Introduzione e classificazione dei sistemi di raffreddamento a liquido

 

Nell'era dell'informazione, i server dei data center stanno diventando sempre più importanti come componenti fondamentali dell'infrastruttura informatica moderna. Altrettanto significativo è il calore generato dai server durante il funzionamento. Le crescenti richieste di elaborazione e archiviazione dei dati mettono a dura prova la potenza di calcolo e le capacità di raffreddamento dei server.

 

I due metodi di raffreddamento tradizionali, raffreddamento ad aria e raffreddamento a liquido, sono i principali approcci utilizzati. Grazie alla lunga storia di sviluppo del raffreddamento ad aria, si tratta di una tecnologia più matura e dell'attuale scelta tradizionale. Tuttavia, con la promozione e la commercializzazione di modelli di intelligenza artificiale e cloud computing, e il crescente consumo di energia dei server, il raffreddamento a liquido sta diventando l'alternativa preferita al raffreddamento ad aria.

 

▲ Sistema di raffreddamento a liquido

 

Il raffreddamento a liquido del server trasferisce principalmente il calore generato dai componenti interni delle apparecchiature IT nei data center attraverso il flusso di liquido, ottenendo la dissipazione del calore e il raffreddamento delle apparecchiature. Attualmente, ci sono tre tipi principali di raffreddamento a liquido: raffreddamento a immersione, raffreddamento a piastra fredda e raffreddamento a spruzzo.

 

Il raffreddamento a immersione può essere suddiviso in raffreddamento a immersione monofase e raffreddamento a immersione a cambiamento di fase, entrambi metodi di raffreddamento a liquido a contatto diretto. In questo sistema, i server e altre apparecchiature sono immersi direttamente nel refrigerante, che assorbe il calore dai componenti. Poiché i componenti che generano calore sono a contatto diretto con il refrigerante, la densità di raffreddamento è massimizzata, fornendo una copertura completa. Di conseguenza, il raffreddamento a immersione offre un'efficienza di raffreddamento significativamente migliore rispetto alle tradizionali soluzioni di raffreddamento ad aria e di raffreddamento a liquido standard, fornendo prestazioni di raffreddamento stabili e affidabili. Tuttavia, questo metodo richiede condizioni rigorose per le dimensioni della sala server e la gestione tecnica, con elevati costi di gestione e manutenzione.

 

▲ Raffreddamento ad immersione

 

Il raffreddamento a spruzzo è un altro metodo di raffreddamento a liquido a contatto diretto, distinto dal raffreddamento a immersione. In questo sistema, il refrigerante o il mezzo di raffreddamento viene spruzzato direttamente sui componenti che generano calore di server e altri dispositivi. Attraverso il flusso e l'evaporazione del liquido, avviene uno scambio di calore, con conseguente raffreddamento. Dopo lo scambio di calore, il refrigerante spruzzato viene riciclato per una nuova spruzzatura, rendendo il costo di questo metodo significativamente inferiore al raffreddamento a immersione, sebbene l'efficienza di raffreddamento sia in qualche modo ridotta.

 

▲ Raffreddamento a spruzzo

 

Nel raffreddamento a piastra fredda, i componenti che generano calore entrano principalmente in contatto con una piastra fredda. Il refrigerante scorre attraverso l'interno cavo della piastra fredda, trasferendo il calore dai componenti indirettamente al refrigerante, che poi circola attraverso il sistema per dissipare il calore. Questo metodo è considerato una soluzione di raffreddamento a liquido a contatto indiretto. Rispetto al raffreddamento a immersione, il raffreddamento a piastra fredda offre maggiore flessibilità nella scelta del refrigerante, richiede meno refrigerante in generale ed è più facile da smontare, installare e manutenere. Con un elevato livello di maturità tecnologica, è più adatto per applicazioni su larga scala e ha una gamma di utilizzo più ampia.

 

▲ Raffreddamento a piastra fredda

 

Nella progettazione del sistema di raffreddamento, la resistenza al flusso e la resistenza termica rappresentano gli ostacoli al trasferimento di calore, con i loro valori che riflettono direttamente la capacità di trasferimento di calore di diversi mezzi di raffreddamento. Pertanto, devono essere seguiti standard rigorosi nella progettazione e produzione del sistema di raffreddamento, con la produzione nel mondo reale testata per soddisfare i requisiti pertinenti.

 

Ad esempio, i sistemi di raffreddamento a liquido all-in-one comunemente utilizzati nei computer domestici e nei piccoli server di stazioni base rientrano nella categoria del raffreddamento a liquido a piastra fredda. Forniamo macchine per test di efficienza termica dei moduli raffreddati ad acqua per tali sistemi di raffreddamento. Queste macchine sono dotate di quattro canali di test indipendenti e 32 interfacce di punti di test, che possono essere espanse in base alle esigenze di test per soddisfare requisiti specifici.

 

▲ Sistemi di raffreddamento a liquido all-in-one

 

L'attrezzatura è dotata di due macchine di raffreddamento ad acqua, insieme a un sistema di controllo del serbatoio dell'acqua a temperatura costante. Una volta attivata la macchina di raffreddamento ad acqua e l'attrezzatura raggiunge la temperatura impostata, la temperatura dell'acqua può essere regolata tra {{0}} gradi, con una precisione di controllo del flusso di ±0,05 LPM e una precisione di controllo della temperatura di ingresso di ±1 grado.

 

Una volta avviata, l'apparecchiatura può testare il prodotto per quanto riguarda portata, resistenza al flusso, resistenza termica, temperatura e altri aspetti per raccogliere dati sul prodotto, aiutando i produttori a comprendere chiaramente le prestazioni di raffreddamento dei loro prodotti.