প্রত্যক্ষ তরল শীতল এবং পরোক্ষ তরল শীতল মধ্যে তুলনা

থার্মাল ডিজাইন এবং ডেভেলপমেন্ট প্রক্রিয়ার প্রথম ধাপ হল পণ্যটির প্রাথমিক পর্যায়ে সংশ্লিষ্ট ডিজাইনের স্থান সংরক্ষণ করার জন্য পণ্যটির কোন শীতল পদ্ধতি ব্যবহার করতে হবে তা নিশ্চিত করা। বর্তমানে, ইলেকট্রনিক পণ্যগুলির জন্য শীতল করার পদ্ধতিগুলি প্রধানত চারটি বিভাগে বিভক্ত: প্রাকৃতিক তাপ অপচয়, জোরপূর্বক বায়ু শীতলকরণ এবং তরল শীতলকরণ। এর দক্ষ শীতল করার ক্ষমতা এবং নিম্ন শক্তি খরচ অনুপাতের সাথে, তরল শীতলকরণ স্কিমগুলি তাপীয় নকশায় ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে, যা সরাসরি শীতলকরণ এবং পরোক্ষ শীতলকরণে বিভক্ত।

সরাসরি শীতলকরণ: উপাদানগুলি সরাসরি তাপ অপচয়ের জন্য একটি তরলে নিমজ্জিত হয়। ইমারসন লিকুইড কুলিং বা ইমার্সন লিকুইড কুলিং নামেও পরিচিত। বর্তমানে, এই প্রযুক্তি বৃদ্ধি পাচ্ছে, এবং কিছু ডেটা সেন্টার ইতিমধ্যে এই শীতল পদ্ধতি ব্যবহার করেছে। সরাসরি তরল কুলিং এর অত্যন্ত উচ্চ তাপ স্থানান্তর দক্ষতা রয়েছে এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের জন্য শক্তি খরচ বায়ু শীতলকরণের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। অতএব, নিমজ্জিত তরল কুলিং ব্যবহার করে ডেটা সেন্টারগুলির PUE মান (পাওয়ার ব্যবহারের দক্ষতা, PUE=মোট যন্ত্রপাতি শক্তি খরচ/IT সরঞ্জাম শক্তি খরচ) ব্যাপকভাবে হ্রাস করা যেতে পারে, এবং এমন রিপোর্ট রয়েছে যে 1.05-এর চেয়ে কম মানও হতে পারে। অর্জন করেছে [১]।

তরল কার্যকারী তরল এবং উপাদানগুলির মধ্যে যোগাযোগের ফর্ম থেকে, সরাসরি তরল শীতলকরণকে দুটি প্রকারে ভাগ করা যায়: 1) নিমজ্জন বা নিমজ্জন তরল শীতল বলতে বোঝায় তরল বৈদ্যুতিক নিরোধক, রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল, অ-বিষাক্ত এবং অ ক্ষয়কারী কুলিং মিডিয়াতে ইলেকট্রনিক পণ্যগুলিকে ভিজিয়ে রাখা। ; 2) স্প্রে টাইপ লিকুইড কুলিং বলতে বোঝায় হিটিং কম্পোনেন্টে ইনসুলেশন লিকুইড স্প্রে করার মাধ্যমে অর্জিত ঠান্ডা। একটি বাস্তব-জীবনের সাদৃশ্য হল যে নিমজ্জন তরল কুলিং একটি স্নানের মতো, যখন স্প্রে তরল কুলিং একটি ঝরনার মতো।

প্রত্যক্ষ তরল কুলিং-এ, যখন ব্যবহৃত কুল্যান্টের স্ফুটনাঙ্ক যথেষ্ট কম থাকে, তখন তরল কার্যকারী তরল গরম করার উপাদানের পৃষ্ঠে বা উপাদানের উপরে তাপ অপচয়ের প্রসারণ পৃষ্ঠে বাষ্প হয়ে যাবে, যার ফলে অত্যন্ত উচ্চ পরিবাহী তাপ স্থানান্তর গুণাঙ্ক এবং অত্যন্ত কম তাপমাত্রার পার্থক্য সহ প্রচুর পরিমাণে তাপ বহন করার ক্ষমতা। এটি বর্তমানে সর্বাধিক তাপ স্থানান্তর দক্ষতা সহ বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ তাপ স্থানান্তর পদ্ধতি। উপরের ছবিতে নিমজ্জিত তরল কুলিং ডিসপ্লে মেশিনের ভিতরের বুদবুদগুলি হল বাষ্পযুক্ত কুলিং ওয়ার্কিং ফ্লুইড। বায়বীয় শীতল মাধ্যমের ঘনত্ব কম, এবং বুদবুদ উপরের দিকে জড়ো হয়। তারা হিট এক্সচেঞ্জারের মাধ্যমে তরলে ফিরে ঘনীভূত হয় এবং তারপর শীতল চক্রটি সম্পূর্ণ করতে গহ্বরে ফিরে আসে। সরাসরি তরল কুলিং এর মূল প্রযুক্তি হল শীতল স্থান সিল করা এবং সিস্টেমে গ্যাস-তরল ফুটো নিয়ন্ত্রণ। ফেজ পরিবর্তনের সাথে সরাসরি তরল কুলিং সিস্টেমে, তাপমাত্রা সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ না করা হলে, এটি সরঞ্জাম চেম্বারের চাপে দ্রুত পরিবর্তন ঘটাতে পারে এবং কুল্যান্টের বাষ্প হয়ে যায় এবং পালাতে পারে। চরম ক্ষেত্রে, ডিভাইস এমনকি বিস্ফোরিত হতে পারে।

পরোক্ষ তরল শীতলকরণ: তাপের উত্স থেকে তাপ প্রথমে কঠিন ঠান্ডা প্লেটে স্থানান্তরিত হয়, যা তরল সঞ্চালনকারী কার্যকারী তরল দ্বারা ভরা হয়। তরল কার্যকারী তরল ইলেকট্রনিক পণ্য দ্বারা নির্গত তাপকে তাপ এক্সচেঞ্জারে স্থানান্তর করে, যেখানে তাপ পরিবেশে ছড়িয়ে পড়ে। পরোক্ষ তরল ঠান্ডায়, ইলেকট্রনিক উপাদানগুলি সরাসরি তরল তাপ স্থানান্তর মাধ্যমের সাথে যোগাযোগ করে না। বর্তমানে, উচ্চ একীকরণ এবং উচ্চ শক্তি ঘনত্ব সহ ইলেকট্রনিক পণ্যগুলি তাপ অপচয়ের জন্য পরোক্ষ তরল শীতলকরণ ব্যবহার করবে। যখন পণ্যের শক্তি ঘনত্ব আরও বৃদ্ধি পায় বা তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয়তা কঠোর হয়ে যায়, উচ্চ তাপ স্থানান্তর দক্ষতা তাপ অপচয় নকশা পদ্ধতির প্রয়োজন হয়। স্বয়ংচালিত ইঞ্জিনগুলি পরোক্ষ তরল কুলিং ব্যবহার করার জন্য প্রথম দিকের পণ্যগুলির মধ্যে একটি ছিল। ইলেকট্রনিক পণ্যের ক্ষেত্রে, সার্ভার, পাওয়ার ব্যাটারি প্যাক, ইনভার্টার এবং অন্যান্য সরঞ্জামগুলিতেও পরোক্ষ তরল কুলিং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।

পরোক্ষ তরল ঠান্ডায়, ইলেকট্রনিক উপাদানগুলি সরাসরি তরল তাপ স্থানান্তর মাধ্যমের সাথে যোগাযোগ করে না। অন্য কথায়, এখানে তরল শীতল মাধ্যমটি শুধুমাত্র একটি তাপ স্থানান্তর মাধ্যম, যার কাজ হল উপাদানগুলির দ্বারা নির্গত তাপকে এমন একটি স্থানে স্থানান্তর করা যা বাইরের বিশ্বের সাথে তাপ বিনিময়ের জন্য সুবিধাজনক। তাপগতিবিদ্যার প্রথম নিয়ম অনুসারে, তাপ বৃদ্ধি বা হ্রাস পায় না। তরল দ্বারা তাপ উৎস থেকে অনেক দূরে স্থানান্তরিত হওয়ার পর, তাপকে বহির্বিশ্বে তাপ স্থানান্তর করার জন্য তাপ এক্সচেঞ্জারের মাধ্যমে প্রবাহিত হতে হবে। এটি একটি বন্ধ লুপ গঠন করে: উপাদানগুলি থেকে তাপ তরল শীতল মাধ্যমে স্থানান্তরিত হয়, এবং তরল শীতল মাধ্যমের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়। যখন উচ্চ-তাপমাত্রার তরল শীতল মাধ্যম তাপ এক্সচেঞ্জারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, তখন এটি বাইরের বিশ্বের সাথে তাপ বিনিময় করে এবং তাপমাত্রা হ্রাস পায়, তারপর তাপ শোষণের জন্য উপাদানের দিকে ফিরে যায়। সম্পূর্ণ পরোক্ষ তরল কুলিং সিস্টেমে শুধুমাত্র তাপ স্থানান্তর অংশ নয়, মিলিত তাপ বিনিময় ব্যবস্থাও রয়েছে।

এটি লক্ষ করা উচিত যে তাপ নকশা উপাদানগুলির সম্পূর্ণ সেট দ্বারা দখলকৃত মোট স্থানের উপর ভিত্তি করে গণনা করা হলে, পরোক্ষ তরল শীতলকরণ এবং জোরপূর্বক বায়ু শীতলকরণের মধ্যে তাপ অপচয় ক্ষমতার পার্থক্য উল্লেখযোগ্য নয়। পেরিফেরিয়াল প্রয়োগ করার জন্য সুবিধাজনক নয় বা প্রমিত স্থান আছে এমন অনেক পণ্য পরোক্ষ তরল কুলিং ব্যবহার করে না কেন এটিও একটি মূল কারণ।