan bahan penyejuk dan mekanisme pemindahan haba mendidih, dan prospek untuk teknologi penyejukan perubahan fasa tenggelam .

Para sarjana telah menjalankan banyak penyelidikan mengenai kaedah pelesapan haba pusat data: pelesapan haba penyejuk udara tradisional telah dioptimumkan untuk organisasi aliran udara, pelayan pelesapan haba sejukan air telah dipasang dengan pesawat belakang, teknologi pelesapan haba paip haba, perubahan fasa tenggelam penyejukan, dan pemulihan haba sisa telah dijalankan.

Penyelidikan tentang pelbagai teknologi untuk mengurangkan penggunaan tenaga. Pada masa yang sama, pengeluar pelayan besar di dalam dan luar negara juga sedang giat meneroka kaedah pelesapan haba yang cekap. Syarikat Sugon #39; China&pernah melancarkan pelayan penyejukan tenggelam, seperti ditunjukkan dalam Rajah 2.

Pelayan ini boleh digunakan di pusat data Nilai PUE bilik komputer dikurangkan kepada 1.05, dan penggunaan tenaga dikurangkan lebih daripada 30% berbanding dengan pusat data penyejuk udara tradisional. Faedah ekonomi adalah ketara. The"Kirin" pelayan yang dilancarkan oleh Alibaba tidak memerlukan penghawa dingin, kipas dan aksesori lain dan boleh digunakan di mana-mana sahaja. Ia menjimatkan lebih daripada 75% ruang, dan tahap kedap udaranya yang tinggi menghalang komponen elektronik daripada habuk, kelembapan dan faktor lain, dan dilindungi daripada gangguan luaran. Sebagai tambahan kepada peralatan pelesapan haba, sesetengah syarikat komited kepada penyelidikan dan pembangunan media penyejukan, yang dibangunkan oleh 3M di Amerika Syarikat. Penyejuk Novec, yang mempunyai sifat penebat paling asas, mempunyai takat didih yang lebih rendah daripada media penyejukan biasa. (seperti air tulen, cecair berfluorinasi dan minyak mineral).

Dalam pelbagai arah penyelidikan, rendaman Oleh kerana kelebihannya seperti prestasi pelesapan haba yang tinggi, penyelenggaraan yang mudah, dan hingar yang rendah, teknologi penyejukan perubahan fasa telah menjadi tumpuan penyelidikan semasa.

Pemilihan medium penyejukan Peranti sistem penyejukan perubahan fasa tenggelam memerlukan prestasi pengedap yang tinggi dan keperluan yang lebih tinggi untuk kemudahan perkakasan; pada masa yang sama, pilihan medium penyejukan juga merupakan kunci kepada teknologi penyejukan perubahan fasa tenggelam. Medium penyejukan yang layak hendaklah mempunyai ciri-ciri berikut.

(1) Ia mempunyai haba terpendam pengewapan yang tinggi, iaitu jumlah pelesapan haba yang sama menggunakan medium penyejukan yang kurang, yang boleh meningkatkan kecekapan pelesapan haba sambil mengurangkan penggunaan tenaga tambahan pam, menara penyejuk dan peralatan lain.

(2) Ia memenuhi keperluan penebat dalam keadaan campuran cecair, gas dan gas-cecairnya.

(3) Ia sepatutnya mempunyai takat didih yang rendah. Apabila suhu pelayan tidak terlalu tinggi, penyejuk juga boleh mengalami perubahan fasa yang stabil untuk menghilangkan haba bagi memastikan suhu pelayan yang stabil dan operasi normal pusat data.

(4) Tidak menghakis kepada bahan pelayan.

(5) Ia mesra alam, tidak toksik dan tidak berbahaya, dan mudah dikendalikan.

(6) Ekonomi tinggi. Pada masa ini, bahan aromatik, silikat dan fluorokarbon termasuk dalam skop penyelidikan medium penyejukan sistem penyejukan perubahan fasa tenggelam. Minyak mineral dan cecair berfluorinasi adalah medium penyejukan sentuhan langsung yang lebih meluas digunakan. Minyak mineral adalah murah ､Mesra alam, tidak toksik dan tidak berbahaya, tetapi mudah reput dan merupakan bahan mudah terbakar, yang lebih berbahaya. Berbanding dengan minyak mineral, harga fluorida lebih tinggi sedikit, tetapi sifatnya stabil, kalis api dan pemalar dielektrik yang sesuai. Medium penyejukan yang paling popular pada masa ini. Xu Yongsheng dan yang lain menggunakan elektrod plat jarum untuk mensimulasikan persekitaran medan elektrik yang sangat tidak sekata, dan membina platform pengesanan nyahcas separa berdasarkan sistem ujian voltan tahan AC voltan tinggi 50Hz untuk meneroka kesan pendidihan bahan pendingin pada nyahcas separa Pengaruh daripada nilai ambang. Hasil kajian menunjukkan bahawa pendidihan bahan pendingin akan mengurangkan nilai ambang penebat persekitaran penebat. Mo Shenyang dan lain-lain menggunakan peranti ujian penebat untuk menjalankan kajian sistematik tentang ciri-ciri pecahan penyejuk FC-72 dalam keadaan cecair, gas dan dua fasa. , Kekuatan dielektrik wap FC-72 diperoleh melalui ujian pecahan voltan frekuensi kuasa, dan ujian kekuatan dielektrik berbilang tekanan bagi wap penyejuk takat didih rendah telah direalisasikan. Wu Xilei dan lain-lain mensimulasikan 4 cecair berfluorinasi yang biasa digunakan (FC-72, Pengaruh Novec649, HFE-7100 dan D-1) pada kesan pelesapan haba sistem penyejukan perubahan fasa tenggelam. Keputusan simulasi menunjukkan bahawa ketumpatan fluks haba yang diperlukan untuk pemindahan haba mendidih D-1 adalah yang paling kecil, tetapi kapasiti pelesapan haba maksimumnya hampir dengan Novec649, sedikit Lebih Rendah daripada FC-72 dan HFE-7100, ia boleh menggantikan fluorinated elektronik sedia ada. cecair Novec649 dalam penyejukan perubahan fasa tenggelam. Dong Jinxi dan yang lain menganalisis penyejuk berasaskan hidrokarbon sintetik (PAO) dan #65 etilena glikol melalui eksperimen Sifat fizikal dan termodinamik penyejuk yang serupa (selepas ini dirujuk sebagai #65), #65 mempunyai kapasiti pelesapan haba yang lebih tinggi daripada PAO, tetapi kestabilan fizikal dan bukan kekonduksian PAO adalah lebih tinggi daripada #65. Kini terdapat lebih sedikit kajian mengenai media penyejukan dan keperluan Kajian lanjut telah dijalankan dan mendapati medium penyejukan dengan sifat fizikal yang stabil dan kapasiti pelesapan haba yang tinggi.

Pengoptimuman lanjut teknologi penyejukan perubahan fasa tenggelam boleh meningkatkan kecekapan penyejukannya. Arah kajian seterusnya adalah seperti berikut.

(1) Sediakan medium penyejukan dengan sifat yang stabil, kaji pengaruh persekitaran medan elektrik yang tidak sekata pada sifat cecair penyejuk, dan jalankan ujian kekuatan dielektrik medium penyejukan di bawah kekuatan medan yang tinggi.

(2) Cecair berfluorinasi mempunyai kemeruapan yang kuat, penyelidikan dan pembangunan bahan pengedap sink haba yang sepadan.

(3) Melalui eksperimen, terokai lagi pengaruh faktor yang berbeza terhadap pembentukan buih dalam saluran mikro, kaji mekanisme pemindahan haba mendidih pada permukaan pelayan, dan wujudkan model pemindahan haba mendidih yang lebih representatif.

(4) Uji masa bahan polimer pembungkusan peranti elektronik untuk memastikan hayat perkhidmatannya, mengurangkan kos penyelenggaraan semasa penggunaan pelayan dan mengurangkan kebolehpercayaan yang disebabkan oleh penyelenggaraan yang kerap.