¿Qué es el enfriamiento de la inmersión?
Para explicar en términos simples, el enfriamiento de inmersión se logra sumergiendo el hardware (equipo montado en rack) en un líquido conductor no - (conocido como dieléctrico) para enfriarlo en lugar de circular el aire frío o a través de él. El líquido se distribuye a través de intercambiadores de calor fríos para mantener la baja temperatura.
En la búsqueda de la gestión eficiente del calor, especialmente en las aplicaciones de densidad de potencia - - como centros de datos, el enfriamiento de inmersión ha surgido como una solución revolucionaria. Entre sus variantes, la fase única - y dos técnicas de enfriamiento de inmersión de fase -} se destacan, cada una con su propio conjunto de características, ventajas y limitaciones.
Principio de trabajo central: una diferencia fundamental en la transferencia de calor
Enfriamiento de inmersión de una sola fase
En el enfriamiento de inmersión de fase - individual, el refrigerante permanece en un estado único (generalmente líquido) durante todo el proceso de transferencia de calor. El calor se transfiere desde los componentes calientes (como los servidores en un centro de datos) al refrigerante principalmente a través de la convección. Hay dos formas comunes de impulsar esta convección: natural y forzada.
Convección natural: cuando los componentes electrónicos calientan el refrigerante circundante, el líquido cerca de los componentes se vuelve más cálido. Dado que los líquidos más cálidos son menos densos que los más fríos, se elevan. El líquido más frío de la periferia se mueve para reemplazar el líquido más cálido creciente, creando un circuito de circulación natural. Por ejemplo, en una baja potencia -} de densidad de potencia - donde la simplicidad es clave, la convección natural - basada en el enfriamiento de inmersión de fase -} puede ser efectivo. Sin embargo, la tasa de transferencia de calor en la convección natural es relativamente baja, ya que depende únicamente de las diferencias de densidad causadas por las variaciones de temperatura.
Convección forzada: para mejorar la capacidad de enfriamiento, una bomba a menudo se usa en sistemas de inmersión de fase -}. La bomba obliga al refrigerante a circular más rápidamente alrededor de los componentes. El refrigerante más frío se empuja hacia los componentes calientes, absorbe el fuego y luego se dirige a un intercambiador de calor. Aquí, el calor se transfiere a un medio de enfriamiento secundario, típicamente agua, y se recircula el refrigerante enfriado. Este método puede aumentar significativamente el coeficiente de transferencia de calor en comparación con la convección natural, lo que lo hace adecuado para aplicaciones con mayores cargas de calor, como muchos centros de datos modernos.
Enfriamiento de inmersión de dos fases
Dos - Fase La inmersión de la inmersión aprovecha el poder del cambio de fase para transferir el calor. El refrigerante utilizado en estos sistemas tiene un punto de ebullición relativamente bajo. Cuando los componentes calientes calientan el refrigerante, alcanza su punto de ebullición y comienza a vaporizar. Esta fase cambia de líquido a vapor absorbe una gran cantidad de calor, conocido como calor latente de vaporización.
A medida que el refrigerante se vaporiza, el vapor resultante se eleva a la parte superior del recinto. Aquí, entra en contacto con un condensador, que generalmente se enfría por un refrigerante secundario (como el agua). El vapor se condensa en un líquido, liberando el calor latente que absorbe durante la vaporización. El líquido condensado luego se retira al fondo del recinto, donde puede absorber más calor de los componentes, completando el ciclo. El uso del calor latente en dos -} enfriamiento de inmersión de fase permite tasas de transferencia de calor extremadamente altas, lo que lo hace bien - adecuado para aplicaciones con densidades de potencia extremadamente altas, como alto - de rendimiento de los clústeres de computación y algunas configuraciones de servidores avanzados en centros de datos.
Estructura y complejidad del sistema: simplicidad versus complejidad
La diferencia en los principios de trabajo dicta directamente la arquitectura del sistema.
Sistema de fase único -:Tener una estructura relativamente simple. Los componentes del núcleo incluyen el tanque, la bomba de circulación, el intercambiador de calor (CDU) y un enfriador seco externo. Es un sistema de bucle hidráulico cerrado. Sin los desafíos de gestionar el cambio de fase y la presión, el sistema es más estable, y su diseño y mantenimiento son más sencillos.
Dos - sistemas de fase:Son más complejos. Deben incluir un sistema de condensador preciso para convertir el vapor en líquido. Todo el tanque debe estar sellado herméticamente para administrar la presión interna y el equilibrio de vapor, lo que requiere mayores clasificaciones de presión e integridad de sellado, lo que aumenta los costos de diseño y fabricación.
Rendimiento y eficiencia: diferentes fortalezas
Ambas son soluciones de gestión térmica altamente eficientes, pero sobresalen en diferentes áreas.
Sistema de fase único -:Ofrezca un rendimiento de enfriamiento extremadamente estable y predecible. Dado que el refrigerante tiene un punto de ebullición alto, evita la ebullición local. La transferencia de calor depende de la capacidad de calor y la velocidad de flujo específicos del fluido. Al optimizar el diseño de flujo y la potencia de la bomba, las temperaturas de los componentes se pueden controlar con precisión por encima del punto de rocío, eliminando por completo el riesgo de condensación. Esto los hace ideales para escenarios que exigen estabilidad de temperatura extrema.
Dos - sistemas de fase:Excelente en el manejo de flujos de calor instantáneos y extremos durante períodos de tiempo muy cortos. El proceso de cambio de fase absorbe significativamente más energía (calor latente) que el calor sensible, lo que le permite eliminar rápidamente el calor de "estallido" de las patatas fritas. Teóricamente, tienen una ventaja en los límites de enfriamiento de nivel Ultimate Chip -. Sin embargo, la estabilidad de su sistema puede ser más susceptible a los cambios en las condiciones ambientales (por ejemplo, temperatura del agua del condensador).
Operaciones y costo (OPEX): Consideraciones clave para un término - uso largo
Pérdida de refrigerante:
Sistema de fase --: experiencia prácticamente cero pérdida. El alto refrigerante de punto de ebullición tiene muy baja volatilidad. Solo requiere un relleno inicial y controles periódicos, lo que resulta en costos operativos muy bajos.
Sistemas de fase dos -: experimentar pérdidas menores continuas. Aunque el tanque está sellado, el punto de hoy se evapora y se pierde fácilmente el refrigerante de punto -} -} se evapora fácilmente y se pierde durante el mantenimiento cuando se abre la tapa. Esto requiere UPS periódico y costoso - con fluido especializado, alto -} de costo.
Conveniencia de mantenimiento:
Sistema de fase --: ofrece una ventaja clara. Los servidores se pueden levantar directamente del baño para el mantenimiento, con goteo mínimo. El fluido es fácil de limpiar, y los componentes del sistema a menudo son piezas industriales estándar, lo que hace que el mantenimiento sea menos exigente técnicamente.
Dos sistemas de fase -: implican un mantenimiento más engorroso. La apertura del tanque conduce a una evaporación significativa de fluidos, aumentando los costos y las posibles preocupaciones ambientales. La complejidad del sistema también a menudo requiere técnicos más especializados para el servicio.
¿Cómo elegir?
| Característica | Enfriamiento de inmersión de una sola fase | Enfriamiento de inmersión de dos fases |
|---|---|---|
| Principio de trabajo | Utiliza el calor del líquido sensible, sin cambio de fase | Utiliza calor latente líquido, vaporización - Cambio de fase de condensación |
| Complejidad del sistema | Arquitectura baja y más simple, mantenimiento más fácil | Alto, requiere un condensador, altos requisitos de sellado |
| Rendimiento de enfriamiento | Estable, controlable, predecible | Manejo de calor transitorio superior, mejor para el choque térmico |
| Pérdida de refrigerante | Muy bajo/ninguno, bajo opex | Pérdida continua, costo alto de recarga |
| Mantenimiento | Muy conveniente, los servidores son fáciles de dar servicio | Complejo, el mantenimiento conduce a la pérdida de fluidos |
| Aplicación ideal | Centros de datos, cálculo de inteligencia artificial, computación de borde, almacenamiento de energía - Gran | Supercomputación, chips HPC extremo: dominios de nicho fronteras que persiguen el rendimiento máximo final |
Para la gran mayoría de los clientes empresariales que buscan una alta confiabilidad, bajo costo total de propiedad (TCO) y la facilidad de gran implementación de escala - y operación diaria, un solo refrigeramiento de inmersión de fase {}}} es la opción más madura, económica y práctica. Equilibra perfectamente el rendimiento de enfriamiento extremo con viabilidad industrial.
La serie JX Single - fluido de enfriamiento de inmersión de fase, proporcionado por nuestra compañía, se basan en esta filosofía. A través de la formulación innovadora del refrigerante, ofrecemos una solución llave en mano, eficiente, confiable y preocupante - solución de enfriamiento verde gratuita para alimentar su infraestructura informática en una nueva era.
Para las empresas que buscan fluido de enfriamiento de inmersión de una sola fase, nuestra compañía proporciona precios competitivos, suministro confiable y soporte técnico. ¡Contáctenos hoy para más detalles!
Nuestra dirección
Sala 1102, Unidad C, Centro Xinjing, No.25 Jiahe Road, Siming District, Xiamen, Fujan, China
Número de teléfono
+86-592-5803997
E - correo
susan@xmjuda.com
