Efikasna tehnologija hlađenja tekućinom za podatkovne centre
Sa ubrzanim razvojem industrija kao što su umjetna inteligencija, računalstvo u oblaku i veliki podaci, potražnja, obim i napori u izgradnji podatkovnih centara su značajno porasli. Međutim, problem potrošnje energije u podatkovnim centrima postaje sve ozbiljniji. Zbog činjenice da značajan dio potrošnje energije u tradicionalnim podatkovnim centrima dolazi od rashladnih sistema, neophodno je koristiti nove tehnologije hlađenja tekućinom za izgradnju zelenih podatkovnih centara.
TDP (termalna snaga dizajna) čipa se postepeno povećava, a neki čipovi čak dostižu i 360W. Ovo predstavlja ozbiljan izazov za rasipanje topline serverskih čipova u tradicionalnim podatkovnim centrima koji obično koriste tehnologiju hlađenja zrakom. Uopšteno govoreći, gustina toplotnog toka od oko 5-10 W/cm² dostigla je granicu vazdušno hlađene tehnologije hlađenja, a veće gustine toplotnog toka mogu lako dovesti do toga da se velika količina toplote ne može ispustiti iz čips na vreme. Glavna mjera koju data centri mogu poduzeti da riješe ovaj problem je tehnologija hlađenja tekućinom. Općenito govoreći, termičke performanse tekućina su mnogo bolje od zraka, s toplotnom provodljivošću koja je oko 15-25 puta veća od zraka i specifičnim toplinskim kapacitetom čak 1000-3500 puta većim od zraka. Tehnologija odvođenja topline hlađena tekućinom pokazala je superiorne performanse u prijenosu topline u odnosu na tehnologiju odvođenja topline hlađene zrakom.
U poređenju sa tehnologijama hlađenja tečnim raspršivanjem i potapanjem, tehnologija hlađenja tečnosti sa hladnom pločom ne mora da razmatra pitanje provodljivosti rashladne tečnosti. Dostupne su mnoge vrste rashladne tečnosti, kao što su dejonizovana voda, nanofluidi, itd., a njihova termička svojstva su generalno bolja od izolacione rashladne tečnosti. Osim toga, optimizacija strukture kanala protoka hladne ploče može povećati područje konvektivnog prijenosa topline ili povećati intenzitet konvektivnog prijenosa topline, čime se učinkovito ojača prijenos topline. Trenutno se tehnologija hlađenja hladnih ploča u podatkovnim centrima uglavnom koristi za hlađenje čipa tekućinom, a glavni smjer istraživanja je optimizacija topologije kanala.
Tehnologija hlađenja raspršivanjem primjenjuje se u podatkovnom centru, a elektronski uređaji u serveru se često hlade na kontaktni način korištenjem raspršivača. Tehnologija mlaznog hlađenja i tehnologija hlađenja raspršivanjem su dvije tehnologije koje mogu postići veći toplinski tok i rasipanje topline.
Osnovni princip rada imerzionog hlađenja je da se elektronski uređaji potpuno urone u rashladnu tečnost i da se postigne disipacija toplote kroz cirkulaciju. Tehnologija hlađenja potapanjem pripada tehnologiji pasivnog hlađenja svih tekućina. Trenutno, glavni istraživački pravci tehnologije hlađenja potapanjem su: optimizacija strukture prenosa toplote potapanjem (raspored i struktura površine disipacije toplote), visokoefikasna rashladna tečnost imerzijskog ključanja i prenos toplote imerzijskim ključanjem.
Trenutno, smjer istraživanja tehnologije hlađenja tekućinom uglavnom se fokusira na optimizaciju struktura prijenosa topline, efikasnih rashladnih tekućina i dvofaznog ključanja prijenosa topline. Optimizacija struktura za prijenos topline, kao što su raspored niza i mikro/nano površinske strukture, kako bi se postigle odlične performanse prijenosa topline promjenom karakteristika protoka radnog fluida, i kako poboljšati praktičnost tehnologije obrade, postalo je jedno od ključnih pitanja za njegovu efektivnu promociju. Tehnologija tekućeg hlađenja u podatkovnim centrima je još uvijek u povojima i još uvijek postoje mnoga ključna pitanja koja treba hitno riješiti. U poređenju sa data centrima izgrađenim na tehnologiji vazdušnog hlađenja, data centri izgrađeni na tehnologiji tečnog hlađenja pretrpeli su značajne promene u svom unutrašnjem rasporedu, arhitekturi, opremi i drugim zahtevima, što će neminovno rekonstruisati relevantni industrijski lanac data centara.
