application de refroidissement par liquide par immersion dans un centre de données
Avec le développement rapide d'applications informatiques intensives telles que l'intelligence artificielle, l'Internet des objets, la crypto-monnaie et l'AR/VR, la demande informatique croissante fait évoluer progressivement les centres de données vers « des performances élevées, une densité élevée et une consommation d'énergie élevée ». La consommation d'énergie du centre de données se compose grossièrement des équipements de communication et de réseau, du système d'alimentation et de distribution d'énergie, des équipements d'éclairage et auxiliaires et du système de refroidissement. Parmi eux, la consommation d'énergie de la partie refroidissement représente environ 40 % de la consommation d'énergie totale. du centre de données. Améliorer l'efficacité du système de refroidissement du centre de données et réduire la consommation d'énergie sont très importants pour atteindre l'objectif du « double carbone ».
Les méthodes courantes de refroidissement liquide comprennent la plaque froide, la pulvérisation et l'immersion. Parmi eux, le refroidissement par liquide par immersion présente l'efficacité de transfert de chaleur la plus élevée et peut éviter les points chauds locaux. Il s'agit du moyen technique le plus probable pour résoudre divers problèmes rencontrés par le système de refroidissement dans l'environnement informatique haute performance.
Efficacité énergétique supérieure :
Le refroidissement par liquide par immersion utilise un liquide de refroidissement comme moyen de transmission de la chaleur. Le liquide a une conductivité thermique et une capacité thermique spécifique plus élevées, ce qui lui permet de conduire la chaleur plus rapidement et d'absorber la chaleur plus efficacement. Dans le même temps, étant donné que l'utilisation de ventilateurs et de climatiseurs est réduite, le centre de données utilisant la technologie de refroidissement par liquide par immersion a un pue inférieur.
Densité de puissance plus élevée :
De plus, il peut efficacement empêcher l'équipement d'être immergé dans l'air et l'humidité en raison de la mauvaise température du liquide de refroidissement, ce qui peut protéger efficacement l'équipement de la corrosion du liquide de refroidissement et du ventilateur dans la salle des machines.
Utilisation plus élevée de l'espace :
Les excellentes performances thermiques du refroidissement liquide par immersion permettent aux serveurs d'être étroitement disposés sans distance de séparation, et il n'est pas nécessaire de configurer des ventilateurs. Il n'est pas nécessaire d'installer des unités de climatisation et de réfrigération dans la salle des machines, il n'est pas nécessaire d'installer des installations fermées pour les canaux froids et chauds et il n'est pas nécessaire d'installer des planchers surélevés. Par conséquent, le refroidissement par liquide par immersion utilise davantage d’espace que les solutions de refroidissement traditionnelles.
Réalisation de refroidissement liquide par immersion :
La chaleur générée par le liquide de refroidissement par immersion peut être divisée en deux phases : Refroidissement par immersion liquide monophasé et refroidissement par immersion liquide biphasé :
Refroidissement par immersion liquide monophasé :
Dans le système de refroidissement par liquide à immersion monophasé, tous les composants chauffants des équipements informatiques sont complètement immergés dans le liquide de refroidissement non conducteur en circulation et la chaleur émise par l'équipement est directement transmise au liquide de refroidissement. Le liquide de refroidissement du refroidissement liquide par immersion monophasé a généralement un point d'ébullition élevé, et le liquide de refroidissement ne changera pas de phase après avoir absorbé la chaleur et restera toujours à l'état liquide.
Refroidissement par immersion liquide diphasique :
Lorsque le liquide de refroidissement est immergé dans le condenseur, une grande quantité de chaleur sera absorbée dans le liquide bouillant et sera absorbée par le liquide de refroidissement liquide. Dans le même temps, une grande quantité de chaleur sera absorbée par le liquide de refroidissement qui est immergé dans le condenseur jusqu'au point d'ébullition. L'eau de refroidissement chauffée dans le condenseur est évacuée par le système de liquide de refroidissement en circulation.
Problèmes et défis :
1. Bien que la technologie de refroidissement par liquide immergé présente d'excellentes performances de dissipation thermique, il n'existe pas de forte demande pour les centres de données conventionnels de mettre à niveau le schéma de dissipation thermique traditionnel vers un refroidissement par liquide immergé, sauf dans des scénarios spécifiques tels que l'extraction de monnaie numérique cryptée.
2. Étant donné que la technologie de refroidissement par liquide immergé utilise la dissipation thermique par liquide, afin d'être compatible avec le liquide de refroidissement, l'équipement matériel doit généralement être correctement ajusté pour s'adapter au refroidissement immergé. Bien que certains constructeurs OEM aient pris en charge les équipements adaptés au refroidissement par liquide immergé, de nombreux fabricants d'équipements n'ont pas conçu ni testé le refroidissement par liquide immergé.
3. Lors du calcul du coût de déploiement du système de refroidissement liquide immergé, il est nécessaire de prendre en compte de manière exhaustive toutes les dépenses réelles. Il comprend non seulement le prix du réservoir et du liquide de refroidissement de l'équipement de refroidissement liquide et le coût de maintenance ultérieur, mais également le coût de transformation et de maintenance d'une série d'autres installations telles que des pompes, des échangeurs de chaleur, des filtres et des capteurs pour répondre aux pratiques de conception du système de refroidissement liquide.
