Šilumos vamzdžių technologijos taikymas duomenų centro aušinimo sistemoje
Tobulėjant mokslui ir technologijoms, IT įranga elektroninės informacinės sistemos kompiuterių skyriuje yra labai integruota, o jos energinio naudingumo nuokrypis bei didėjanti kompiuterių kambario šilumos išsklaidymas ėmė sulaukti didelio pramonės dėmesio. Remiantis autoritetingų departamentų statistika, mano šalies' aukščiausios klasės serverių koncentruota ryšių pramonė sunaudoja elektros energiją. vartojimo pramonė.
Duomenų centruose, kaip funkcinėje erdvėje, yra duomenų serveriai, skaičiavimo įranga, oro kondicionavimo sistemos ir elektros įranga, kuri eksploatacijos metu sunaudoja daug energijos. Visų pirma oro kondicionavimo sistemos sunaudoja 40 % viso duomenų centrų energijos suvartojimo. Remiantis naujausia energetikos statistika, pasaulis šiuo metu yra Bendras duomenų centro energijos suvartojimas sudarė 3% pasaulio energijos suvartojimo. Todėl duomenų centro aušinimo sistemos energijos suvartojimo mažinimas ir esamo didelio energijos suvartojimo režimo keitimas tapo neatidėliotina dabartinių duomenų centrų operatorių problema.
2. Duomenų centro aušinimo sistemos šilumos vamzdžių technologijos supažindinimas
2.1 Šilumos vamzdžio konstrukcija
Dažniausiai naudojami šilumos vamzdžiai susideda iš trijų dalių: pagrindinis korpusas yra uždaras metalinis vamzdis (įskaitant vamzdžio sienelę ir galinį dangtelį), o vamzdyje yra nedidelis kiekis darbinės terpės (darbinio skysčio) ir kapiliarinės struktūros (vamzdžio šerdis). vidinė ertmė; pagal tai, ar jis turi kapiliarinę struktūrą Šilumos vamzdis gali būti skirstomas į gravitacinį šilumos vamzdį ir kapiliarinį šilumos vamzdį. Pagal reikiamą darbinę temperatūrą šilumos vamzdžiui galima pasirinkti įvairių tipų darbinius skysčius, tokius kaip vanduo, acetonas, metanolis ar šaltnešis ir kt.
2.2 Šilumos vamzdžio veikimo principas
Kai šildomas vienas šilumos vamzdžio galas, kapiliariniame dagtyje esantis skystis išgaruoja ir išgaruoja. Garai teka į kitą galą esant nedideliam slėgio skirtumui ir išskiria šilumą, kad kondensuotųsi į skystį. Skystis, veikiamas kapiliarinės jėgos, teka atgal į garavimo sekciją išilgai porėtos medžiagos. Tokiu būdu šiluma cirkuliuojama. Pereikite iš vieno galo į kitą.
Šiame šilumos perdavimo procese yra konkrečiai įtraukti šie šeši tarpusavyje susiję procesai: šiluma perduodama iš šilumos šaltinio per šilumos vamzdžio sienelę ir dagtį, užpildytą darbiniu skysčiu, į skysčio ir dujų sąsają garinimo sekcijoje; skystis išgaruoja Išgaruoja kondensacijos sekcijos skysčio ir dujų sąsajoje; garai garų kameroje teka iš garinimo sekcijos į kondensacinę sekciją; garai kondensuojasi ant skysčio ir dujų sąsajos kondensavimo skyriuje; šiluma praeina per skysčio ir dujų sąsają iš skysčio ir dujų sąsajos kondensacijos skyriuje. Šerdis, skystis ir vamzdžio sienelė perduodama į šalčio šaltinį; dagtyje dėl kapiliarinės jėgos (arba gravitacijos) kondensuotas darbinis skystis teka atgal į garinimo sekciją.
Esama šilumos vamzdžių technologija gali padėti duomenų centrams sutaupyti energijos ir sumažinti sąnaudas bei turi daug privalumų, tačiau vis dar išlieka šios problemos: esamų apvalių šilumos vamzdžių ir IT įrangos išorinio paviršiaus derinys yra sudėtinga problema; šilumos vamzdžio kondensacinio galo išskiriama šiluma vis dar išleidžiama į duomenis Vidinėje centro erdvėje aušinimo apkrova duomenų centre nesumažėjo, o ją dar reikia vėsinti oro kondicionieriumi, kuris nepasiekia energijos taupymo ir emisijų mažinimo efekto. Kai kuriems šilumos vamzdžiams važiuoti reikalinga išorinė energija.
Atsakant į aukščiau išvardintas problemas, siūloma mikrokanalinė plokščios kilpos šilumos vamzdžių sistema, pagrįsta duomenų centro aušinimu ir panaudotos šilumos regeneravimu. Ši sistema turi šiuos privalumus: Plokščias šilumos vamzdis gali būti glaudžiai pritvirtintas prie išorinio IT įrangos paviršiaus, o tai naudinga sustiprinti šilumos perdavimo efektą. Garinimo galas ir kondensacinis galas yra sujungti garų tiekimo vamzdžiu ir skysčio grąžinimo vamzdžiu, kad būtų sudaryta mikrokanalinė plokščios kilpos šilumos vamzdžių sistema. Kondensacinis galas gali būti dedamas už duomenų centro ribų, taip sumažinant vidinės duomenų centro erdvės aušinimo apkrovą; taip pat galima sumažinti kondensacinio galo šilumą.
Kaip buitinio karšto vandens šilumos šaltinis, jis atgauna duomenų centro serverio išskiriamą šilumą, kad būtų pasiektas energijos taupymo ir emisijos mažinimo tikslas; Visa sistema šilumos perdavimo ciklui naudoja gravitaciją ir kapiliarinę jėgą, kurią suteikia mikrokanalinė kapiliarinė struktūra, be jokios išorinės jėgos.
Duomenų centro atliekų šilumos atgavimo sistemos pagrindu sukurtas mikrokanalinis plokščios kilpos šilumos vamzdis, tinkamas didelio šilumos tankio elektronikai ir didelės galios aukšto dažnio perjungimo maitinimo įrangai. Plokščias šilumos vamzdis yra glaudžiai pritvirtintas prie IT įrangos. Šiluma perduodama šilumos vamzdžiui, o šilumos vamzdis perduoda šilumą į kondensacinį galą per vidinį darbinį skystį, kad šiluma būtų išsklaidyta. Stovo nereikia rezervuoti konvekcinės šilumos išsklaidymo vietos; tai efektyviai padidins stelažo naudojimo erdvę, o IT įrangos skaičių stelaže galima atitinkamai padidinti. Padidinti stovo tankį ir sumažinti duomenų centro statybos išlaidas; taip pat gali pagerinti įrangos veikimo efektyvumą ir saugą, efektyviai išsklaidyti šilumą ir panaudoti atliekinę šilumą bei pakartotinai panaudoti įrangą, teikti paramą kuriant duomenų centrų pastatams skirtas energijos taupymo ir emisijų mažinimo technologijas. Jis turi svarbią naudojimo vertę ir didelę energijos taupymo naudą.
