Phân loại máy chủ làm mát bằng chất lỏng
Theo các phương tiện làm việc khác nhau, máy chủ làm mát bằng chất lỏng có thể được chia thành làm mát bằng nước và làm lạnh bằng chất làm lạnh; Theo phương pháp làm lạnh, chúng có thể được chia thành làm mát chất lỏng trực tiếp, có nghĩa là, chất làm lạnh tiếp xúc trực tiếp với thiết bị điện tử; và làm lạnh gián tiếp, tức là môi chất lạnh và thiết bị điện tử tiếp xúc gián tiếp; Theo sự thay đổi pha có xảy ra hay không, nó có thể được chia thành trao đổi nhiệt chênh lệch nhiệt độ, trong đó sử dụng sự tăng nhiệt độ của chất làm lạnh để lấy đi nhiệt; và trao đổi nhiệt sôi, sử dụng nhiệt tiềm ẩn của quá trình hóa hơi của chất làm lạnh để lấy đi nhiệt.
Bất kể chế độ được sử dụng hoặc chất làm lạnh được lựa chọn, có nhiều loại công nghệ làm mát bằng chất lỏng.
Về phương thức hệ thống, hệ thống làm mát bằng chất lỏng chủ yếu được chia thành làm mát trực tiếp (làm mát bằng chất lỏng ngâm) và làm mát gián tiếp (tấm làm mát bằng chất lỏng, đầu làm mát bằng chất lỏng). Hai chế độ làm mát này có những ưu nhược điểm riêng, ứng dụng khác nhau.
Loại làm mát trực tiếp, ngay cả khi đối tượng cần làm lạnh tiếp xúc trực tiếp với chất làm lạnh, bo mạch chủ máy chủ, CPU, bộ nhớ và các thành phần khác sinh nhiệt cao hoàn toàn chìm trong chất làm lạnh (xem Hình 1). Do chất làm mát tiếp xúc trực tiếp với vật cần làm mát nên hiệu quả tản nhiệt tốt hơn, đồng thời giải quyết được vấn đề tản nhiệt của tất cả các bộ phận mà không cần thêm quạt, tản nhiệt, ... Tuy nhiên, hệ thống này đã có những thay đổi lớn so với hệ thống máy tính ban đầu, và cần phải làm một cabin kín để chứa chất làm lạnh; Ngoài ra, hệ thống có yêu cầu cao hơn đối với môi chất lạnh, và cần phải có hiệu suất cách nhiệt tốt, không độc hại và không gây hại, không ăn mòn, vv Các tính chất vật lý và hóa học.
Làm lạnh gián tiếp, tức là môi chất lạnh được tách ra khỏi đối tượng cần làm lạnh và không tiếp xúc trực tiếp với nó. Thay vào đó, nhiệt của đối tượng cần làm lạnh được truyền sang chất làm lạnh thông qua các bộ phận truyền nhiệt hiệu suất cao như tấm làm mát bằng chất lỏng (xem Hình 2). Hệ thống này có ít thay đổi so với hệ thống máy tính, chỉ cần thay bộ tản nhiệt làm mát bằng gió nguyên bản bằng bộ tản nhiệt làm mát bằng chất lỏng (đầu làm mát bằng chất lỏng), và dẫn đường ống dẫn môi chất lạnh ra khỏi thùng máy; trong phương pháp làm lạnh gián tiếp, chất làm lạnh có đường dẫn riêng, không tiếp xúc trực tiếp với các thiết bị điện tử, vì vậy, miễn là đường ống dẫn chất lỏng có hiệu suất bịt kín tốt và chất làm lạnh không bị rò rỉ, hệ thống có yêu cầu thấp về chất làm lạnh, và nhiều loại chất làm lạnh có thể đạt được các chức năng của nó. Nhược điểm là do nhiệt trở của quá trình truyền nhiệt tăng nên chênh lệch nhiệt độ truyền nhiệt tăng, hiệu quả làm lạnh kém hơn so với kiểu làm lạnh trực tiếp. Phải lắp thêm một quạt để tản nhiệt cho các thành phần khác của máy tính.
Trực tiếp và gián tiếp phụ thuộc vào việc môi chất làm việc có được cách nhiệt hay không, trong khi làm mát chênh lệch nhiệt độ và làm mát bay hơi phụ thuộc vào điểm sôi của chất lỏng làm việc. Trong số đó, phương pháp trao đổi nhiệt sôi trực tiếp sử dụng môi chất lạnh là hiệu quả nhất và có thể giải quyết vấn đề tản nhiệt của các máy chủ có mật độ rất cao.
Về chất làm lạnh, trong hệ thống làm mát bằng chất lỏng, có nhiều loại sản phẩm để bạn lựa chọn, chẳng hạn như nước, dầu biến áp, dầu khoáng, dung dịch 19,8% ethylene glycol, 13,6% NaC muối, FC_75, Coolanol45, bão hòa dimethane giải pháp, v.v. Tùy theo chế độ làm việc và điều kiện sử dụng khác nhau của hệ thống làm mát bằng chất lỏng mà chọn môi chất lạnh thích hợp.
