Aplicarea tehnologiei conductelor de căldură în sistemul de răcire a centrului de date
Odată cu progresul științei și tehnologiei, echipamentul IT din sala de calculatoare a sistemului informatic electronic este foarte integrat, iar abaterea eficienței energetice a acestuia și disiparea în creștere a căldurii din sala de calculatoare au început să primească o atenție puternică din partea industriei. Conform statisticilor departamentelor cu autoritate, industria de comunicații high-end concentrată pe server din țara mea' consumă energie electrică În 2007, a ajuns la peste 20 de miliarde de kW·h, iar industria informațională a devenit o energie ridicată. industria de consum.
Ca spațiu funcțional, centrele de date conțin servere de date, echipamente de calcul, sisteme de aer condiționat și echipamente electrice care consumă multă energie în timpul funcționării. Sistemele de aer condiționat, în special, reprezintă 40% din consumul total de energie al centrelor de date. Conform celor mai recente statistici energetice, lumea este în prezent. Consumul total de energie al centrului de date a reprezentat 3% din consumul global de energie. Prin urmare, reducerea consumului de energie al sistemului de răcire a centrului de date și schimbarea modului actual de consum mare de energie a devenit o problemă urgentă pentru operatorii actuali ai centrelor de date.
2. Introducere în tehnologia conductelor de căldură a sistemului de răcire a centrului de date
2.1 Structura conductei de căldură
Conductele de căldură utilizate în mod obișnuit sunt compuse din trei părți: corpul principal este un tub metalic închis (inclusiv peretele tubului și capacul de capăt) și există o cantitate mică de mediu de lucru (fluid de lucru) și structură capilară (miezul tubului) în cavitatea internă; în funcție de structură capilară Conducta de căldură poate fi împărțită în conductă de căldură asistată de gravitație și conductă de căldură capilară. În funcție de temperatura de lucru necesară, pentru conducta termică pot fi selectate diferite tipuri de fluide de lucru, cum ar fi apă, acetonă, metanol sau agent frigorific etc.
2.2 Principiul de funcționare al conductei de căldură
Când un capăt al conductei de căldură este încălzit, lichidul din fitilul capilar se evaporă și se vaporizează. Aburul curge la celălalt capăt sub o diferență ușoară de presiune și eliberează căldură pentru a se condensa într-un lichid. Lichidul curge înapoi în secțiunea de evaporare de-a lungul materialului poros prin acțiunea forței capilare. În acest fel, căldura este circulată. Treci de la un capăt la altul.
În acest proces de transfer de căldură, sunt incluse în mod specific următoarele șase procese interdependente: căldura este transferată de la sursa de căldură prin peretele conductei de căldură și fitilul umplut cu fluid de lucru către interfața lichid-gaz din secțiunea de evaporare; lichidul se evaporă Se evaporă la interfața lichid-gaz a secțiunii de condensare; aburul din camera de abur curge din secțiunea de evaporare în secțiunea de condensare; aburul se condensează pe interfața lichid-gaz din secțiunea de condensare; căldura trece prin interfața lichid-gaz de la interfața lichid-gaz din secțiunea de condensare. Miezul, lichidul și peretele tubului sunt transmise la sursa rece; în fitil, datorită forței capilare (sau gravitației), lichidul de lucru condensat curge înapoi în secțiunea de evaporare.
Tehnologia existentă a conductelor de căldură poate ajuta centrele de date să economisească energie și să reducă consumul și are multe avantaje, dar există încă următoarele probleme: combinația dintre conductele de căldură rotunde existente și suprafața exterioară a echipamentelor IT este o problemă dificilă; căldura eliberată de capătul de condensare al conductei de căldură este încă descărcată în datele În spațiul interior al centrului, sarcina de răcire din centrul de date nu a fost redusă și încă trebuie răcită prin aer condiționat, ceea ce nu realizează efectul de economisire a energiei și de reducere a emisiilor. Unele conducte de căldură necesită energie externă pentru a conduce.
Ca răspuns la problemele de mai sus, este propus un sistem de conducte de căldură cu buclă plată cu micro-canal, bazat pe răcirea centrului de date și recuperarea căldurii reziduale. Acest sistem are următoarele avantaje: conducta de căldură plată poate fi atașată strâns de suprafața exterioară a echipamentului IT, ceea ce este benefic pentru a îmbunătăți efectul de transfer de căldură. Capătul de evaporare și capătul de condensare sunt conectate printr-o conductă de transfer de abur și o conductă de retur de lichid pentru a forma un sistem de conducte de căldură cu buclă plată cu microcanal. Capătul de condensare poate fi plasat în afara centrului de date, reducând astfel sarcina de răcire a spațiului intern al centrului de date; se poate reduce şi căldura capătului de condensare.
Ca sursă de căldură a apei calde menajere, recuperează căldura emisă de serverul centrului de date pentru a atinge scopul de economisire a energiei și reducerea emisiilor; întregul sistem folosește gravitația și forța capilară furnizată de structura capilară micro-canal pentru ciclul de transfer de căldură, fără nicio forță externă de antrenare.
A dezvoltat o conductă de căldură cu buclă plată cu micro-canal, bazată pe sistemul de recuperare a căldurii reziduale din centrul de date, potrivită pentru electronice cu densitate ridicată a căldurii și echipamente de alimentare cu comutare de înaltă frecvență și putere. Conducta de căldură plată este strâns atașată de echipamentul IT. Căldura este transferată la conducta de căldură, iar conducta de căldură transferă căldura la capătul de condensare prin fluidul de lucru intern pentru disiparea căldurii. Rack-ul nu trebuie să rezerve spațiu de disipare a căldurii prin convecție; va crește efectiv spațiul de utilizare al rackului, iar numărul de echipamente IT din rack poate fi crescut în mod corespunzător. Creșteți densitatea rack-urilor și reduceți costurile de construcție a centrelor de date; De asemenea, poate îmbunătăți eficiența și siguranța în funcționare a echipamentelor, poate realiza disiparea eficientă a căldurii și recuperarea căldurii reziduale și reutilizarea echipamentelor și poate oferi sprijin pentru dezvoltarea tehnologiilor de economisire a energiei și de reducere a emisiilor pentru clădirile centrelor de date. Are valoare de aplicare importantă și beneficii semnificative de economisire a energiei.
