تبريد مراكز البيانات: المسار الفيزيائي للحرارة

التعليق الصوتي بالإنجليزية؛ الترجمة العربية متاحة في المشغل.

تستخدم مراكز البيانات نهجين رئيسيين للتبريد: الهواء والسائل. وتجمع منشآت كثيرة بينهما. يبدأ الاختلاف بالمادة التي تحمل الحرارة بعيدًا عن الإلكترونيات. أولًا، التبريد بالهواء. تحرك المراوح الهواء عبر مشتتات معدنية توزع الحرارة من المكونات الساخنة. يحمل الهواء الدافئ هذه الحرارة بعيدًا. يشمل التبريد السائل ثلاثة ترتيبات: الباب الخلفي والتبريد المباشر للشريحة والغمر. وللغمر نوعان: أحادي الطور وثنائي الطور. الباب الخلفي حل هجين: ينقل الهواء الحرارة إلى الماء داخل ملف. يبقى الماء سائلًا، ولا يلامس الإلكترونيات، ويحمل الحرارة إلى المرحلة التالية. يستخدم التبريد المباشر للشريحة صفيحة معدنية باردة تلامس الشريحة. يبقى سائل التبريد المائي هنا داخل قنواتها، لا حول اللوحة؛ ويختلف اختيار السائل حسب التصميم. تنقل وحدة توزيع سائل التبريد، أو CDU، الحرارة إلى دائرة منفصلة للمنشأة. في الوحدة المعروضة، تعبر الحرارة جدار المبادل ولا يختلط السائلان. يحيط الغمر الإلكترونيات المتوافقة بسائل عازل مصمم لهذا الغرض، لا بالماء العادي. العزل هنا كهربائي، وما زال السائل قادرًا على حمل الحرارة. قد يستخدم الغمر أحادي الطور سوائل تبريد خاصة من الزيوت المعدنية أو الهيدروكربونات الاصطناعية. يلامس السائل الإلكترونيات ويمتص الحرارة ويبقى سائلًا أثناء التشغيل. ينقل الدوران هنا الحرارة إلى مبادل ودائرة تبريد منفصلة. يستخدم الغمر ثنائي الطور سائلًا عازلًا مناسبًا منخفض الغليان حول الإلكترونيات. يغلي السائل عند الأسطح الساخنة ويتحول إلى بخار. يعيد سطح مبرد بصورة منفصلة، يسمى المكثف، البخار إلى سائل. تعود القطرات إلى الحوض، بينما تحمل دائرة التبريد المنفصلة الحرارة بعيدًا. تعتمد درجة الغليان على السائل والضغط. تاريخيًا، يغلي Novec 649 عند ٤٩ درجة مئوية وضغط ٧٦٠ مليمترًا من الزئبق. هذه خاصية للسائل، وليست درجة حرارة كل حوض أو شريحة. يحتاج كل مسار إلى إزالة الحرارة لاحقًا، عادة إلى الخارج. عندما تسمح الظروف، يمكن إعادة استخدام بعض الحرارة المجمعة للتدفئة. قارن المسارات بالأسئلة نفسها: ما السائل الذي يحمل الحرارة أولًا، وما الذي يلامس الإلكترونيات، وهل يتغير الطور، وإلى أين تنتقل الحرارة بعد ذلك؟