Giới thiệu và phân loại hệ thống làm mát bằng chất lỏng

 

Trong thời đại thông tin, máy chủ trung tâm dữ liệu ngày càng trở nên quan trọng như là thành phần cơ bản của cơ sở hạ tầng máy tính hiện đại. Nhiệt lượng do máy chủ tạo ra trong quá trình hoạt động cũng quan trọng không kém. Nhu cầu ngày càng tăng về xử lý và lưu trữ dữ liệu gây áp lực nghiêm trọng lên sức mạnh tính toán và khả năng làm mát của máy chủ.

 

Hai phương pháp làm mát chính thống - làm mát bằng không khí và làm mát bằng chất lỏng - là những phương pháp tiếp cận chính được sử dụng. Do lịch sử phát triển lâu dài của làm mát bằng không khí, đây là công nghệ trưởng thành hơn và là lựa chọn chính thống hiện tại. Tuy nhiên, với việc thúc đẩy và thương mại hóa các mô hình AI và điện toán đám mây, cùng với mức tiêu thụ điện năng của máy chủ ngày càng tăng, làm mát bằng chất lỏng đang trở thành giải pháp thay thế được ưa chuộng cho làm mát bằng không khí.

 

▲ Hệ thống làm mát bằng chất lỏng

 

Làm mát bằng chất lỏng máy chủ chủ yếu truyền nhiệt do các thành phần bên trong của thiết bị CNTT trong trung tâm dữ liệu tạo ra thông qua dòng chất lỏng, đạt được khả năng tản nhiệt và làm mát thiết bị. Hiện tại, có ba loại làm mát bằng chất lỏng chính: làm mát nhúng, làm mát tấm lạnh và làm mát phun.

 

Làm mát ngâm có thể được chia thành làm mát ngâm một pha và làm mát ngâm thay đổi pha, cả hai đều là phương pháp làm mát chất lỏng tiếp xúc trực tiếp. Trong hệ thống này, máy chủ và các thiết bị khác được ngâm trực tiếp trong chất làm mát, hấp thụ nhiệt từ các thành phần. Vì các thành phần sinh nhiệt tiếp xúc trực tiếp với chất làm mát nên mật độ làm mát được tối đa hóa, cung cấp phạm vi phủ sóng đầy đủ. Do đó, làm mát ngâm cung cấp hiệu quả làm mát tốt hơn đáng kể so với làm mát bằng không khí truyền thống và các giải pháp làm mát bằng chất lỏng tiêu chuẩn, cung cấp hiệu suất làm mát ổn định và đáng tin cậy. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi các điều kiện nghiêm ngặt về kích thước phòng máy chủ và xử lý kỹ thuật, với chi phí quản lý và bảo trì cao.

 

▲ Làm mát ngâm

 

Làm mát phun là một phương pháp làm mát chất lỏng tiếp xúc trực tiếp khác, khác với làm mát nhúng. Trong hệ thống này, chất làm mát hoặc môi trường làm mát được phun trực tiếp vào các thành phần tạo nhiệt của máy chủ và các thiết bị khác. Thông qua dòng chảy và sự bốc hơi của chất lỏng, trao đổi nhiệt xảy ra, dẫn đến làm mát. Sau khi trao đổi nhiệt, chất làm mát phun được tái chế để phun lại, làm cho chi phí của phương pháp này thấp hơn đáng kể so với làm mát nhúng, mặc dù hiệu quả làm mát có giảm đi đôi chút.

 

▲ Làm mát bằng phun

 

Trong quá trình làm mát bằng tấm lạnh, các thành phần sinh nhiệt chủ yếu tiếp xúc với tấm lạnh. Chất làm mát chảy qua phần rỗng bên trong của tấm lạnh, truyền nhiệt từ các thành phần gián tiếp đến chất làm mát, sau đó lưu thông qua hệ thống để tản nhiệt. Phương pháp này được coi là giải pháp làm mát bằng chất lỏng tiếp xúc gián tiếp. So với làm mát nhúng, làm mát bằng tấm lạnh linh hoạt hơn trong việc lựa chọn chất làm mát, tổng thể cần ít chất làm mát hơn và dễ tháo rời, lắp đặt và bảo trì hơn. Với trình độ công nghệ cao, phương pháp này phù hợp hơn cho các ứng dụng quy mô lớn và có phạm vi sử dụng rộng hơn.

 

▲ Làm mát bằng tấm lạnh

 

Trong thiết kế hệ thống làm mát, sức cản dòng chảy và sức cản nhiệt là những trở ngại đối với quá trình truyền nhiệt, với các giá trị của chúng phản ánh trực tiếp khả năng truyền nhiệt của các môi trường làm mát khác nhau. Do đó, phải tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt trong thiết kế và sản xuất hệ thống làm mát, với việc sản xuất thực tế được thử nghiệm để đáp ứng các yêu cầu có liên quan.

 

Ví dụ, hệ thống làm mát bằng chất lỏng tất cả trong một thường được sử dụng trong máy tính gia đình và máy chủ trạm gốc nhỏ thuộc loại làm mát bằng chất lỏng tấm lạnh. Chúng tôi cung cấp máy kiểm tra hiệu suất nhiệt mô-đun làm mát bằng nước cho các hệ thống làm mát như vậy. Các máy này được trang bị bốn kênh kiểm tra độc lập và 32 giao diện điểm kiểm tra, có thể mở rộng dựa trên nhu cầu kiểm tra để đáp ứng các yêu cầu cụ thể.

 

▲ Hệ thống làm mát bằng chất lỏng tất cả trong một

 

Thiết bị được trang bị hai máy làm mát bằng nước, cùng với hệ thống điều khiển bể nước nhiệt độ không đổi. Khi máy làm mát bằng nước được kích hoạt và thiết bị đạt đến nhiệt độ cài đặt, nhiệt độ nước có thể được điều chỉnh trong khoảng {{0}} độ, với độ chính xác điều khiển lưu lượng là ±0,05LPM và độ chính xác điều khiển nhiệt độ đầu vào là ±1 độ.

 

Khi bắt đầu, thiết bị có thể kiểm tra sản phẩm về lưu lượng dòng chảy, sức cản dòng chảy, sức cản nhiệt, nhiệt độ và các khía cạnh khác để thu thập dữ liệu sản phẩm, giúp nhà sản xuất hiểu rõ hiệu suất làm mát của sản phẩm.