单相浸没式液冷散热系统产品原理及典型结构

作者:兰洋科技    浏览量:5269    时间:2023年02月17日    标签: 单相液冷 浸没液冷 液冷机柜 CDU

1. 单相浸没式液冷散热系统产品原理

一种以绝缘高闪点液体作为传热介质,将发热器件完全浸没在液体中,利用液体与发热器件直接接触换热的散热模式。作为传热介质的液体在热量传递过程中仅发生温度变化,而不存在相态转变,过程中完全依靠物质的显热变化传递热量。冷却液介质相比空气具有更高的传热系数,对作为传热驱动力的温差要求没有空气介质苛刻,从而可以更加充分利用自然冷源进行冷却,实现绿色节能,可将数据中心 PUE 降低至 1.2 左右。

2. 单相浸没式液冷散热系统配套电子信息设备

浸没式液冷系统中使用的电子信息设备可以兼容普通机架式服务器,但需要做轻微的改造,如去除风扇、更改导热界面材料等;宜采用定制化设计的服务器,可以达到更好的功能及效果;

  • a) 可以进行高密度化的设计,高功率密度的设备有利于发挥液冷技术的优势,利用更少的空间来容纳更多的算力和存储量。

  • b) 可以改良内部的流道设计等,结构定制化设计可以强化液体与发热器件的热交换。

  • c) 可以进行服务器结构的优化,如刀片板的插拔方向及 IO 的出口方向,以方便服务器单面的维护。

3. 单相浸没式液冷散热系统产品典型结构

单相浸没式液冷散热系统主要由液冷机柜CDU冷源、循环管路系统等组成液冷机柜是液冷系统核心部件之一,柜体承载电子信息设备(包含服务器,交换机等)和冷却液,为电子信息设备提供安全冷却环境,要求电子信息设备所有的发热组件都必须浸没在腔体内的液体中,且保证所有的发热器件在运行时的温度不超过其最高允许工作温度。

单相浸没式液冷机柜(42U)典型样机如图:

图 单相浸没式液冷机柜(42U)典型样机.jpg

图  单相浸没式液冷机柜(42U)典型样机

液冷机柜的设计优劣主要取决以下几点:

  • a) 强度要求

  • 机柜满配时需能承受机柜净重、冷却液重量及电子信息设备重量。

  • b) 密封性

  • 浸没腔体的设计、测试和验收应符合 NB/T47003.1-2009《钢制焊接常压容器》的要求。

  • c) 流场均匀性

  • 机柜设计需考虑流道优化,确保液体温度场均匀,无局部热点。


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