डाटा सेंटर में जलमग्न फेज चेंज कूलिंग की अनुसंधान प्रगति

कंप्यूटर के प्रदर्शन में सुधार और कंप्यूटिंग उपकरणों के एकीकरण के साथ, डेटा केंद्रों की गर्मी प्रवाह घनत्व में वृद्धि हुई है, और गर्मी लंपटता प्रणालियों की आवश्यकताएं भी बढ़ रही हैं। हॉट स्पॉट और पारंपरिक वाटर कूलिंग और एयर कूलिंग की उच्च ऊर्जा खपत की समस्याओं के कारण, उभरते मुद्दों को पूरा करना मुश्किल है

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की गर्मी अपव्यय आवश्यकताओं ने विसर्जित चरण परिवर्तन शीतलन प्रौद्योगिकी के विकास को जन्म दिया है। विसर्जित चरण परिवर्तन शीतलन प्रणाली मुख्य रूप से एक वाष्पीकरण खंड, एक संक्षेपण खंड और एक परिसंचरण प्रणाली से बना है।

हीटिंग उपकरण गर्मी लंपटता के लिए एजेंट के साथ सीधे संपर्क में एक इन्सुलेट निष्क्रिय में डूबा हुआ है।

इस पद्धति में अच्छे गर्मी लंपटता प्रदर्शन और कम ऊर्जा खपत के फायदे हैं। वर्तमान में, इमर्शन फेज चेंज कूलिंग तकनीक अपनी प्रारंभिक अवस्था में है। अगले कुछ वर्षों में, स्मार्ट उद्योग और क्लाउड कंप्यूटिंग जैसी प्रौद्योगिकियों के तेजी से विकास के साथ, विसर्जन चरण परिवर्तन शीतलन द्वारा प्रस्तुत नई गर्मी अपव्यय प्रौद्योगिकियां निश्चित रूप से डेटा केंद्रों के लिए मुख्यधारा की गर्मी अपव्यय तकनीक बन जाएंगी।

यह आलेख प्रारंभिक बिंदु के रूप में विसर्जित चरण परिवर्तन शीतलन प्रणाली की मुख्य संरचना और सिद्धांत लेता है, शीतलन सामग्री और उबलते गर्मी हस्तांतरण तंत्र के चयन से वर्तमान शोध फोकस और विकास की स्थिति का विश्लेषण करता है, और विसर्जित चरण परिवर्तन शीतलन प्रौद्योगिकी की संभावनाएं .

विद्वानों ने डेटा केंद्रों की गर्मी अपव्यय विधियों पर बहुत सारे शोध किए हैं: पारंपरिक एयर-कूल्ड गर्मी अपव्यय को एयरफ्लो संगठन के लिए अनुकूलित किया गया है, बैकप्लेन, हीट पाइप हीट डिसिपेशन टेक्नोलॉजी, जलमग्न चरण परिवर्तन के साथ वाटर-कूल्ड हीट अपव्यय सर्वर स्थापित किए गए हैं। शीतलन, और अपशिष्ट गर्मी वसूली की गई है।

ऊर्जा की खपत को कम करने के लिए विभिन्न तकनीकों पर शोध। इसी समय, देश और विदेश में बड़े सर्वर निर्माता भी सक्रिय रूप से कुशल गर्मी अपव्यय विधियों की खोज कर रहे हैं। चीन [जीजी] # 39; की सुगॉन कंपनी ने एक बार डूबे हुए कूलिंग सर्वर को लॉन्च किया, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है।

इस सर्वर का उपयोग डेटा केंद्रों में किया जा सकता है। कंप्यूटर कक्ष का PUE मान 1.05 तक कम हो जाता है, और पारंपरिक एयर-कूल्ड डेटा सेंटर की तुलना में ऊर्जा की खपत 30% से अधिक कम हो जाती है। आर्थिक लाभ महत्वपूर्ण हैं। [जीजी] उद्धरण;किरिन [जीजी] उद्धरण; अलीबाबा द्वारा लॉन्च किए गए सर्वर में एयर कंडीशनिंग, पंखे और अन्य सामान की आवश्यकता नहीं होती है और इसे कहीं भी तैनात किया जा सकता है। यह 75% से अधिक स्थान बचाता है, और इसकी उच्च स्तर की वायुरोधी इलेक्ट्रॉनिक घटकों को धूल, आर्द्रता और अन्य कारकों से दूर रखती है, और बाहरी हस्तक्षेप से सुरक्षित है। गर्मी अपव्यय उपकरण के अलावा, कुछ कंपनियां संयुक्त राज्य अमेरिका में 3M द्वारा विकसित कूलिंग मीडिया के अनुसंधान और विकास के लिए प्रतिबद्ध हैं, एक नोवेक कूलेंट, जिसमें सबसे बुनियादी इन्सुलेट गुण हैं, का क्वथनांक सामान्य कूलिंग मीडिया की तुलना में कम है। (जैसे शुद्ध पानी, फ्लोराइड युक्त तरल और खनिज तेल)।

विभिन्न शोध दिशाओं में, विसर्जन उच्च गर्मी अपव्यय प्रदर्शन, सुविधाजनक रखरखाव और कम शोर जैसे फायदे के कारण, चरण परिवर्तन शीतलन तकनीक वर्तमान शोध का फोकस बन गई है।

शीतलन माध्यम का चयन डूबे हुए चरण परिवर्तन शीतलन प्रणाली डिवाइस को उच्च सीलिंग प्रदर्शन और हार्डवेयर सुविधाओं के लिए उच्च आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है; इसी समय, शीतलन माध्यम का चुनाव भी डूबे हुए चरण परिवर्तन शीतलन प्रौद्योगिकी की कुंजी है। योग्य शीतलन माध्यम में निम्नलिखित विशेषताएं होनी चाहिए।

(1) इसमें वाष्पीकरण की उच्च अव्यक्त गर्मी होती है, अर्थात ऊष्मा अपव्यय की समान मात्रा कम शीतलन माध्यम का उपयोग करती है, जो पंपों, कूलिंग टावरों और अन्य उपकरणों की अतिरिक्त ऊर्जा खपत को कम करते हुए गर्मी अपव्यय दक्षता में सुधार कर सकती है।

(2) यह अपनी तरल, गैसीय और गैस-तरल मिश्रित अवस्था में इन्सुलेशन आवश्यकताओं को पूरा करता है।

(3) इसका क्वथनांक कम होना चाहिए। जब सर्वर का तापमान बहुत अधिक नहीं होता है, तो सर्वर के स्थिर तापमान और डेटा सेंटर के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए शीतलक गर्मी को दूर करने के लिए एक स्थिर चरण परिवर्तन से भी गुजर सकता है।

(4) सर्वर सामग्री के लिए गैर संक्षारक।

(5) यह पर्यावरण के अनुकूल, गैर विषैले और हानिरहित और संभालने में आसान है।

(6) उच्च अर्थव्यवस्था। वर्तमान में, सुगंधित पदार्थ, सिलिकेट और फ्लोरोकार्बन जलमग्न चरण परिवर्तन शीतलन प्रणाली के शीतलन माध्यम के अनुसंधान क्षेत्र में शामिल हैं। खनिज तेल और फ्लोरिनेटेड तरल अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रत्यक्ष संपर्क शीतलन माध्यम हैं। खनिज तेल सस्ता है पर्यावरण के अनुकूल, गैर विषैले और हानिरहित, लेकिन आसानी से विघटित हो जाता है और एक ज्वलनशील पदार्थ है, जो अधिक खतरनाक है। खनिज तेल की तुलना में, फ्लोराइड की कीमत थोड़ी अधिक होती है, लेकिन इसके गुण स्थिर, ज्वाला मंदक और उपयुक्त ढांकता हुआ स्थिरांक होते हैं। वर्तमान में सबसे लोकप्रिय शीतलन माध्यम। जू योंगशेंग और अन्य ने सामान्य अत्यंत असमान विद्युत क्षेत्र के वातावरण का अनुकरण करने के लिए सुई-प्लेट इलेक्ट्रोड का उपयोग किया, और आंशिक निर्वहन पर सर्द उबलते के प्रभाव का पता लगाने के लिए 50 हर्ट्ज उच्च वोल्टेज एसी पर आधारित एक आंशिक डिस्चार्ज डिटेक्शन प्लेटफॉर्म का निर्माण किया। दहलीज मूल्य। शोध के नतीजे बताते हैं कि रेफ्रिजरेंट को उबालने से इंसुलेशन वातावरण का इंसुलेशन थ्रेशोल्ड वैल्यू कम हो जाएगा। मो शेनयांग और अन्य ने तरल, गैस और दो-चरण राज्यों में FC-72 रेफ्रिजरेंट के टूटने की विशेषताओं पर एक व्यवस्थित अध्ययन करने के लिए एक इन्सुलेशन परीक्षण उपकरण का उपयोग किया। , FC-72 वाष्प की ढांकता हुआ शक्ति शक्ति आवृत्ति वोल्टेज ब्रेकडाउन परीक्षण के माध्यम से प्राप्त की गई थी, और कम क्वथनांक सर्द वाष्प के बहु-दबाव ढांकता हुआ शक्ति परीक्षण का एहसास हुआ था। वू Xilei और अन्य ने जलमग्न चरण परिवर्तन शीतलन प्रणाली के गर्मी लंपटता प्रभाव पर 4 आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले फ्लोरिनेटेड तरल पदार्थ (FC-72, Novec649, HFE-7100 और D-1 का प्रभाव) का अनुकरण किया। सिमुलेशन परिणाम बताते हैं कि डी -1 उबलते गर्मी हस्तांतरण के लिए आवश्यक गर्मी प्रवाह घनत्व सबसे छोटा है, लेकिन इसकी अधिकतम गर्मी अपव्यय क्षमता नोवेक 649 के करीब है, एफसी -72 और एचएफई -7100 से थोड़ा कम है, यह मौजूदा इलेक्ट्रॉनिक फ्लोरिनेटेड को प्रतिस्थापित कर सकता है डूबे हुए चरण में तरल Novec649 शीतलन को बदलते हैं। डोंग जिनक्सी और अन्य ने प्रयोगों के माध्यम से सिंथेटिक हाइड्रोकार्बन-आधारित शीतलक (पीएओ) और #65 एथिलीन ग्लाइकोल का विश्लेषण किया। पीएओ की भौतिक स्थिरता और गैर-चालकता #65 से अधिक है। अब कूलिंग मीडिया पर कम शोध हैं और जरूरत है आगे के शोध किए गए और स्थिर भौतिक गुणों और उच्च गर्मी अपव्यय क्षमता के साथ एक शीतलन माध्यम पाया गया।

जलमग्न चरण परिवर्तन शीतलन तकनीक का और अधिक अनुकूलन इसकी शीतलन दक्षता में सुधार कर सकता है। अनुसंधान के अगले निर्देश इस प्रकार हैं।

(1) स्थिर गुणों के साथ शीतलन माध्यम तैयार करें, शीतलन तरल के गुणों पर असमान विद्युत क्षेत्र के वातावरण के प्रभाव का अध्ययन करें, और उच्च क्षेत्र की ताकत के तहत शीतलन माध्यम की ढांकता हुआ शक्ति परीक्षण करें।

(2) फ्लोरिनेटेड तरल में मजबूत अस्थिरता, अनुसंधान और मिलान हीट सिंक सीलिंग सामग्री का विकास होता है।

(3) प्रयोगों के माध्यम से, माइक्रोचैनल में बुलबुले के गठन पर विभिन्न कारकों के प्रभाव का पता लगाएं, सर्वर की सतह पर उबलते गर्मी हस्तांतरण के तंत्र का अध्ययन करें, और एक अधिक प्रतिनिधि उबलते गर्मी हस्तांतरण मॉडल स्थापित करें।

(4) इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की पैकेजिंग पॉलिमर सामग्री का समय-परीक्षण उनकी सेवा जीवन सुनिश्चित करने के लिए, सर्वर के उपयोग के दौरान रखरखाव लागत को कम करने और लगातार रखरखाव के कारण होने वाली विश्वसनीयता को कम करने के लिए।