डेटा सेंटर कूलिंग सिस्टम में हीट पाइप तकनीक का अनुप्रयोग

विज्ञान और प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, इलेक्ट्रॉनिक सूचना प्रणाली के कंप्यूटर कक्ष में आईटी उपकरण अत्यधिक एकीकृत हैं, और इसकी ऊर्जा दक्षता विचलन और कंप्यूटर कक्ष की बढ़ती गर्मी अपव्यय ने उद्योग से मजबूत ध्यान प्राप्त करना शुरू कर दिया है। आधिकारिक विभागों के आंकड़ों के अनुसार, मेरा देश [जीजी] #39; उच्च अंत सर्वर-केंद्रित संचार उद्योग बिजली की खपत करता है 2007 में, यह 20 अरब किलोवाट से अधिक तक पहुंच गया है, और सूचना उद्योग एक उच्च ऊर्जा बन गया है खपत उद्योग।

एक कार्यात्मक स्थान के रूप में, डेटा केंद्रों में डेटा सर्वर, कंप्यूटिंग उपकरण, एयर कंडीशनिंग सिस्टम और विद्युत उपकरण होते हैं जो ऑपरेशन के दौरान बहुत अधिक ऊर्जा की खपत करते हैं। विशेष रूप से एयर कंडीशनिंग सिस्टम डेटा केंद्रों की कुल ऊर्जा खपत का 40% हिस्सा हैं। नवीनतम ऊर्जा आंकड़ों के अनुसार, वर्तमान में दुनिया में डेटा सेंटर की कुल बिजली खपत वैश्विक बिजली खपत का 3% है। इसलिए, डेटा सेंटर कूलिंग सिस्टम की ऊर्जा खपत को कम करना और वर्तमान उच्च ऊर्जा खपत मोड को बदलना वर्तमान डेटा सेंटर ऑपरेटरों के लिए एक जरूरी समस्या बन गई है।

2. डेटा सेंटर कूलिंग सिस्टम की हीट पाइप तकनीक का परिचय

2.1 हीट पाइप संरचना

आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले हीट पाइप तीन भागों से बने होते हैं: मुख्य शरीर एक बंद धातु ट्यूब (ट्यूब की दीवार और अंत टोपी सहित) है, और इसमें थोड़ी मात्रा में काम करने वाला माध्यम (काम करने वाला तरल पदार्थ) और केशिका संरचना (ट्यूब कोर) होता है। आंतरिक गुहा; इसके अनुसार केशिका संरचना है या नहीं, गर्मी पाइप को गुरुत्वाकर्षण-सहायता प्राप्त ताप पाइप और केशिका ताप पाइप में विभाजित किया जा सकता है। आवश्यक कार्य तापमान के अनुसार, ताप पाइप के लिए विभिन्न प्रकार के कार्यशील तरल पदार्थों का चयन किया जा सकता है, जैसे पानी, एसीटोन, मेथनॉल या रेफ्रिजरेंट, आदि।

2.2 हीट पाइप का कार्य सिद्धांत

जब हीट पाइप का एक सिरा गर्म किया जाता है, तो केशिका बत्ती में तरल वाष्पित हो जाता है और वाष्पीकृत हो जाता है। थोड़ा दबाव अंतर के तहत भाप दूसरे छोर तक बहती है और एक तरल में संघनित होने के लिए गर्मी छोड़ती है। केशिका बल की क्रिया द्वारा तरल झरझरा सामग्री के साथ वाष्पीकरण खंड में वापस प्रवाहित होता है। इस तरह गर्मी का संचार होता है। एक छोर से दूसरे छोर तक जाना।

इस गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया में, निम्नलिखित छह परस्पर संबंधित प्रक्रियाओं को विशेष रूप से शामिल किया गया है: गर्मी स्रोत से गर्मी पाइप दीवार के माध्यम से गर्मी स्थानांतरित की जाती है और वाष्पीकरण खंड में तरल-गैस इंटरफेस में काम कर रहे तरल पदार्थ से भरी बाती; तरल वाष्पित हो रहा है संघनक खंड के तरल-गैस इंटरफेस पर वाष्पित हो जाता है; भाप कक्ष में भाप वाष्पीकरण खंड से संघनक खंड में बहती है; संघनक खंड में तरल-गैस इंटरफेस पर भाप संघनित होती है; संघनक खंड में तरल-गैस इंटरफ़ेस से गर्मी तरल-गैस इंटरफ़ेस से होकर गुजरती है। कोर, तरल और ट्यूब की दीवार को ठंडे स्रोत में प्रेषित किया जाता है; बाती में, केशिका बल (या गुरुत्वाकर्षण) के कारण, संघनित कार्यशील तरल वापस वाष्पीकरण खंड में प्रवाहित होता है।

मौजूदा हीट पाइप तकनीक डेटा केंद्रों को ऊर्जा बचाने और खपत को कम करने में मदद कर सकती है, और इसके कई फायदे हैं, लेकिन अभी भी निम्नलिखित समस्याएं हैं: मौजूदा राउंड हीट पाइप और आईटी उपकरणों की बाहरी सतह का संयोजन एक कठिन समस्या है; गर्मी पाइप के संक्षेपण अंत द्वारा जारी गर्मी अभी भी डेटा में छुट्टी दे दी जाती है केंद्र के आंतरिक स्थान में, डेटा सेंटर में कूलिंग लोड कम नहीं हुआ है, और इसे अभी भी एयर कंडीशनिंग द्वारा ठंडा करने की आवश्यकता है, जो ऊर्जा की बचत और उत्सर्जन में कमी के प्रभाव को प्राप्त नहीं करता है। कुछ ताप पाइपों को चलाने के लिए बाहरी शक्ति की आवश्यकता होती है।

उपरोक्त समस्याओं के जवाब में, डेटा सेंटर कूलिंग और वेस्ट हीट रिकवरी पर आधारित एक माइक्रो-चैनल फ्लैट लूप हीट पाइप सिस्टम प्रस्तावित है। इस प्रणाली के निम्नलिखित फायदे हैं: फ्लैट हीट पाइप को आईटी उपकरण की बाहरी सतह से निकटता से जोड़ा जा सकता है, जो गर्मी हस्तांतरण प्रभाव को बढ़ाने के लिए फायदेमंद है। वाष्पीकरण अंत और संघनक अंत एक माइक्रोचैनल फ्लैट लूप हीट पाइप सिस्टम बनाने के लिए एक भाप हस्तांतरण पाइप और एक तरल रिटर्न पाइप द्वारा जुड़े हुए हैं। संघनक अंत डेटा केंद्र के बाहर रखा जा सकता है, जिससे डेटा केंद्र के आंतरिक स्थान के शीतलन भार को कम किया जा सकता है; संघनक अंत की गर्मी को भी कम किया जा सकता है।

घरेलू गर्म पानी के ताप स्रोत के रूप में, यह ऊर्जा की बचत और उत्सर्जन में कमी के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए डेटा सेंटर सर्वर द्वारा उत्सर्जित गर्मी को पुनर्प्राप्त करता है; पूरी प्रणाली गर्मी हस्तांतरण चक्र के लिए सूक्ष्म चैनल केशिका संरचना द्वारा प्रदान किए गए गुरुत्वाकर्षण और केशिका बल का उपयोग करती है, बिना किसी बाहरी बल ड्राइविंग के।

डेटा सेंटर वेस्ट हीट रिकवरी सिस्टम पर आधारित एक माइक्रो-चैनल फ्लैट लूप हीट पाइप विकसित किया, जो उच्च ताप घनत्व वाले इलेक्ट्रॉनिक्स और उच्च-शक्ति उच्च-आवृत्ति स्विचिंग बिजली आपूर्ति उपकरण के लिए उपयुक्त है। फ्लैट हीट पाइप आईटी उपकरण से निकटता से जुड़ा हुआ है। गर्मी को गर्मी पाइप में स्थानांतरित कर दिया जाता है, और गर्मी पाइप गर्मी अपव्यय के लिए आंतरिक काम कर रहे तरल पदार्थ के माध्यम से गर्मी को संघनक अंत में स्थानांतरित करता है। रैक को संवहन गर्मी अपव्यय स्थान आरक्षित करने की आवश्यकता नहीं है; यह रैक के उपयोग स्थान को प्रभावी ढंग से बढ़ाएगा, और रैक में आईटी उपकरणों की संख्या को उचित रूप से बढ़ाया जा सकता है। रैक घनत्व बढ़ाएं और डेटा सेंटर निर्माण लागत कम करें; यह उपकरण संचालन दक्षता और सुरक्षा में भी सुधार कर सकता है, कुशल गर्मी अपव्यय और अपशिष्ट गर्मी वसूली और उपकरणों के पुन: उपयोग का एहसास कर सकता है, और डेटा सेंटर भवनों के लिए ऊर्जा-बचत और उत्सर्जन-कमी प्रौद्योगिकियों के विकास के लिए सहायता प्रदान कर सकता है। इसमें महत्वपूर्ण अनुप्रयोग मूल्य और महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत लाभ हैं।