डेटा सेंटर में लिक्विड कूलिंग तकनीक के अनुप्रयोग का संक्षिप्त विश्लेषण

वर्तमान में, डेटा केंद्रों में उच्च घनत्व वाले सर्वरों के लिए लिक्विड कूलिंग समाधान मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित हैं: अप्रत्यक्ष लिक्विड कूलिंग तकनीक और प्रत्यक्ष लिक्विड कूलिंग तकनीक। यह वर्गीकरण मुख्य रूप से लिक्विड कूलिंग समाधानों के इनडोर एंड फॉर्म पर आधारित है।

कुंजी शब्द

अप्रत्यक्ष द्रव शीतलन प्रौद्योगिकी
प्रत्यक्ष तरल शीतलन प्रौद्योगिकी

लेख सामग्री

अप्रत्यक्ष तरल शीतलन तकनीक सर्वर ताप स्रोत और तरल सर्द के बीच सीधे संपर्क के बिना गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया को संदर्भित करती है, जिसे मुख्य रूप से शीतलन प्लेट और गर्मी पाइप में वर्गीकृत किया जाता है। उनमें से, शीतलक की गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया में चरण परिवर्तन होता है या नहीं, इसके अनुसार शीत प्लेट को "एकल-चरण शीत प्लेट" और "चरण परिवर्तन शीत प्लेट" में विभाजित किया गया है।

संघनक अंत के ताप अपव्यय रूप के अनुसार हीट पाइप को "दो-चरण हीट पाइप प्रकार" और "हीट पाइप + जल शीतलन प्रकार" में विभाजित किया गया है। वर्तमान में, सबसे लोकप्रिय समाधान एकल-चरण शीतलन प्लेट तरल शीतलन है।

Huawei Fusion सर्वर लिक्विड-कूल्ड सर्वर कूलिंग के लिए सिंगल-फेज लिक्विड-कूल्ड प्लेट सॉल्यूशन का उपयोग करता है। एक कैबिनेट की पावर डेंसिटी 45kW/रैक तक पहुंच सकती है। सब-कूलिंग एजेंट डीआयनाइज्ड वॉटर + BTA जंग अवरोध एजेंट का उपयोग करता है, और समर्थित अधिकतम प्रवाह तापमान 45 ℃ तक पहुंच सकता है, जो DLC मानक के W4 लिक्विड कूलिंग स्तर तक पहुंच सकता है।

बीजिंग की जलवायु को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए (अधिकतम वार्षिक चरम गीला बल्ब तापमान 31.5 ℃ है), कूलिंग टॉवर का उपयोग पूरे वर्ष प्राकृतिक शीतलन को साकार करने के लिए किया जा सकता है, और मशीन रूम के PUE को सैद्धांतिक रूप से 1.1 तक कम किया जा सकता है। इसके अलावा, प्रशीतन प्रणाली के सरलीकरण के कारण प्रशीतन प्रणाली के MTBF में सुधार हुआ है।

लिक्विड कूलिंग प्लेट की संरचना डिजाइन में सर्वर के साथ उच्च युग्मन संबंध है, और सार्वभौमिकता कम है, इसलिए उत्पादन लागत बढ़ जाती है। हालाँकि प्रोसेसर पर वाटर-कूल्ड हेड को माइक्रोचैनल, इंजेक्शन और अन्य समग्र-संवर्धित हीट ट्रांसफर तकनीक के साथ जोड़ा गया है, लेकिन प्रति यूनिट क्षेत्र में हीट ट्रांसफर क्षमता में और सुधार किया गया है, जिसे सुधारने की आवश्यकता है।

वर्तमान में, लेनोवो लिक्विड कूलिंग प्लेट 270W पावर सीपीयू का समर्थन कर सकती है; लिक्विड कूलिंग प्लेट में परिसंचारी कूलिंग माध्यम पर उच्च आवश्यकताएं हैं, जैसे कि कूलिंग माध्यम की पीएच, स्वच्छता, सीए + और एमजी + आयन सांद्रता आवश्यकताएं। ये पैरामीटर गर्मी हस्तांतरण क्षमता, संक्षारण, परिसंचारी प्रतिरोध आदि को प्रभावित करेंगे। त्वरित प्लग संयुक्त का स्थानीय प्रतिरोध महत्वपूर्ण है, इसलिए इसे और अधिक अनुकूलित करने की आवश्यकता है।

प्रत्यक्ष तरल शीतलन प्रौद्योगिकी शीतलक और इलेक्ट्रॉनिक घटकों के बीच सीधे संपर्क की गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया को संदर्भित करती है, जिसे मुख्य रूप से स्प्रे प्रकार, स्प्रे प्रकार और विसर्जन प्रकार में वर्गीकृत किया जाता है। स्प्रे प्रकार छोटे कण आकार की बूंदों में परमाणुकरण के बाद स्प्रे नोजल में दबाव डालने वाले शीतलन तरल को संदर्भित करता है, इलेक्ट्रॉनिक घटकों की सतह पर छिड़का जाता है, उबलता हुआ गर्मी हस्तांतरण होता है, और गर्मी दूर होती है।
स्प्रे प्रकार गर्मी हस्तांतरण घनत्व को मजबूत करने के लिए उच्च गति मजबूर संवहन गर्मी हस्तांतरण की विशेषताओं का उपयोग करता है, और सिद्धांत स्प्रे प्रकार के समान है।

विसर्जन से तात्पर्य शीतलन तरल ऊष्मा हस्तांतरण में इलेक्ट्रॉनिक घटकों के विसर्जन से है, ऊष्मा हस्तांतरण प्रक्रिया के अनुसार, चाहे चरण संक्रमण को एकल-चरण विसर्जन और चरण संक्रमण विसर्जन में विभाजित किया गया हो। डूबे हुए तरल शीतलन वर्तमान में छोटे पैमाने के वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए बाजार में है।

अली के फ़ीतियन · किरिन लिक्विड कूलिंग सर्वर जनरेशन उत्पाद प्रयोगशाला से बाहर, झांगबेई में स्थित डेटा रूम में, छोटे पैमाने पर अनुप्रयोग बनाने के लिए तैयार किए गए हैं। लिक्विड कूलिंग समाधान का उद्देश्य 100kW/रैक की एकल कैबिनेट पावर घनत्व प्राप्त करना है और 3℃ के उबलते तापमान के साथ 72M के FC-56 फ्लोरिनेटेड तरल का उपयोग करता है, जो चरण परिवर्तन विसर्जन कूलिंग की श्रेणी से संबंधित है।

टैंक के अंदर शीतलक कुंडल को इलेक्ट्रॉनिक घटकों के साथ गर्म और उबाला जाता है, और गैसीय फ्लोरिनेटेड तरल शीतलक कुंडल की दीवार की सतह पर तरल में संघनित होता है ताकि इलेक्ट्रॉनिक तत्व से शीतलक तक गर्मी का हस्तांतरण हो सके।

प्लेट हीट एक्सचेंजर के माध्यम से शीतलक को सीडीयू के अंदर परिसंचारी शीतलन जल के साथ आदान-प्रदान करने के बाद, ऊष्मा को अंततः बाहरी शीतलन टॉवर के माध्यम से पर्यावरण में फैला दिया जाता है।

वर्तमान में, शीतलक का इनलेट तापमान 30 ℃ है, और पूरे वर्ष प्राकृतिक शीतलन के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए उत्पाद के बाद के अनुकूलन में इनलेट तापमान को और बढ़ाया जा सकता है।

जलमग्न तरल शीतलन के वर्तमान अनुप्रयोग मामले के लिए

प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में, अभी भी कई समस्याएं हैं:

कंटेनर का वायुरोधी डिज़ाइन। क्योंकि कंटेनर और इलेक्ट्रॉनिक तत्व में फ्लोरिनेटेड तरल की गर्मी हस्तांतरण तीव्रता इलेक्ट्रॉनिक घटकों की लोड दर पर निर्भर करती है, जब लोड दर में उतार-चढ़ाव अपेक्षाकृत बड़ा होता है, तो समय की प्रति इकाई वाष्पीकृत फ्लोराइड तरल का परिवर्तन अधिक व्यापक हो जाता है, जिससे कंटेनर में दबाव में उतार-चढ़ाव होता है; रखरखाव के दौरान फ्लोरिनेटेड समाधान का पलायन।

चरण परिवर्तन विसर्जन ताप स्थानांतरण के कारण, जब कंटेनर में आईटी उपकरणों में से किसी एक को बदलना या बनाए रखना आवश्यक होता है, तो आईटी उपकरण को प्लग करने और हटाने की प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में फ्लोरिनेटेड तरल बच जाएगा क्योंकि एक अन्य उपकरण व्यवसाय अभी भी चल रहा है।

जहां तक ​​एफसी-72 का सवाल है, फ्लोरीनयुक्त तरल ग्रीनहाउस गैसों से संबंधित है और इसकी एक स्थिर संरचना है, जिसका अर्थ है कि बचा हुआ फ्लोरीनयुक्त तरल वायुमंडल में लंबे समय तक मौजूद रहेगा और इसका विघटन करना कठिन है।

इलेक्ट्रॉनिक फ्लोरिनेटेड घोल की लागत अधिक है। 3M कंपनी, शेल और अन्य बहुराष्ट्रीय उद्यमों में मुख्य रूप से केंद्रित कुछ निर्माता हैं, इसलिए अल्पावधि में लागत को कम करना आसान नहीं है।