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快速连接器在液体冷却中的效果:确保连接器稳定性的五大要素

使用液体冷却技术来降低电子产品产生热量的应用十分广泛,包括游戏机、超级计算机和医疗设备。但在当今的数据中心行业中最受认同的技术是,服务器制造商开始转向液体冷却技术,以实现经济且有效的热管理。尤其是快速

运用液体冷却技能来下降电子产品发生热量的运用十分广泛,包含游戏机、超级计算机和医疗设备。但在当今的数据中心职业中最受认同的技能是,服务器制作商开端转向液体冷却技能,以完成经济且有用的热办理。尤其是快速衔接器在冷却体系功能和牢靠性方面发挥了不可或缺的效果。

长久以来,构成经济有用的安全冷却体系来消除余热,对数据中心来说是个日益严重的问题。曩昔的十年里,因为服务器机架的功率密度上升,服务器耗费的能量也急剧上升。十年前,单个服务器机架耗费的功率是 250 W 到 1.5 kW,现在的机架耗费的功率是 10 kW 左右。接下来的十年里,估量功耗将到达 50 kW。并且,据估量,2020年,数据中心职业发生的 CO2 将会与航空业发生的量相等。

传统意义上,数据中心运用空气散热。可是,使凉气经过服务器支架来消除热量的办法功率低并且本钱高。百分之六十的凉气因为旁路和同空气混合丢失掉了,并且冷却本钱或许比服务器运转的本钱还要高。跟着计算机服务器运转速度的加速以及数据中心机架密度的上升,期望经过空气流通到达充沛冷却的主意已不太实际。

另一方面,从量的视点来说,水存储和搬迁热量的功率比空气高 3,500 倍。事实上,在最近的一次针对多种职业的查询中,41% 的受访者以为空气和液体冷却的结合是数据中心的首要冷却办法。而液体冷却是进步冷却功率一起下降空调本钱的最佳的挑选。

运用液体进行计算机冷却能够回溯到60年代中期,其时,IBM(美国国际商用机器公司)对其704主机施行了液体冷却。将近50年后,近来,IBM 针对瑞士一所大学的一台超级计算机运用了处理器等级的液体冷却技能,经过水循环来冷却处理器,然后泵送至地板供暖体系,这样余热就能够用来供热。据 IBM 估量,与空气冷却服务器比较,液体冷却体系能耗比前者少40%,并且余热的再运用也下降了 约85%的碳脚印。

图1:液体冷却的优势

保证液体冷却牢靠性的要害部件

液体冷却体系中要害的部件之一便是快速衔接器。这些快速衔接器将装载冷却液体的软管和服务器机架(与中心热交换器衔接)上的单个服务器和中心调集管衔接在一起(见图2)。快速衔接的重要效果越发显着,因为衔接器需求长时间坚持衔接状况,然后能容易断开,且阀门也不会有任何失效。此外,服务器需求修理或替换时,衔接器有必要能够容易断开而不会滴落或溢出任何冷却液到灵敏电子产品上。

图2:服务器制冷速断

服务器规划师和数据中心操作员忧虑的首要问题是体系的牢靠性。据波莱蒙研究所 (Ponemon Institute) 表明,任何数据中心运转中止的均匀本钱都超越 $690,000。保证高牢靠性的根本办法之一便是首要部件失效时,运用备用部件。液体冷却体系通常用备用泵来防止循环液漏失。可是,制冷体系中的单个快速衔接器也是一个失效点。失效的衔接器没有备份,因而任何走漏都或许使整个服务器机架失效。因而,快速衔接器的规划、结构以及其质量都很要害。

为服务器和其他高端计算机进行冷却而挑选快速衔接器时,为保证其牢靠性,要注意以下五个要素:

1.巩固的规划和结构

液体冷却体系的快速衔接器需经用和巩固。也能够用于低压运用,并能够在需求断开行进行长时间的衔接。衔接的压降也应该很低,这样能够使节省效应最小化,并能削减对冷却体系泵的负荷。

因为有更高的经用度,一些液体冷却体系运用了用于液压职业的快速衔接器。可是,这些衔接的密封圈和内置阀门并不适用于低压运用,并且在这些运用中需求衔接器一次性衔接数个月或数年。为液体制冷体系挑选快速衔接器时,要寻求那些专门用于低压运用并且结构巩固的衔接器。

2.“干式断开”才能

技能人员需求能够容易断开服务器的冷却回路,且不会构成水或其他冷却液漏到灵敏电子产品上的风险。

速断式无滴漏衔接器有两种内置阀门,在衔接器断开时,能够主动堵截液路。其间一种双向带阀衔接器,其规划的内置阀门在断开衔接器时母头端残留了少数液体,衔接器断开后,这少数液体就滴落出。虽然滴落的不是许多——或许仅仅一两滴——但也或许给电子产品周围带来安全性或牢靠性危险。

比较之下,真实的干式断开衔接器带有平面端口阀门,冷却液只在阀端外表残留了薄薄一层。事实上,这也就排除了液体滴落到重要部件上的或许性。选用精细制作,内置平面端口阀门的衔接器,是液体冷却的抱负挑选。

3.操作简洁

能够容易断开服务器冷却回路而不构成任何走漏,这很要害。不管是刺进式衔接仍是转锁式的衔接,阀门都需求十分牢靠地关断,乃至断开发生在现已衔接了数月或数年后,。操作简洁的另一方面表现在,衔接器有色彩编码,这保证了循环管路中热对热以及冷对冷的衔接。冷却体系装备了规划合理的速断式衔接器后,就简化了保护,也保证了可用性。

长于衔接和断开以太网衔接以及电源衔接线的技能人员在速断衔接上简直不会碰到难题。

4.弹性密封圈

液体冷却运用用到的衔接器在长时间内会处于衔接状况。一旦断开衔接并从头衔接,衔接器有必要运作无缺,以保证没有冷却液滴落或走漏。规划或制作不妥的密封圈会在断开衔接时构成一套可构成走漏的“设备”。密封圈也有必要要与冷却液兼容,以防止密封圈溶胀、缩短、开裂或曲折。在某些情况下,衔接器或许会有双密封圈,以加强密封效果,保证更高的牢靠性。可是,双密封圈会给体系构成更大的冲突,假如规划不妥,反过来也或许会下降牢靠性。

5.资料兼容性

大部分塑料和金属都与冷却液兼容,比如水-乙二醇混合物。可是,假如您的冷却体系运用的是专用的冷却液,请确认冷却液是否与衔接器外壳、密封圈、阀门以及软管兼容。当冷却体系挑选金属衔接器时要特别当心,金属衔接器或许会与服务器底盘触摸,而在触摸的当地因为金属不同,或许会构成电解效果和腐蚀。由金属球套形液压衔接器开展而来的产品并不适用于冷却,因而要细心核对资料的兼容性。经过运用专门用于液体冷却的金属衔接器,兼容性问题能够防止。

CPC 专门为电子产品的液体冷却新规划了极牢靠且不滴漏的速断衔接系列。LQ 系列衔接器是第一批此类产品,整合了正在申请专利的平面端口阀门技能,即便长时间处于衔接状况——然后也能容易断开,且不会滴落任何冷却液到灵敏电子部件上。衔接器能够长时间重复运用,且色环规划可精确保证冷却侧和回流侧的衔接。资料、装备和尺度的挑选多样化,并且还有定制的解决方案,可适用于任何液体冷却运用。

总结

当今的电子产品开展的速度越来越快,功率密度也越来越大,而遣散其发生的热量的最有用且最经济的办法便是计算机和服务器的液体冷却。经过冷却热源,空调的需求以及随之而来的本钱和碳的影响都会下降。

制冷体系的规划还在不断地完善,了解速断衔接器在这些体系中发挥的效果以及其怎么保证体系的牢靠性十分重要。经过对衔接器的结实性、阀门、密封圈和资料的兼容性进行评价,能够保证衔接器的长时间功能。为了为您的运用作出最佳挑选,您需求与了解液体冷却要求,并能供给各种衔接器挑选的供货商进行协作,包含特定用处的冷却衔接器以及依据客户要求定制规划的衔接器。

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