การวิเคราะห์อุตสาหกรรมการทำความเย็นด้วยของเหลวและสารหล่อเย็นของศูนย์ข้อมูล

ด้วยการพัฒนานวัตกรรมของเทคโนโลยี เช่น ปัญญาประดิษฐ์ คลาวด์คอมพิวติ้ง บิ๊กดาต้า และบล็อกเชน ยุคของการสื่อสาร 5G โดดเด่นด้วยความเร็วสูง เวลาแฝงต่ำ และการเชื่อมต่อขนาดใหญ่ได้มาถึงแล้ว เนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานข้อมูล ศูนย์ข้อมูล และอุปกรณ์สื่อสารกำลังรับภาระการประมวลผลที่เพิ่มขึ้น และความต้องการประสิทธิภาพการประมวลผลก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน

 

  

 

เพื่อตอบสนองความท้าทายของประสิทธิภาพการประมวลผลเครือข่าย เซิร์ฟเวอร์ศูนย์ข้อมูลและอุปกรณ์สื่อสารจึงปรับปรุงความสามารถในการประมวลผลและการบูรณาการอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้ความหนาแน่นของพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่เพียงแต่นำมาซึ่งปัญหาการใช้พลังงานจำนวนมากเท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับอุปกรณ์และเทคโนโลยีทำความเย็น เนื่องจากมีความหนาแน่นของความร้อนสูง เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยอากาศแบบดั้งเดิมนำเสนอปัญหาคอขวดเมื่อเผชิญกับสถานการณ์ความหนาแน่นของความร้อนที่สูง และประสิทธิภาพการกระจายความร้อนไม่สามารถตามประสิทธิภาพการคำนวณได้อีกต่อไป ในบริบทนี้ เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวดึงดูดความสนใจอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรม เนื่องมาจากประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงเป็นพิเศษ ความหนาแน่นความร้อนสูงเป็นพิเศษ และคุณลักษณะอื่นๆ เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวเป็นวิธีเดียวที่จะแก้ปัญหาความท้าทายด้านแรงดันการกระจายความร้อนและการอนุรักษ์พลังงาน

 

 

พลังการประมวลผลที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องส่งเสริมการเติบโตของความหนาแน่นของพลังงาน ทำให้เกิดข้อกำหนดใหม่สำหรับเทคโนโลยีทำความเย็น พลังการประมวลผลที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องส่งเสริมการปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์สื่อสารอย่างต่อเนื่อง และการใช้พลังงานของชิปและความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเช่นกัน ความหนาแน่นของพลังงานของวิวัฒนาการผลิตภัณฑ์แต่ละรุ่นเพิ่มขึ้น 30-50 เปอร์เซ็นต์ การใช้พลังงานสูงสุดของ CPU แพลตฟอร์ม X86 ร่วมสมัยคือ 300-400W และความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อนของชิปที่สูงที่สุดในอุตสาหกรรมเกิน 120W/cm2; การปรับปรุงความหนาแน่นของกำลังของชิปอย่างต่อเนื่องจะจำกัดการกระจายความร้อนและความน่าเชื่อถือของชิปโดยตรง และความสามารถในการกระจายความร้อนแบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบดั้งเดิมก็กลายเป็นเรื่องยากมากขึ้นที่จะรักษาไว้ ความหนาแน่นของพลังงานชิปที่เพิ่มขึ้นยังส่งผลให้ความหนาแน่นของพลังงานของตู้ทั้งหมดเพิ่มขึ้น โดยกระแสไฟฟ้าสูงสุดเกิน 30kW/แร็ค ความท้าทายที่สูงขึ้นยังเกิดขึ้นกับเทคโนโลยีทำความเย็นของห้องคอมพิวเตอร์อีกด้วย การระบายความร้อนด้วยของเหลวซึ่งเป็นเทคโนโลยีการทำความเย็นที่เกิดขึ้นใหม่ในศูนย์ข้อมูล ถูกนำไปใช้เพื่อแก้ปัญหาความต้องการการกระจายความร้อนของตู้ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูง

 

 

การระบายความร้อนด้วยของเหลวมีข้อดี เช่น การใช้พลังงานต่ำ การกระจายความร้อนสูง เสียงรบกวนต่ำ และ TCO ต่ำ ความสามารถในการทำความเย็นของของเหลวคือ 1000-3000 เท่าของอากาศ เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวสามารถตระหนักถึงข้อดีของความหนาแน่นสูง สัญญาณรบกวนต่ำ ความแตกต่างของอุณหภูมิการถ่ายเทความร้อนต่ำ และการระบายความร้อนฟรีทั่วไป เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยอากาศ มีข้อได้เปรียบทางเทคนิคที่ไม่มีใครเทียบได้ เป็นโซลูชั่นระบายความร้อนที่ยอดเยี่ยมที่สามารถนำไปใช้กับสถานการณ์ที่ต้องปรับปรุงพลังการประมวลผล ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และความหนาแน่นในการใช้งานอย่างมาก

 

 

น้ำยาหล่อเย็นเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญในเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลว ในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบแช่ (สัมผัส) นอกเหนือจากข้อกำหนดด้านอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์แล้ว สารหล่อเย็นของเหลวยังเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดอีกด้วย สำหรับน้ำยาหล่อเย็นแบบระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบสัมผัสที่เหมาะสม ต้องใช้:

1) คุณสมบัติทางอุณหฟิสิกส์ที่ดี จำเป็นต้องมีการนำความร้อนสูง ความจุความร้อนจำเพาะ ความหนืดต่ำ และความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอสูง จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนเฟส

2) จุดเยือกแข็งต่ำและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัว

3) การทำความเย็นด้วยของเหลวเฟสเดียวต้องใช้จุดเดือดสูง

4) การทำความเย็นด้วยของเหลวแบบสองเฟสต้องมีจุดเดือดที่เหมาะสมและมีช่วงการเดือดที่แคบ

5) มีเสถียรภาพทางเคมีและความร้อนที่ดีสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

6) จุดวาบไฟสูงและอุณหภูมิติดไฟได้เอง

7) ไม่มีการกัดกร่อนกับวัสดุในระบบ (โลหะ อโลหะ และอินทรียวัตถุอื่นๆ

8) ไม่มีหรือจำเป็นต้องมีข้อจำกัดด้านกฎระเบียบขั้นต่ำเท่านั้น (เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่เป็นพิษ ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ฯลฯ)

9) เศรษฐกิจ

 

 

ปัจจุบัน เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นหนึ่งในโซลูชั่นระบายความร้อนที่เติบโตเต็มที่และใช้กันอย่างแพร่หลายในศูนย์ข้อมูล ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ภายใต้นโยบาย "คาร์บอนคู่" ดัชนี PUE ของศูนย์ข้อมูลได้ลดลงอย่างต่อเนื่อง และภูมิภาคส่วนใหญ่กำหนดให้ประสิทธิภาพการใช้ไฟฟ้าไม่ควรเกิน 1.25 และส่งเสริมการอัปเกรดและการเปลี่ยนแปลงศูนย์ข้อมูลอย่างจริงจัง ด้วยการปรับใช้เซิร์ฟเวอร์ที่รวดเร็วขึ้น วิธีลดการใช้พลังงานและการพัฒนาศูนย์ข้อมูลที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้กลายเป็นจุดสนใจของอุตสาหกรรม