В связи с быстрым развитием электронной промышленности применение систем жидкостного охлаждения становится все более распространенным. При выборе охлаждающей жидкости для пластин жидкостного охлаждения это имеет большое значение. В настоящее время в отрасли доступны такие варианты, как раствор этиленгликоля, раствор пропиленгликоля, деионизированная вода и т. д. Huawei, Dawn и Hyperfusion в основном используют 25%-ный раствор этиленгликоля, в то время как Inspur и Xinhua San используют 25%-ный раствор пропиленгликоля.
Раствор этиленгликоля и раствор пропиленгликоля являются промышленными стандартами с высокой доступностью, а стоимость раствора этиленгликоля ниже, чем у раствора пропиленгликоля. Рекомендуемая концентрация охлаждающей жидкости составляет от 20% до 30% и не должна быть слишком высокой, поскольку это может повлиять на эффективность рассеивания тепла рабочей жидкостью; Оно не должно быть слишком низким, так как может повлиять на способность предотвращать замерзание и подавлять рост микробов.
Деионизированная вода обладает хорошими характеристиками теплопередачи, нетоксична и безопасна и может использоваться в качестве одной из охлаждающих жидкостей, но следует уделять внимание содержанию охлаждающей жидкости. Температура замерзания деионизированной воды составляет 0 ℃, и необходимо учитывать вопросы защиты от замерзания в таких ситуациях, как транспортировка, хранение, кратковременное отключение, низкий объем бизнеса и серверы, установленные, но не работающие.
Деионизированная вода требует добавления ингибиторов коррозии и бактерицидов, в противном случае легко вызвать коррозию меди, а длительное использование может легко привести к утечке медного паяного пластинчатого теплообменника внутри CDU. Охлаждающие жидкости требуют добавления ингибиторов коррозии и фунгициды для предотвращения роста бактерий в трубопроводе, приводящих к закупорке и утечке.
Охлаждающая жидкость технологии жидкостного охлаждения с холодной пластиной течет по трубопроводу с холодной пластиной и не вступает в прямой контакт с электронными устройствами, такими как материнская плата и микросхемы. При условии соблюдения характеристик охлаждения можно учитывать только совместимость и надежность между охлаждающей жидкостью, циркуляционным трубопроводом и охлаждающей пластиной.
Однако на практике необходимо регулярно проверять охлаждающую жидкость, чтобы обеспечить стабильное и надежное качество охлаждающей среды, чтобы снизить такие риски, как коррозия, ускоренное старение и проникновение в длительные рабочие среды. Что касается выбора охлаждающей жидкости, обычно используемые охлаждающие жидкости во вторичном контуре охлаждения системы жидкостного охлаждения с охлаждающей пластиной включают охлаждающую жидкость на водной основе и охлаждающую жидкость без воды.
Охлаждающая жидкость на водной основе
Охлаждающая жидкость на водной основе обладает хорошими характеристиками теплопередачи и может быть разделена на чистую водную жидкость и составную жидкость. В растворе чистой воды в качестве растворителя используется чистая вода без добавления каких-либо других материалов или только с добавлением определенной доли антифриза на основе этиленгликоля или пропиленгликоля в соответствии с Требования к антифризу. Чистый водный раствор подавляет коррозию пропитанных материалов и рост микроорганизмов, поддерживая среду со сверхнизкой проводимостью.
Жидкая формула использует чистую воду в качестве растворителя и добавляет определенную долю антифриза в соответствии с требованиями к антифризу, а также такие добавки, как ингибиторы коррозии и биоциды. Жидкая формула снижает риск коррозии смачивающего материала и подавляет рост бактерий за счет добавок. В связи с тем, что эти присадки могут снизить теплопроводность воды, а также могут привести к потере эффективности из-за расхода, во время использования требуются регулярные отборы проб и контроль качества охлаждающей жидкости.
Неводная охлаждающая жидкость
Неводная охлаждающая жидкость в основном делится на углеводороды, кремнийорганические соединения и фторуглероды.
Соединения требуют строгой проверки и тестирования совместимости смачивающих материалов при использовании.
Углеводородные и кремнийорганические охлаждающие жидкости вязкие при комнатной температуре, поэтому в промышленности их обычно называют «масляными охлаждающими жидкостями». Обычные масляные охлаждающие жидкости можно разделить на натуральное минеральное масло, синтетическое масло, кремнийорганическое масло и т. д. Они обычно имеют общие характеристики, такие как высокая температура кипения, нелетучее, неагрессивное к металлам, экологически безопасное, низкая токсичность и низкая стоимость. Однако из-за их температуры вспышки существует риск возгорания горючих материалов во время использования. Охлаждающие жидкости на масляной основе обычно не используются в качестве охлаждающих жидкостей для жидкостного охлаждения холодных пластин из-за их вязкости, вязкости и склонности к поглощению влаги и гидролизу.
Фторуглеродный хладагент представляет собой тип органического соединения, полученного путем замены части или всего водорода, содержащегося в углеводородах, на фтор. По различному составу и строению фторуглеродных соединений его можно разделить на газообразные углеводороды (ХФУ), хлорводородные углеводороды (ГХФУ), водородные углеводороды (МФК), перфторуглероды (ПФУ), гидрофторэтаны (ИФЭ) и т.д. Обладает хорошей электроизоляцией и широкими характеристиками теплопередачи, не имеет температуры воспламенения, не воспламеняется, обладает высокой инертностью и нелегко вступает в реакцию с другими веществами, что делает его хорошим совместимым материалом.
Одно/двухфазное жидкостное охлаждение с холодной пластиной
В зависимости от того, подвергается ли охлаждающая жидкость в системе жидкостного охлаждения с холодной пластиной фазовому превращению газ-жидкость во время поглощения или выделения тепла, ее можно разделить на однофазное жидкостное охлаждение с холодной пластиной и двухфазное жидкостное охлаждение с холодной пластиной.
Однофазное жидкостное охлаждение холодной пластины поглощает тепло через охлаждающую жидкость внутри холодной пластины, снижает температуру чипа и не допускает испарения. Охлаждающая жидкость на водной основе, обладающая высокой температурой кипения и хорошими характеристиками теплопередачи, становится идеальной охлаждающей жидкостью для однофазного жидкостного охлаждения с холодной пластиной.
Двухфазное жидкостное охлаждение с холодной пластиной поглощает тепло через охлаждающую жидкость внутри холодной пластины, и охлаждающая жидкость подвергается фазовому преобразованию газ-жидкость. Обычно выбирается охлаждающая жидкость из фторуглерода с более низкой температурой кипения и подходящим диапазоном кипения, чтобы облегчить цикл поглощения тепла, испарения и отвода тепла в цикле сжижения.
Коррозия, отложения и рост микробов, вызванные неисправностью системы охлаждения вторичной стороны жидкостного охлаждения с холодной пластиной, могут напрямую привести к экспоненциальному снижению эффективности теплопередачи, риску простоя и даже повреждению сервера. Обычно рекомендуется использовать деионизированную жидкость. Охлаждающая жидкость на водной основе, содержащая антикоррозионные и антимикробные функциональные компоненты, поскольку она имеет большую удельную теплоемкость и может удовлетворить потребности мощных процессоров в отводе тепла. Универсальный для обычных систем жидкостного охлаждения, в равной степени применим к медным и алюминиевым пластинам жидкостного охлаждения.