Büyük veri akışı ve hesaplama, yapay zeka ve büyük veri gibi yeni ortaya çıkan teknolojiler olan veri merkezleri için benzeri görülmemiş enerji ve soğutma zorlukları ortaya çıkarmaktadır. Bir yandan sunucular gibi BT cihazlarının hesaplama ve depolama güç tüketimi son derece yüksektir ve diğer yandan veri merkezlerinde BT ekipmanlarını soğutmak için kullanılan güç tüketimi de hızla artmaktadır.
CCID Consulting'in istatistiklerine göre, 2019 yılında Çin'in veri merkezi enerji tüketiminin yaklaşık %43'ü BT ekipmanının soğutulması için kullanıldı; bu da temelde BT ekipmanının %45'inin enerji tüketimine eşittir. Veri merkezlerinin işletme maliyetlerini kontrol etmek, enerji tüketimini azaltmak ve böylece çevre dostu veri merkezleri inşa etmek için ısı dağıtımının güç tüketimini azaltmak zorunludur.
Bireysel kabinlerin güç yoğunluğunun artmasıyla birlikte, geleneksel hava soğutması artık ısı dağılımı ihtiyaçlarını karşılayamıyor ve sıvı soğutma teknolojisi ortaya çıktı
Sıvı soğutmada ısı dağılımı nedir?
Sıvı soğutma, ısıtma elektronik bileşenlerindeki ısıyı değiştirmek ve ısıyı uzaklaştırmak için hava yerine sıvının soğutucu olarak kullanılması teknolojisine denir.
Sıvı soğutmada ısı dağılımı nasıl sınıflandırılır?
Genel olarak, endüstri sıvı soğutmayı doğrudan soğutma ve dolaylı soğutma olarak ayırır. Şu anda, doğrudan soğutma esas olarak iki türe ayrılabilen daldırma sıvı soğutma teknolojisiyle elde edilir: faz değişimi ve faz değişimi olmayan. Dolaylı soğutma esas olarak soğuk plaka sıvı soğutma teknolojisiyle elde edilir.
Daldırma sıvı soğutma
Isıtma elemanını doğrudan soğutma sıvısına daldırın ve sunucular gibi ekipmanların çalışmasıyla oluşan ısıyı uzaklaştırmak için sıvının dolaşımına güvenin. Daldırma sıvı soğutması tipik bir doğrudan temaslı sıvı soğutmasıdır. Isıtma elemanı ile soğutma sıvısı arasındaki doğrudan temas nedeniyle ısı dağıtma verimliliği daha yüksek ve gürültü daha düşüktür.
Tüm daldırma sıvı soğutma sistemi iki bölüme ayrılabilir: iç mekan yan sirkülasyon ve dış mekan yan sirkülasyon.
İç mekan tarafı sirkülasyon işlemi sırasında, soğutucu kapalı bir bölmedeki ısıtma cihazıyla ısı alışverişinde bulunur, ısıtma cihazından ısıyı emer, ısınır ve kaynayarak soğutucu gaz oluşturur. Soğutucu gaz, sıvı soğutmalı ısı değişim modülünde (CDM) odanın dışındaki düşük sıcaklıktaki suyla ısı alışverişinde bulunur, düşük sıcaklıktaki soğutucu haline gelmek için iki yoğuşma ve soğutma işleminden geçer ve daha sonra bir çevrim oluşturmak için kapalı bir bölmeye tekrar girer. Faz değişimi daldırılmış sıvı soğutma bölmesinin iç sirkülasyonunda ısı transferi esas olarak soğutucunun faz değişimi yoluyla elde edilir.
Açık hava sirkülasyonunda, düşük sıcaklıktaki su, sıvı soğutma ısı değişim modülündeki gaz halindeki soğutucu tarafından taşınan büyük miktarda ısıyı emer ve yüksek sıcaklıktaki suya dönüşür, bu da sirkülasyon suyu pompası tarafından açık hava soğutma kulesine girer. Soğutma kulesinde, yüksek sıcaklıktaki su atmosferle ısı alışverişi yapar, ısıyı serbest bırakır ve düşük sıcaklıktaki suya dönüşür, bu daha sonra dış taraf giriş suyu pompası tarafından gaz halindeki soğutucu ile ısı alışverişi için CDM'ye taşınır ve açık hava sirkülasyonu tamamlanır. Ekstraventriküler sirkülasyondaki ısı transferi esas olarak su sıcaklığının yükselmesi ve düşmesi yoluyla sağlanır.
Daldırma sıvı soğutma, iki fazlı sıvı soğutma ve tek fazlı sıvı soğutma olarak ikiye ayrılabilir ve ısı dağıtma yöntemlerinde kuru soğutucular ve soğutma kuleleri kullanılabilir.
İki fazlı sıvı soğutma
Soğutucu, dolaşımdaki ısı dağılımı sırasında faz geçişine uğrar. İki fazlı sıvı soğutmanın ısı transfer verimliliği daha yüksektir, ancak kontrolü nispeten karmaşıktır. Faz değişimi süreci sırasında basınç değişecektir, bu da kap için yüksek gereksinimler gerektirecektir ve soğutucu kullanım sırasında kirlenmeye eğilimlidir.
Tek fazlı sıvı soğutma
Soğutucu, sirkülasyon ısı dağılımı süreci boyunca her zaman sıvı halde kalır ve faz değişimine uğramaz. Bu nedenle, soğutucunun kaynama noktasının yüksek olması gerekir. Bu, soğutucunun buharlaşmasını ve kaybını kontrol etmeyi nispeten kolaylaştırır ve BT ekipman bileşenleriyle iyi bir uyumluluğa sahiptir. Ancak, iki fazlı sıvı soğutmayla karşılaştırıldığında, verimliliği daha düşüktür. Pratik uygulama senaryolarına göre, ısı dağılımı için kuru soğutucular veya soğutma kuleleri kullanılabilir.
Soğuk plaka sıvı soğutma
Sunucunun ana ısıtma aygıtına sıvı soğutmalı soğutma plakasını sabitleyin ve soğutma plakasından akan sıvıyı ısıyı uzaklaştırmak ve ısı dağılımı amacına ulaşmak için kullanın. Sıvı soğutmalı soğutma plakası, sunucularda yüksek ısı üretimi olan bileşenlerin ısı dağılımını çözerken, diğer ısı emici bileşenler de hava soğutmasına güvenir. Bu nedenle, soğuk plaka sıvı soğutma kullanan sunuculara gaz-sıvı çift kanallı sunucular da denir. Soğuk plakadaki sıvı soğutulmuş cihazla temas etmez ve yüksek güvenlik için ortada bir ısı transfer plakası kullanılır.
Sprey sıvı soğutma
Şasinin üstünde sıvı depolanır ve delikler açılır. Isıtma elemanının konumuna ve ısı üretimine bağlı olarak, soğutma sıvısı ekipman soğutma amacına ulaşmak için ısıtma elemanına püskürtülür. Püskürtülen sıvı soğutulmuş cihazla doğrudan temas eder ve yüksek soğutma verimliliği elde edilir;
Ancak püskürtme işlemi sırasında sıvı yüksek sıcaklıktaki nesnelerle karşılaştığında sürüklenme ve buharlaşma yaşayacaktır. Sis damlacıkları ve gazlar şasi deliklerindeki boşluklardan şasinin dışına doğru yayılacak ve bilgisayar odası ortamının temizliğinin azalmasına veya diğer ekipmanların etkilenmesine neden olacaktır.
Yaygın olarak kullanılan soğutucular nelerdir?
su
Sıvı soğutma en doğrudan ve maliyet açısından en etkili olanıdır. Su bir yalıtkan değildir ve yalnızca dolaylı temaslı sıvı soğutma için kullanılabilir. Bir sızıntı meydana geldiğinde, sunucular gibi BT ekipmanlarına verilen hasar son derece ölümcül olacaktır.
Mineral yağ
Mineral yağ aynı zamanda uygun maliyetli bir soğutma sıvısıdır. Tek fazlı mineral yağ toksik değildir, kokusuzdur ve kolayca uçucu değildir. Yüksek viskozitelidir, ekipman yüzeyinde kolayca tortu oluşturur. Tutuşma noktası yüksek olsa da, belirli özel koşullar altında yanma olasılığı hala vardır.
Elektronik florlama çözeltisi
En büyük özelliği yalıtım ve yanmazlıktır. Sıvı soğutma teknolojisi veri merkezlerinde en güvenli seçenektir. Şu anda en yaygın kullanılanıdır. Ancak fiyatı yüksektir.
Isı iletkenliği sıvısı
Termal iletken sıvı, elektronik bileşenleri sıvıya batırarak havadan izole eden toksik olmayan, yalıtkan, yüksek kaynama noktasına sahip ve aşındırıcı olmayan özel bir sıvıdır. Sadece oksidasyon reaksiyonlarını önlemekle kalmaz, aynı zamanda temizlik ve tozsuz performans sağlayarak elektronik bileşenlerin hizmet ömrünü büyük ölçüde uzatır.
Geleneksel hava soğutmaya kıyasla sıvı soğutmanın avantajları şunlardır:
Daha yüksek ısı dağıtım verimliliği:Sıvı soğutma teknolojisi, ekipmanın sıcaklığını daha etkili bir şekilde azaltabilir, performansını ve kullanım ömrünü iyileştirebilir. Sıvı, havadan daha iyi termal iletkenliğe sahiptir, bu nedenle sıvı soğutma, ekipman tarafından üretilen ısıyı hızla giderebilir.
Daha düşük gürültü:Fanların çıkardığı gürültüye kıyasla sıvı soğutma daha düşük gürültü üreterek daha sessiz bir çalışma ortamı sağlar.
Daha esnek tasarım:Sıvı soğutma teknolojisi daha esnek bir şekilde tasarlanabilmekte, radyatörlerin ve sıvı boru hatlarının farklı pozisyonlara monte edilebilmesine olanak sağlamakta ve böylece ekipmanın tasarım gereksinimlerine daha iyi uyum sağlamaktadır.
Daha çevre dostu:Sıvı soğutma enerji tasarrufu sağlayabilir ve çevreye olan etkisini azaltabilir. Fanların ürettiği ısıyla karşılaştırıldığında, sıvılar daha kolay geri dönüştürülebilir.
Sıvı soğutma teknolojisinin dezavantajı, daha yüksek bakım maliyetleri ve daha karmaşık tasarımlar gerektirmesi nedeniyle yüksek maliyetidir. Ancak, elektronik cihazların performansı iyileşmeye devam ettikçe, ısı dağılımı sorunları giderek daha belirgin hale geldi ve sıvı soğutma teknolojisi gelecekte elektronik cihazları soğutmanın ana akım yollarından biri haline gelecektir.
Sıvı soğutma teknolojisinin uygulanması:
Sıvı soğutma teknolojisi, ısı dağılımı gerektiren çeşitli elektronik cihazlara uygulanabilir, örneğin:
Yüksek performanslı bilgi işlem: Yüksek performanslı bilgisayarlar büyük miktarda veri ve karmaşık bilgi işlem görevlerinin işlenmesini gerektirir ve önemli miktarda ısı üretir. Sıvı soğutma teknolojisi bilgisayarların sıcaklığını daha etkili bir şekilde azaltabilir, performanslarını ve kararlılıklarını iyileştirebilir.
Veri Merkezi: Veri merkezlerinin büyük miktarda veri ve ağ trafiğini yönetmesi ve önemli miktarda ısı üretmesi gerekir. Sıvı soğutma teknolojisi sunucuların sıcaklığını daha etkili bir şekilde azaltabilir, performanslarını ve kararlılıklarını iyileştirebilir.
Yapay Zeka: Yapay zeka, büyük miktarda veri ve karmaşık hesaplama görevlerinin işlenmesini gerektirir ve önemli miktarda ısı üretir. Sıvı soğutma teknolojisi, yapay zeka cihazlarının sıcaklığını daha etkili bir şekilde azaltabilir, performanslarını ve kararlılıklarını iyileştirebilir.
Oyun bilgisayarı: Oyun bilgisayarlarının çok sayıda grafik ve hesaplama görevini yönetmesi ve çok fazla ısı üretmesi gerekir. Sıvı soğutma teknolojisi, oyun bilgisayarlarının sıcaklığını daha etkili bir şekilde azaltabilir, performanslarını ve kararlılıklarını iyileştirebilir.
Popüler Etiketler: sıvı soğutma teknolojisinin temel bilgisi, Çin, tedarikçiler, üreticiler, fabrika, özelleştirilmiş, ücretsiz numune, Çin'de üretilmiştir
