ডেটা সেন্টারে নিমজ্জিত ফেজ চেঞ্জ কুলিংয়ের গবেষণার অগ্রগতি

কম্পিউটার পারফরম্যান্সের উন্নতি এবং কম্পিউটিং সরঞ্জামগুলির একীকরণের সাথে, ডেটা কেন্দ্রগুলির তাপ প্রবাহের ঘনত্ব বৃদ্ধি পেয়েছে এবং তাপ অপচয় সিস্টেমগুলির প্রয়োজনীয়তাও বাড়ছে। ঐতিহ্যগত জল শীতলকরণ এবং বায়ু শীতল করার গরম দাগ এবং উচ্চ শক্তি খরচ সমস্যার কারণে, উদীয়মান সমস্যাগুলি পূরণ করা কঠিন

ইলেকট্রনিক ডিভাইসের তাপ অপচয়ের প্রয়োজনীয়তা নিমজ্জিত ফেজ পরিবর্তন কুলিং প্রযুক্তির বিকাশের দিকে পরিচালিত করেছে। নিমজ্জিত ফেজ পরিবর্তন কুলিং সিস্টেমটি প্রধানত একটি বাষ্পীভবন বিভাগ, একটি ঘনীভবন বিভাগ এবং একটি সঞ্চালন ব্যবস্থা নিয়ে গঠিত।

গরম করার সরঞ্জামগুলি একটি নিরোধক জড়ের মধ্যে নিমজ্জিত হয় তাপ অপচয়ের জন্য এজেন্টের সাথে সরাসরি যোগাযোগ।

এই পদ্ধতির ভাল তাপ অপচয় কর্মক্ষমতা এবং কম শক্তি খরচের সুবিধা রয়েছে। বর্তমানে, নিমজ্জন ফেজ পরিবর্তন কুলিং প্রযুক্তি তার শৈশবকালে। আগামী কয়েক বছরে, স্মার্ট ইন্ডাস্ট্রি এবং ক্লাউড কম্পিউটিং-এর মতো প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশের সাথে, নিমজ্জন ফেজ পরিবর্তন কুলিং দ্বারা উপস্থাপিত নতুন তাপ অপচয় প্রযুক্তি নিশ্চিতভাবে তথ্য কেন্দ্রগুলির জন্য মূলধারার তাপ অপচয় প্রযুক্তি হয়ে উঠবে।

এই নিবন্ধটি নিমজ্জিত ফেজ পরিবর্তন কুলিং সিস্টেমের মূল কাঠামো এবং নীতিকে সূচনা বিন্দু হিসাবে গ্রহণ করে, শীতল উপকরণ নির্বাচন এবং ফুটন্ত তাপ স্থানান্তর প্রক্রিয়া থেকে বর্তমান গবেষণা ফোকাস এবং বিকাশের অবস্থা বিশ্লেষণ করে এবং নিমজ্জিত ফেজ পরিবর্তন কুলিং প্রযুক্তির সম্ভাবনাগুলি .

পণ্ডিতরা ডেটা সেন্টারের তাপ অপচয় পদ্ধতির উপর প্রচুর গবেষণা করেছেন: প্রথাগত এয়ার-কুলড হিট ডিসিপেশনকে বায়ুপ্রবাহ সংস্থার জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে, ওয়াটার-কুলড হিট ডিসিপেশন সার্ভারগুলি ব্যাকপ্লেনের সাথে ইনস্টল করা হয়েছে, হিট পাইপ তাপ অপচয় প্রযুক্তি, নিমজ্জিত ফেজ পরিবর্তন কুলিং, এবং বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে.

শক্তি খরচ কমাতে বিভিন্ন প্রযুক্তির উপর গবেষণা। একই সময়ে, দেশে এবং বিদেশে বৃহৎ সার্ভার নির্মাতারাও সক্রিয়ভাবে দক্ষ তাপ অপচয় পদ্ধতিগুলি অন্বেষণ করছে। চীনের সুগন কোম্পানি একবার একটি নিমজ্জিত কুলিং সার্ভার চালু করেছিল, যেমনটি চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে।

এই সার্ভারটি ডেটা সেন্টারে ব্যবহার করা যেতে পারে কম্পিউটার রুমের PUE মান 1.05 এ হ্রাস করা হয়েছে এবং ঐতিহ্যগত এয়ার-কুলড ডেটা সেন্টারের তুলনায় শক্তি খরচ 30% এর বেশি কমে গেছে। অর্থনৈতিক সুবিধা উল্লেখযোগ্য। The" Kirin" আলিবাবা দ্বারা চালু করা সার্ভারের জন্য শীতাতপ নিয়ন্ত্রণ, পাখা এবং অন্যান্য আনুষাঙ্গিক প্রয়োজন হয় না এবং এটি যেকোনো জায়গায় স্থাপন করা যেতে পারে। এটি 75% এর বেশি স্থান বাঁচায় এবং এর উচ্চ মাত্রার বায়ুরোধীতা ইলেকট্রনিক উপাদানগুলিকে ধুলো, আর্দ্রতা এবং অন্যান্য কারণ থেকে দূরে রাখে এবং বাহ্যিক হস্তক্ষেপ থেকে সুরক্ষিত থাকে। তাপ অপচয়ের সরঞ্জাম ছাড়াও, কিছু কোম্পানি কুলিং মিডিয়ার গবেষণা ও উন্নয়নের জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ, যা মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে 3M দ্বারা তৈরি করা হয়েছে A Novec কুল্যান্ট, যার সবচেয়ে মৌলিক অন্তরক বৈশিষ্ট্য রয়েছে, সাধারণ কুলিং মিডিয়ার তুলনায় একটি ফুটন্ত বিন্দু কম রয়েছে (যেমন বিশুদ্ধ পানি, ফ্লোরিনযুক্ত তরল এবং খনিজ তেল)।

বিভিন্ন গবেষণা দিকনির্দেশে, নিমজ্জন উচ্চ তাপ অপচয় কর্মক্ষমতা, সুবিধাজনক রক্ষণাবেক্ষণ এবং কম শব্দের মতো সুবিধার কারণে, ফেজ পরিবর্তন কুলিং প্রযুক্তি বর্তমান গবেষণার কেন্দ্রবিন্দু হয়ে উঠেছে।

কুলিং মাধ্যম নির্বাচন নিমজ্জিত ফেজ পরিবর্তন কুলিং সিস্টেম ডিভাইসের জন্য উচ্চ সিলিং কর্মক্ষমতা এবং হার্ডওয়্যার সুবিধার জন্য উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা প্রয়োজন; একই সময়ে, কুলিং মাধ্যম পছন্দ নিমজ্জিত ফেজ পরিবর্তন কুলিং প্রযুক্তির চাবিকাঠি। যোগ্য শীতল মাধ্যমটির নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য থাকা উচিত।

(1) এটিতে বাষ্পীকরণের উচ্চ সুপ্ত তাপ রয়েছে, অর্থাৎ, একই পরিমাণ তাপ অপচয় কম শীতল মাধ্যম ব্যবহার করে, যা পাম্প, কুলিং টাওয়ার এবং অন্যান্য সরঞ্জামের অতিরিক্ত শক্তি খরচ কমিয়ে তাপ অপচয় দক্ষতা উন্নত করতে পারে।

(2) এটি তার তরল, বায়বীয় এবং গ্যাস-তরল মিশ্র অবস্থায় নিরোধক প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

(3) এটি একটি কম ফুটন্ত পয়েন্ট থাকা উচিত. যখন সার্ভারের তাপমাত্রা খুব বেশি হয় না, তখন সার্ভারের স্থিতিশীল তাপমাত্রা এবং ডেটা সেন্টারের স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপ নিশ্চিত করতে কুল্যান্টটি তাপ কেড়ে নেওয়ার জন্য একটি স্থিতিশীল ফেজ পরিবর্তনও করতে পারে।

(4) সার্ভার উপকরণ অ ক্ষয়কারী.

(5) এটি পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ, অ-বিষাক্ত এবং ক্ষতিকারক, এবং পরিচালনা করা সহজ।

(6) উচ্চ অর্থনীতি। বর্তমানে, সুগন্ধযুক্ত পদার্থ, সিলিকেট এবং ফ্লুরোকার্বন নিমজ্জিত ফেজ পরিবর্তন কুলিং সিস্টেমের শীতল মাধ্যম গবেষণার সুযোগে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে। খনিজ তেল এবং ফ্লোরিনেটেড তরল হল আরও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত সরাসরি যোগাযোগের শীতল মাধ্যম। খনিজ তেল সস্তা ､পরিবেশ বান্ধব, অ-বিষাক্ত এবং ক্ষতিকর, কিন্তু সহজেই পচে যায় এবং এটি একটি দাহ্য পদার্থ, যা আরও বিপজ্জনক। খনিজ তেলের সাথে তুলনা করে, ফ্লোরাইডের দাম কিছুটা বেশি, তবে এর বৈশিষ্ট্যগুলি স্থিতিশীল, শিখা প্রতিরোধী এবং উপযুক্ত অস্তরক ধ্রুবক। বর্তমানে সবচেয়ে জনপ্রিয় শীতল মাধ্যম। জু ইয়ংশেং এবং অন্যরা সাধারণ অত্যন্ত অসম বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের পরিবেশকে অনুকরণ করতে সুই-প্লেট ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করেছিলেন এবং আংশিক স্রাবের উপর রেফ্রিজারেন্ট ফুটন্তের প্রভাব অন্বেষণ করতে 50Hz উচ্চ ভোল্টেজ এসি প্রতিরোধ ভোল্টেজ পরীক্ষা সিস্টেমের উপর ভিত্তি করে একটি আংশিক স্রাব সনাক্তকরণ প্ল্যাটফর্ম তৈরি করেছিলেন। থ্রেশহোল্ড মান। গবেষণার ফলাফলগুলি দেখায় যে রেফ্রিজারেন্টের ফুটন্ত নিরোধক পরিবেশের নিরোধক প্রান্তিক মান হ্রাস করবে। মো শেনয়াং এবং অন্যরা তরল, গ্যাস এবং দ্বি-ফেজ অবস্থায় FC-72 রেফ্রিজারেন্টের ভাঙ্গন বৈশিষ্ট্যগুলির উপর একটি পদ্ধতিগত অধ্যয়ন করার জন্য একটি নিরোধক পরীক্ষা ডিভাইস ব্যবহার করেছিলেন। , FC-72 বাষ্পের অস্তরক শক্তি পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ভোল্টেজ ব্রেকডাউন পরীক্ষার মাধ্যমে প্রাপ্ত করা হয়েছিল, এবং কম স্ফুটনাঙ্ক রেফ্রিজারেন্ট বাষ্পের বহু-চাপ অস্তরক শক্তি পরীক্ষা উপলব্ধি করা হয়েছিল। Wu Xilei এবং অন্যান্যরা নিমজ্জিত ফেজ পরিবর্তন কুলিং সিস্টেমের তাপ অপচয়ের প্রভাবে 4টি সাধারণভাবে ব্যবহৃত ফ্লুরিনযুক্ত তরল (FC-72, Novec649, HFE-7100 এবং D-1 এর প্রভাব) সিমুলেট করেছে। সিমুলেশন ফলাফলগুলি দেখায় যে D-1 ফুটন্ত তাপ স্থানান্তরের জন্য প্রয়োজনীয় তাপ প্রবাহের ঘনত্বটি সবচেয়ে ছোট, তবে এর সর্বাধিক তাপ অপচয় করার ক্ষমতা Novec649 এর কাছাকাছি, FC-72 এবং HFE-7100 এর থেকে সামান্য কম, এটি বিদ্যমান ইলেকট্রনিক ফ্লোরিনেটের প্রতিস্থাপন করতে পারে। নিমজ্জিত ফেজ পরিবর্তন শীতল মধ্যে তরল Novec649. ডং জিনসি এবং অন্যরা পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে সিন্থেটিক হাইড্রোকার্বন-ভিত্তিক কুল্যান্ট (PAO) এবং #65 ইথিলিন গ্লাইকোল বিশ্লেষণ করেছেন অনুরূপ কুল্যান্টের শারীরিক এবং তাপগতিগত বৈশিষ্ট্য (এরপরে #65 হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছে), #65 এর PAO এর তুলনায় উচ্চ তাপ অপচয় ক্ষমতা রয়েছে, কিন্তু PAO-এর শারীরিক স্থিতিশীলতা এবং অ-পরিবাহিতা #65-এর চেয়ে বেশি। শীতল মাধ্যম নিয়ে এখন কম গবেষণা রয়েছে এবং প্রয়োজন আরও গবেষণা করা হয়েছে এবং স্থিতিশীল ভৌত বৈশিষ্ট্য এবং উচ্চ তাপ অপচয় ক্ষমতা সহ একটি শীতল মাধ্যম পাওয়া গেছে।

নিমজ্জিত ফেজ পরিবর্তন কুলিং প্রযুক্তির আরও অপ্টিমাইজেশন এর কুলিং দক্ষতা উন্নত করতে পারে। পরবর্তী গবেষণা নির্দেশাবলী নিম্নরূপ.

(1) স্থিতিশীল বৈশিষ্ট্য সহ শীতল মাধ্যম প্রস্তুত করুন, শীতল তরলের বৈশিষ্ট্যের উপর অসম বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের পরিবেশের প্রভাব অধ্যয়ন করুন এবং উচ্চ ক্ষেত্রের শক্তির অধীনে শীতল মাধ্যমটির অস্তরক শক্তি পরীক্ষা করুন।

(2) Fluorinated তরল দৃঢ় অস্থিরতা, গবেষণা এবং মিলে তাপ সিনক sealing উপকরণ উন্নয়ন আছে.

(3) পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে, মাইক্রোচ্যানেলে বুদবুদ তৈরির উপর বিভিন্ন কারণের প্রভাব আরও অন্বেষণ করুন, সার্ভারের পৃষ্ঠে ফুটন্ত তাপ স্থানান্তরের প্রক্রিয়া অধ্যয়ন করুন এবং আরও প্রতিনিধি ফুটন্ত তাপ স্থানান্তর মডেল স্থাপন করুন।

(4) ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির প্যাকেজিং পলিমার উপকরণগুলিকে তাদের পরিষেবা জীবন নিশ্চিত করতে, সার্ভার ব্যবহারের সময় রক্ষণাবেক্ষণের খরচ কমাতে এবং ঘন ঘন রক্ষণাবেক্ষণের ফলে সৃষ্ট নির্ভরযোগ্যতা হ্রাস করতে সময়-পরীক্ষা করুন।