Raffreddamento per immersione in liquido

Il raffreddamento per immersione in liquido è la riduzione del calore nell'hardware attraverso l'immersione in un liquido dielettrico termicamente conduttivo.

Uno degli esempi più semplici di raffreddamento per immersione in liquido è prendere l'hardware di un computer raffreddato ad aria standard e immergerlo in olio minerale. Il minerale, essendo l'olio non conduttivo e non capacitivo, non rappresenta una minaccia per l'elettronica. Gli appassionati di computer a volte usano questo metodo impiegando acquari standard per contenere l'hardware. Le ventole continuano a girare, facendo circolare l'olio sui dissipatori di calore a una velocità inferiore ma con un mezzo fluido più efficiente per il raffreddamento rispetto all'aria. Questo raffredda i componenti, poiché l'olio assorbe prima il calore, quindi beneficia del raffreddamento evaporativo. Tuttavia, questo metodo non è in grado di gestire carichi termici elevati e richiede un rifornimento occasionale dell'olio.

Metodi più sofisticati di raffreddamento a immersione vengono utilizzati nei computer di punta, mainframe e data center. Questi sistemi spesso sfruttano ancora il raffreddamento evaporativo e immergono le parti, ma sono spesso un sistema chiuso, più simile a un ibrido tra il raffreddamento a liquido tradizionale, completo di pompe e radiatori esterni, e il raffreddamento a immersione. Il loro liquido è più comunemente un fluido dielettrico ingegnerizzato con un punto di ebollizione inferiore dell'acqua. Il liquido evapora, condensa e gocciola di nuovo nel serbatoio appositamente progettato. Questo ciclo riduce il costo del fluido, che è spesso proprietario e costoso.

L'immersione in liquido utilizza fino al 99% di elettricità in meno rispetto al tradizionale raffreddamento del data center con chiller, pompa di calore e HVAC. Il maggiore raffreddamento a un costo inferiore rende anche possibile una maggiore densità del sistema. Molte configurazioni di raffreddamento a immersione sono complesse. Tuttavia, i sistemi a bagno aperto più semplici, ma molto efficaci, spesso producono i costi operativi più bassi. Altri vantaggi includono un funzionamento quasi silenzioso e meno polvere grazie alla riduzione del flusso d'aria richiesto.

Il raffreddamento ad acqua può limitare la flessibilità della progettazione del data center perché i sistemi collegati all'impianto idraulico non possono essere facilmente riorganizzati. La combinazione di sistemi elettronici e acqua complica anche la pianificazione del ripristino di emergenza (DRP). Gli amministratori devono sapere in anticipo come affronteranno potenziali problemi, come ruggine o perdite. Il raffreddamento per immersione con liquido dielettrico allevia molte di queste preoccupazioni e la paura comune di combinare sistemi elettrici e acqua.

Il refrigerante può essere utilizzato in modo creativo per trasportare il calore dove è utile, portando anche a risparmi effettivi sul calore. La maggior parte delle soluzioni di raffreddamento a immersione per data center sono costose da implementare. Tuttavia, poiché l'elettricità utilizzata nel raffreddamento è uno dei maggiori costi operativi, l'esborso iniziale per il raffreddamento a immersione viene generalmente compensato rapidamente dai risparmi energetici.

Guarda una dimostrazione del raffreddamento per immersione in liquido: