Anvendelse af varmerørsteknologi i datacenterkølesystem
Med videnskabens og teknologiens fremskridt er it-udstyret i computerrummet i det elektroniske informationssystem stærkt integreret, og dets energieffektivitetsafvigelse og den stigende varmeafledning af computerrummet er begyndt at få stor opmærksomhed fra industrien. Ifølge statistikker fra autoritative afdelinger forbruger mit lands's avancerede serverkoncentrerede kommunikationsindustri elektricitet I 2007 nåede den op på mere end 20 milliarder kW·h, og informationsindustrien er blevet en højenergiindustri. forbrugsindustrien.
Som et funktionelt rum indeholder datacentre dataservere, computerudstyr, klimaanlæg og elektrisk udstyr, der bruger meget energi under drift. Især klimaanlæg tegner sig for 40 % af det samlede energiforbrug i datacentre. Ifølge de seneste energistatistikker er verden i øjeblikket. Datacentrets samlede strømforbrug har udgjort 3% af det globale strømforbrug. Derfor er reduktion af energiforbruget i datacenterets kølesystem og ændring af den nuværende høje energiforbrugstilstand blevet et presserende problem for nuværende datacenteroperatører.
2.Introduktion til varmerørsteknologi for datacenterkølesystem
2.1 Varmerørskonstruktion
Almindeligt anvendte varmerør er sammensat af tre dele: hoveddelen er et lukket metalrør (inklusive rørvæggen og endehætten), og der er en lille mængde arbejdsmedium (arbejdsvæske) og kapillarstruktur (rørkerne) i indre hulrum; alt efter om det har en kapillarstruktur. Varmerøret kan opdeles i et tyngde-assisteret varmerør og et kapillært varmerør. I henhold til den nødvendige arbejdstemperatur kan forskellige typer arbejdsvæsker vælges til varmerøret, såsom vand, acetone, methanol eller kølemiddel osv.
2.2 Arbejdsprincip for varmerør
Når den ene ende af varmerøret opvarmes, fordamper væsken i kapillarvægen og fordamper. Dampen strømmer til den anden ende under en lille trykforskel og afgiver varme til at kondensere til en væske. Væsken strømmer tilbage til fordampningssektionen langs det porøse materiale ved påvirkning af kapillærkraft. På den måde bliver varmen cirkuleret. Gå fra den ene ende til den anden.
I denne varmeoverførselsproces er de følgende seks indbyrdes forbundne processer specifikt inkluderet: varme overføres fra varmekilden gennem varmerørsvæggen og vægen fyldt med arbejdsfluid til væske-gas-grænsefladen i fordampningssektionen; væsken fordamper. Fordamper ved væske-gas-grænsefladen i kondenseringssektionen; dampen i dampkammeret strømmer fra fordampningssektionen til kondenseringssektionen; dampen kondenserer på væske-gas-grænsefladen i kondenseringssektionen; varme passerer gennem væske-gas-grænsefladen fra væske-gas-grænsefladen i kondenseringssektionen. Kernen, væsken og rørvæggen overføres til den kolde kilde; i vægen strømmer den kondenserede arbejdsvæske på grund af kapillarkraft (eller tyngdekraft) tilbage til fordampningssektionen.
Eksisterende heat pipe-teknologi kan hjælpe datacentre med at spare energi og reducere forbruget og har mange fordele, men der er stadig følgende problemer: Kombinationen af eksisterende runde varmerør og den ydre overflade af it-udstyr er et vanskeligt problem; den varme, der frigives fra kondensationsenden af varmerøret, udledes stadig til data I det indre rum af centret er kølebelastningen i datacentret ikke blevet reduceret, og det skal stadig køles med aircondition, hvilket opnår ikke effekten af energibesparelse og emissionsreduktion. Nogle varmerør kræver ekstern strøm for at drive.
Som svar på ovenstående problemer foreslås et mikrokanals fladsløjfe varmerørsystem baseret på datacenterkøling og spildvarmegenvinding. Dette system har følgende fordele: Det flade varmerør kan fastgøres tæt til den ydre overflade af IT-udstyret, hvilket er en fordel for at forstærke varmeoverførselseffekten. Fordampningsenden og kondenseringsenden er forbundet med et dampoverførselsrør og et væskereturrør for at danne et mikrokanals fladsløjfe varmerørsystem. Kondensationsenden kan placeres uden for datacentret, hvorved kølebelastningen af datacentrets indre rum reduceres; varmen i kondenseringsenden kan også reduceres.
Som varmekilde til varmt brugsvand genvinder den den varme, der udsendes af datacenterserveren for at opnå formålet med energibesparelse og emissionsreduktion; hele systemet bruger tyngdekraften og den kapillarkraft, der leveres af mikrokanalkapillarstrukturen til varmeoverførselscyklus, uden nogen ekstern kraftdrivning.
Udviklet et mikrokanals fladsløjfe varmerør baseret på datacentrets spildvarmegenvindingssystem, velegnet til elektronik med høj varmetæthed og højfrekvent højfrekvent strømforsyningsudstyr. Det flade varmerør er tæt knyttet til IT-udstyret. Varmen overføres til varmerøret, og varmerøret overfører varmen til kondenseringsenden gennem den interne arbejdsvæske til varmeafledning. Stativet behøver ikke reservere plads til varmeafledning af konvektionsvarme; det vil effektivt øge brugspladsen på racket, og antallet af IT-udstyr i racket kan passende øges. Øg racktætheden og reducer omkostningerne til opførelse af datacenter; det kan også forbedre udstyrets driftseffektivitet og sikkerhed, realisere effektiv varmeafledning og spildvarmegenvinding og genbrug af udstyr og yde støtte til udvikling af energibesparende og emissionsreduktionsteknologier til datacenterbygninger. Det har vigtig anvendelsesværdi og betydelige energibesparende fordele.
