مقدمة موجزة عن التبريد السائل وتقنيته

يشير التبريد السائل بشكل أساسي إلى استخدام السائل بدلاً من الهواء للتخلص من الحرارة الناتجة عن أجهزة التسخين مثل وحدة المعالجة المركزية والشرائح وبطاقات الذاكرة وبطاقات التوسعة.

يمكن استخدام التبريد السائل كتبديد الحرارة والتبريد لمعدات تكنولوجيا المعلومات في مركز البيانات لتحقيق التشغيل العادي لمركز البيانات.مركز البيانات (DC) هو مبنى يوفر بيئة تشغيل لمعدات المعلومات الإلكترونية الموضوعة مركزيًا، بما في ذلك الغرف المضيفة والمناطق المساعدة ومناطق الدعم ومناطق الإدارة الإدارية. باعتبارها البنية التحتية الحاسوبية الأساسية للذكاء الاصطناعي و5G والحوسبة السحابية و الإنترنت الصناعي، تم تسليط الضوء بشكل كبير على قيمة مراكز البيانات.تتضمن البنية التحتية التي تشكل مركز البيانات معدات تكنولوجيا المعلومات مثل الخوادم والوحدات الضوئية، والمعدات غير المتعلقة بتكنولوجيا المعلومات مثل إمدادات الطاقة والتبريد والخزائن.تعد أنظمة التبريد عنصرًا مهمًا في البنية التحتية لمركز البيانات. والمكونات الأساسية لمعدات تكنولوجيا المعلومات في مركز البيانات هي أجهزة أشباه الموصلات.سوف تستمر معدات تكنولوجيا المعلومات في توليد الحرارة عند التشغيل.لذلك، يلزم وجود نظام تبريد لتبديد الحرارة لضمان استقرار البيئة الداخلية لمركز البيانات وتحقيق التشغيل العادي لمركز البيانات.تكنولوجيا التبريد المستخدمة في نظام التبريد وتشمل التبريد السائل.

في الوقت الحالي، تعتمد تقنيات التبريد الشائعة الاستخدام بشكل عام على تقنية اللوحة الباردة والغمر والرش.

نظرة عامة على تصنيف تكنولوجيا التبريد السائل:

1.التبريد السائل للوحة الباردة

يستخدم التبريد السائل بلوحة باردة تقنية التبادل الحراري المحسنة للقنوات الصغيرة للحصول على أداء عالي للغاية في تبديد الحرارة.يقوم بتوصيل الحرارة إلى سائل التبريد عن طريق تدفقها عبر لوحة معدنية باردة تكون على اتصال مباشر بالمعدات.وتتمثل المزايا في سهولة التثبيت، والحجم الصغير، والكفاءة العالية في تبديد الحرارة، والتغييرات الصغيرة في مكونات شريحة الخادم الحالية والمكونات الإضافية، وقابلية تشغيل أقوى.وهو حاليا الأكثر نضجا واستخداما على نطاق واسع.العيب هو أن هناك حاجة إلى صيانة منتظمة لضمان التدفق السلس لسائل التبريد، وقد تحتاج لوحة التبريد إلى تخصيصها لمعدات مختلفة، مما يزيد من التكلفة.

عرض مفكك لمكونات نظام التبريد السائل للوحة الباردة

مجالات التطبيق: يستخدم حاليًا في الرادارات العسكرية ومراكز البيانات عالية الكثافة وأجهزة الكمبيوتر عالية الأداء وبطاريات الطاقة ومجالات تبديد الحرارة LED عالية الطاقة.إنه تطبيق فعال لحل مشكلة نشر المعدات عالية استهلاك الطاقة، وتحسين كفاءة الطاقة، وتقليل تكاليف تشغيل التبريد، وتقليل التكلفة الإجمالية للملكية.يخطط.

2.التبريد السائل بالغمر

تعمل تقنية التبريد السائل الغمر على غمر جهاز التسخين بحيث يكون الجهاز على اتصال مباشر بالسائل، وبالتالي إجراء التبادل الحراري.من بينها، المبرد هو وسيلة التبادل الحراري في مركز البيانات.يتميز بعزل عالي ولزوجة منخفضة وخصائص توافق فائقة.إنها الوسيلة الرئيسية لتكنولوجيا التبريد السائل الغمر.الميزة هي أنها يمكن أن تحقق تبديدًا شاملاً للحرارة، وهي مناسبة للمعدات ذات كثافة الطاقة العالية، ولها مستويات ضوضاء منخفضة.عيب التبريد السائل الغاطس هو أن التركيب والصيانة معقدان نسبيًا، وتحتاج إلى مراعاة الأداء المقاوم للماء للمعدات، بالإضافة إلى تنظيف واستبدال سائل التبريد.

رسم تخطيطي للتبريد السائل الغمر:

3.رذاذ التبريد السائل:

تبديد الحرارة عن طريق رش سائل التبريد على سطح الجهاز.المزايا هي التركيب البسيط والتبريد الاتجاهي بناءً على توزيع الحرارة الفعلي للجهاز.مساوئ التبريد السائل بالرش: أولاً، قد يتأثر تأثير التبريد بتدفق الهواء وقد يؤدي إلى إهدار سائل التبريد؛ثانيا، تكلفة التعديل مرتفعة، وهناك عدد قليل من التطبيقات العملية في هذه المرحلة.

يتكون نظام تبريد سائل الرش بشكل أساسي من برج التبريد، CDU، خطوط أنابيب تبريد السائل الأولية والثانوية، وسط التبريد وخزانات تبريد سائل الرش؛تشتمل خزانة تبريد سائل الرش عادةً على نظام الأنابيب، ونظام توزيع السائل، ووحدة الرش، ونظام إرجاع السائل، وما إلى ذلك.

رسم تخطيطي لتبريد سائل الرش:

التوقعات المستقبلية لسوق التبريد السائل

التوقعات المستقبلية لسوق التبريد السائل واسعة جدًا.مع استمرار زيادة القدرة الحاسوبية لأجهزة الكمبيوتر، تتزايد أيضًا الحرارة المتولدة عن الأجهزة الإلكترونية، كما يتزايد الطلب على تكنولوجيا التبريد السائل.وفقًا لتقرير صادر عن شركة أبحاث السوق Mordor Intelligence، من المتوقع أن ينمو سوق التبريد السائل العالمي من 2.35 مليار دولار أمريكي في عام 2020 إلى 4.37 مليار دولار أمريكي في عام 2025، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 13.2%.

يعتمد نمو سوق التبريد السائل بشكل أساسي على العوامل التالية:

زيادة الطلب على الحوسبة عالية الأداء

تحتاج أجهزة الكمبيوتر عالية الأداء إلى معالجة كميات كبيرة من البيانات ومهام الحوسبة المعقدة، وتوليد كميات كبيرة جدًا من الحرارة.يمكن لتقنية التبريد السائل أن تقلل درجة حرارة الكمبيوتر بشكل أكثر فعالية وتحسن أداء الكمبيوتر واستقراره.

زيادة الطلب على مراكز البيانات

مع تطور الحوسبة السحابية وتكنولوجيا البيانات الضخمة، يستمر الطلب على مراكز البيانات في الزيادة.يمكن لتقنية التبريد السائل أن تقلل درجة حرارة الخوادم بشكل أكثر فعالية وتحسن أداء الخادم واستقراره.

زيادة الطلب على الذكاء الاصطناعي

يحتاج الذكاء الاصطناعي إلى معالجة كميات كبيرة من البيانات ومهام الحوسبة المعقدة، ويولد كميات كبيرة جدًا من الحرارة.يمكن لتكنولوجيا التبريد السائل أن تقلل بشكل أكثر فعالية درجة حرارة معدات الذكاء الاصطناعي وتحسين أداء واستقرار المعدات.

زيادة الطلب على أجهزة الكمبيوتر المخصصة للألعاب

ومع تطور الرياضات الإلكترونية، يتزايد أيضًا الطلب على أجهزة كمبيوتر الألعاب.يمكن لتقنية التبريد السائل أن تقلل درجة حرارة أجهزة الكمبيوتر المخصصة للألعاب بشكل أكثر فعالية وتحسن أداء الكمبيوتر واستقراره.

باختصار، التوقعات المستقبلية لسوق التبريد السائل واسعة جدًا.مع استمرار تحسن أداء المعدات الإلكترونية، ستصبح تكنولوجيا التبريد السائل إحدى الطرق الرئيسية لتبديد الحرارة للمعدات الإلكترونية في المستقبل.