Una breve introducción a la refrigeración líquida y su tecnología.

La refrigeración líquida se refiere principalmente al uso de líquido en lugar de aire para eliminar el calor generado por los dispositivos de calefacción como CPU, conjuntos de chips, tarjetas de memoria y tarjetas de expansión.

La refrigeración líquida se puede utilizar como disipación de calor y refrigeración de equipos de TI en el centro de datos para lograr el funcionamiento normal del centro de datos.El centro de datos (DC) es un edificio que proporciona un entorno operativo para equipos de información electrónica ubicados centralmente, incluidas salas de alojamiento, áreas auxiliares, áreas de soporte y áreas de gestión administrativa. Como infraestructura informática subyacente para inteligencia artificial, 5G, computación en la nube y En la Internet industrial, se ha destacado enormemente el valor de los centros de datos.La infraestructura que conforma el centro de datos incluye equipos de TI, como servidores y módulos ópticos, y equipos no informáticos, como fuentes de alimentación, refrigeración y gabinetes.Los sistemas de refrigeración son un componente importante de la infraestructura del centro de datos. Los componentes principales de los equipos de TI en el centro de datos son los dispositivos semiconductores.Los equipos informáticos seguirán generando calor cuando estén en funcionamiento.Por lo tanto, se requiere un sistema de refrigeración para disipar el calor para garantizar la estabilidad del entorno interno del centro de datos y lograr el funcionamiento normal del centro de datos.La tecnología de refrigeración utilizada en el sistema de refrigeración incluye refrigeración líquida.

Actualmente, las tecnologías de enfriamiento comúnmente utilizadas generalmente adoptan tecnología de placa fría, inmersión y pulverización.

Descripción general de la clasificación de la tecnología de refrigeración líquida:

1.Refrigeración líquida de placa fría

La refrigeración líquida de placa fría utiliza tecnología de intercambio de calor mejorada por microcanales para tener un rendimiento de disipación de calor extremadamente alto.Conduce calor al refrigerante haciéndolo fluir a través de una placa fría de metal que está en contacto directo con el equipo.Las ventajas son una fácil instalación, tamaño compacto, alta eficiencia de disipación de calor, pequeños cambios en los componentes del chip del servidor y componentes auxiliares existentes, y una mayor operatividad.Actualmente es el más maduro y utilizado.La desventaja es que se requiere un mantenimiento regular para garantizar un flujo fluido de refrigerante y es posible que sea necesario personalizar la placa fría para diferentes equipos, lo que aumenta el costo.

Vista desmontada de los componentes del sistema de refrigeración líquida de placa fría.

Campos de aplicación: actualmente se utiliza en radares militares, centros de datos de alta densidad, computadoras de alto rendimiento, baterías eléctricas y campos de disipación de calor LED de alta potencia.Es una aplicación eficaz para resolver la implementación de equipos de alto consumo de energía, mejorar la eficiencia energética, reducir los costos operativos de refrigeración y reducir el TCO.plan.

2.Refrigeración líquida por inmersión

La tecnología de refrigeración líquida por inmersión sumerge el dispositivo de calentamiento de modo que esté en contacto directo con el líquido, realizando así el intercambio de calor.Entre ellos, el refrigerante es el medio de intercambio de calor en el centro de datos.Tiene características de alto aislamiento, baja viscosidad y súper compatibilidad.Es el medio principal para la tecnología de refrigeración líquida por inmersión.La ventaja es que puede lograr una disipación de calor completa, es adecuado para equipos de alta densidad de potencia y tiene bajos niveles de ruido.La desventaja de la refrigeración líquida por inmersión es que la instalación y el mantenimiento son relativamente complejos y es necesario considerar la impermeabilidad del equipo, así como la limpieza y sustitución del refrigerante.

Diagrama esquemático de refrigeración líquida por inmersión.:

3.Refrigeración líquida por pulverización:

Disipar el calor rociando refrigerante sobre la superficie del equipo.Las ventajas son una instalación sencilla y una refrigeración direccional basada en la distribución real del calor del dispositivo.Desventajas de la refrigeración por líquido pulverizado: primero, el efecto de refrigeración puede verse afectado por el flujo de aire y puede provocar un desperdicio de refrigerante;en segundo lugar, el costo de la modificación es alto y hay pocas aplicaciones prácticas en esta etapa.

El sistema de enfriamiento de líquido por aspersión consta principalmente de una torre de enfriamiento, CDU, tuberías de enfriamiento de líquido del lado primario y secundario, medio de enfriamiento y gabinetes de enfriamiento de líquido por aspersión;El gabinete de enfriamiento de líquido de pulverización generalmente incluye un sistema de tuberías, un sistema de distribución de líquido, un módulo de pulverización, un sistema de retorno de líquido, etc.

Diagrama esquemático de refrigeración por líquido pulverizado.:

Expectativas futuras para el mercado de refrigeración líquida

Las expectativas de futuro del mercado de la refrigeración líquida son muy amplias.A medida que aumenta la potencia informática de las computadoras, también aumenta el calor generado por los dispositivos electrónicos y también aumenta la demanda de tecnología de refrigeración líquida.Según un informe de la empresa de investigación de mercado Mordor Intelligence, se espera que el mercado mundial de refrigeración líquida crezca de 2.350 millones de dólares en 2020 a 4.370 millones de dólares en 2025, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 13,2%.

El crecimiento del mercado de la refrigeración líquida se debe principalmente a los siguientes factores:

Aumento de la demanda de informática de alto rendimiento

Las computadoras de alto rendimiento necesitan procesar grandes cantidades de datos y tareas informáticas complejas, y generar grandes cantidades de calor.La tecnología de refrigeración líquida puede reducir de manera más efectiva la temperatura de la computadora y mejorar el rendimiento y la estabilidad de la computadora.

Mayor demanda de centros de datos

Con el desarrollo de la computación en la nube y la tecnología de big data, la demanda de centros de datos sigue aumentando.La tecnología de refrigeración líquida puede reducir de forma más eficaz la temperatura de los servidores y mejorar el rendimiento y la estabilidad del servidor.

Mayor demanda de inteligencia artificial

La inteligencia artificial necesita procesar grandes cantidades de datos y tareas informáticas complejas, y genera grandes cantidades de calor.La tecnología de refrigeración líquida puede reducir de forma más eficaz la temperatura de los equipos de inteligencia artificial y mejorar el rendimiento y la estabilidad del equipo.

La creciente demanda de ordenadores para juegos

Con el desarrollo de los deportes electrónicos, también está aumentando la demanda de ordenadores para juegos.La tecnología de refrigeración líquida puede reducir de forma más eficaz la temperatura de las computadoras para juegos y mejorar el rendimiento y la estabilidad de la computadora.

En resumen, las expectativas de futuro del mercado de la refrigeración líquida son muy amplias.A medida que el rendimiento de los equipos electrónicos siga mejorando, la tecnología de refrigeración líquida se convertirá en uno de los métodos principales de disipación de calor para equipos electrónicos en el futuro.