แผ่นเย็นแบบช่องไมโครในการทำความเย็นของศูนย์ข้อมูล

การใช้แผงระบายความร้อนแบบไมโครช่องระบายความร้อนด้วยของเหลว (แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว) ในศูนย์ข้อมูล ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพมากในการกำจัดภาระความร้อนสูง ด้วยการลดเส้นผ่านศูนย์กลางไฮดรอลิกของช่อง ทำให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่มากขึ้น ในโครงสร้างแบบขนาน อัตราการไหลขนาดเล็กภายในไมโครช่องสามารถสร้างการไหลแบบราบเรียบ ส่งผลให้อัตราส่วนผกผันของสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนต่อเส้นผ่านศูนย์กลางไฮดรอลิก การลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไฮดรอลิกจะช่วยเพิ่มแรงดันตกคร่อม ซึ่งอาจนำไปสู่กำลังสูบที่ยอมรับไม่ได้

ด้วยการพิจารณาอย่างรอบด้านเทคโนโลยีการประมวลผลและการผลิตต่างๆ การเปลี่ยนแปลงการออกแบบการไหล และการเปลี่ยนจากการกำหนดค่าเชิงเส้นไปเป็นไมโครช่องสัญญาณที่ซับซ้อนสามมิติ กลยุทธ์จะสามารถเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนและความสม่ำเสมอของแผงระบายความร้อนไมโครช่องสัญญาณได้

ลดการยึดครองพื้นที่และให้ความเป็นไปได้สำหรับการประมวลผลที่มีความหนาแน่นสูง:

แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวสามารถลดการยึดครองพื้นที่ของแผงระบายความร้อนได้อย่างมาก ทำให้มีความเป็นไปได้ที่จะรองรับฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ได้มากขึ้นในตู้ที่มีความหนาแน่นสูง ขนาดของฮีทซิงค์ระบายความร้อนด้วยอากาศของเซิร์ฟเวอร์แบบดั้งเดิม (ยาว * กว้าง * สูง) คือ 10 X 10 X 5 ซม. ในขณะที่ขนาดของแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว (ยาว * กว้าง * สูง) มีเพียง 8 X 4 X 0.35ซม. ปริมาตรของส่วนประกอบแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวคือ 11.2 ซม.3 ซึ่งต่ำกว่าขนาด 500 ซม.3 ของโมดูลระบายความร้อนด้วยอากาศมาก แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวไม่เพียงแต่ตรงตามข้อกำหนดของหน่วยประมวลผลประสิทธิภาพสูงเพื่อการถ่ายเทความร้อนที่รวดเร็ว แต่ยังช่วยประหยัดพื้นที่สำหรับการรวมคอมพิวเตอร์ที่มีความหนาแน่นสูงอีกด้วย

เทคโนโลยีการประมวลผลและการผลิตที่หลากหลาย:

โครงสร้างช่องไมโครบนพื้นผิวของแผ่นด้านล่างของแผ่นเย็นเป็นปัจจัยสำคัญในการเพิ่มการถ่ายเทความร้อน ปัจจุบัน ระยะห่างระหว่างฟันช่องไมโครของแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวถึงระดับ 0.1 มม. และการออกแบบ การประมวลผล และการผลิตเป็นหนึ่งในความท้าทายทางเทคนิคหลักของแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว สามารถใช้หลายวิธีในการผลิตไมโครช่องเชิงเส้น เช่น:
1. กระบวนการเล่นสกี
2. การใช้เครื่องจักรแบบดั้งเดิม
3. การแกะสลักด้วยแสงเคมี (PCE)
4. การตัดลวดประกายไฟฟ้า
5. การอัดขึ้นรูป
6. MDT (เทคโนโลยีการเปลี่ยนรูปไมโคร)
7. เครื่องตัดพลังน้ำ

การเปลี่ยนทิศทางของของไหลเพื่อเพิ่มการถ่ายเทความร้อน:

แผ่นเย็นไมโครช่องไหลแบบขนานเป็นช่องถ่ายเทความร้อนที่ของเหลวไหลขนานกับพื้นผิวที่ระบายความร้อน ในทางตรงกันข้าม microchannel Cold Plate (NCP) แบบปกติของ Mikros ช่วยให้ของเหลวไหลผ่านช่องถ่ายเทความร้อนในทิศทางตั้งฉากกับพื้นผิวที่เย็นลง ช่วยลดแรงดันตกคร่อมสูงและอุณหภูมิพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งมักเกิดขึ้นในสารละลายทั่วไป สามารถต้านทานความร้อนได้ต่ำถึง 0.02 C-cm2/W โดยมีช่วงแรงดันตกที่ 5-35 kPa (1-5 psi)

ปัจจุบัน ระยะห่างระหว่างช่องไมโครของแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวถึงระดับ 0.1 มม. และการออกแบบและการประมวลผลจำเป็นต้องพิจารณาช่องการไหลและความต้านทานการไหลที่แม่นยำยิ่งขึ้น ซึ่งก่อให้เกิดอุปสรรคและความท้าทายทางเทคนิค