在綠色節(jié)能領(lǐng)域,從基礎(chǔ)材料、散熱液體工作質(zhì)量、不同類型液體冷卻技術(shù)等基礎(chǔ)能力不斷積累和研究,創(chuàng)造了完整的液體冷卻技術(shù)能力,提供從機(jī)房到機(jī)柜到單個(gè)服務(wù)器的全棧液體冷卻方案,實(shí)現(xiàn)極低PUE低于1.10。
風(fēng)冷散熱
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),風(fēng)冷散熱的原理是引導(dǎo)風(fēng)向,將冷風(fēng)吹入加熱元件,或?qū)⒓訜嵩槌觥3R?jiàn)的技術(shù)有風(fēng)扇和導(dǎo)風(fēng)罩。前者可以使用排氣扇或吹風(fēng)扇,后者可以根據(jù)特定的風(fēng)道引導(dǎo)風(fēng)向,在散熱過(guò)程中產(chǎn)生特定的氣流方向。
其代表方式有:
1.在服務(wù)器主板上安裝大量冷卻設(shè)備,通過(guò)冷卻設(shè)備將主板上的電子元件產(chǎn)生熱量,然后在服務(wù)器機(jī)柜下安裝大量風(fēng)扇,通過(guò)風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流帶走熱量,達(dá)到散熱效果。
2.將導(dǎo)風(fēng)罩放置在服務(wù)器主板的電子元件上,前端與風(fēng)扇組連接產(chǎn)生進(jìn)風(fēng)口,后端設(shè)置在主板后端,減小出風(fēng)口管徑,產(chǎn)生對(duì)流區(qū)。同時(shí),分割部件分割對(duì)流區(qū),隔離部件、密封部件和分割部件形成的區(qū)域?yàn)橄鄳?yīng)的風(fēng)道,熱電子元件位于風(fēng)道內(nèi),產(chǎn)生的熱量通過(guò)風(fēng)道內(nèi)的氣流帶走,達(dá)到散熱效果。
散熱片材質(zhì)是指散熱片所使用的具體材料。每種材料其導(dǎo)熱性能是不同的,按導(dǎo)熱性能從高到低排列,分別是銀,銅,鋁,鋼。不過(guò)如果用銀來(lái)作散熱片會(huì)太昂貴,故好的方案為采用銅質(zhì)。雖然鋁便宜得多,但顯然導(dǎo)熱性就不如銅好(大約只有銅的百分之五十多點(diǎn))。 常用的散熱片材質(zhì)是銅和鋁合金,二者各有其優(yōu)缺點(diǎn)。銅的導(dǎo)熱性好,但價(jià)格較貴,加工難度較高,重量過(guò)大(很多純銅散熱器都超過(guò)了CPU對(duì)重量的限制),熱容量較小,而且容易氧化。而純鋁太軟,不能直接使用,都是使用的鋁合金才能提供足夠的硬度,鋁合金的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉,重量輕,但導(dǎo)熱性比銅就要差很多。有些散熱器就各取所長(zhǎng),在鋁合金散熱器底座上嵌入一片銅板。 對(duì)于普通用戶而言,用鋁材散熱片已經(jīng)足以達(dá)到散熱需求了。
實(shí)際上,任何類型的散熱器基本上都會(huì)同時(shí)使用以上三種熱傳遞方式,只是側(cè)不同罷了。比如普通的CPU散熱器,CPU散熱片與CPU表面直接接觸,CPU表面的熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)傳遞給CPU散熱片;散熱風(fēng)扇產(chǎn)生氣流通過(guò)熱對(duì)流將CPU散熱片表面的熱量帶走;而機(jī)箱內(nèi)空氣的流動(dòng)也是通過(guò)熱對(duì)流將 CPU 散熱片周圍空氣的熱量帶走,直到機(jī)箱外;同時(shí)所有溫度高的部分會(huì)對(duì)周圍溫度低的部分發(fā)生熱輻射。
依照從散熱器帶走熱量的方式,可以將散熱器分為主動(dòng)散熱和被動(dòng)散熱,前者常見(jiàn)的是風(fēng)冷散熱器,而后者常見(jiàn)的就是散熱片。進(jìn)一步細(xì)分散熱方式,可以分為風(fēng)冷、熱管、液冷、半導(dǎo)體制冷和壓縮機(jī)制冷等等。
風(fēng)冷散熱是常見(jiàn)的,而且非常簡(jiǎn)單,就是使用風(fēng)扇帶走散熱器所吸收的熱量。具有價(jià)格相對(duì)較低、安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)環(huán)境依賴比較高,例如氣溫升高以及超頻時(shí)其散熱性能就會(huì)大受影響。
熱管是一種具有導(dǎo)熱性能的傳熱元件,它通過(guò)在全封閉真空管內(nèi)的液體的蒸發(fā)與凝結(jié)來(lái)傳遞熱量,它利用毛吸作用等流體原理,起到類似冰箱壓縮機(jī)制冷的效果。具有的導(dǎo)熱性、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變、可遠(yuǎn)距離傳熱、可控制溫度等一系列優(yōu)點(diǎn),并且由熱管組成的換熱器具有傳熱、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻損小等優(yōu)點(diǎn)。由于其特殊的傳熱特性,因而可控制管壁溫度,避免露點(diǎn)腐蝕。
其生產(chǎn)工藝與窯具的生產(chǎn)工藝基本相同,導(dǎo)熱性與抗氧化性能是材料的主要應(yīng)用性能。它的原理是把陶瓷散熱器放置在離煙道出口較近、溫度較高的地方,不需要摻冷風(fēng)及高溫保護(hù),當(dāng)窯爐溫度為1250-1450℃時(shí),煙道出口的溫度應(yīng)是1000-1300℃,陶瓷換熱器回收余熱可達(dá)到450-750℃,將回收到的的熱空氣送進(jìn)窯爐與燃?xì)庑纬苫旌蠚膺M(jìn)行燃燒,這樣可以降低生產(chǎn)成本,增加經(jīng)濟(jì)效益。陶瓷換熱器在金屬換熱器的使用局限下得到了很好的發(fā)展,因?yàn)樗^好地解決了耐腐蝕、耐高溫等課題,成為了回收高溫余熱的佳換熱器。經(jīng)過(guò)多年生產(chǎn)實(shí)踐,結(jié)果表明陶瓷換熱器效果很好。它的主要優(yōu)點(diǎn)是:導(dǎo)熱性能好,高溫強(qiáng)度高,抗氧化、抗熱震性能好,壽命長(zhǎng),維修量小,性能可靠穩(wěn)定,操作簡(jiǎn)便。是回收高溫?zé)煔庥酂岬募蜒b置。
機(jī)械式壓合方式是將一塊直徑尺寸大于鋁孔徑的銅塊,通過(guò)機(jī)械的方式,將其壓合在一起,因?yàn)殇X有延展性,所以銅可以在常溫下與鋁質(zhì)散熱片結(jié)合,這種方式的結(jié)合的效果也是比較可觀,但有一個(gè)致命的缺點(diǎn)就是銅在被擠壓進(jìn)入鋁孔的過(guò)程中,鋁孔內(nèi)表面容易被銅刮傷,嚴(yán)重影響熱的傳導(dǎo)。這要通過(guò)合理搭配過(guò)盈量以及優(yōu)化設(shè)計(jì)銅塊的形狀來(lái)避免此類問(wèn)題的產(chǎn)生。
插齒工藝大膽改進(jìn)傳統(tǒng)的銅鋁結(jié)合技術(shù)。先將銅板刨出細(xì)槽,然后插入鋁片,利用60噸以上的壓力,把鋁片結(jié)合在銅片的基座中,并且鋁和銅之間沒(méi)有使用任何介質(zhì),從微觀上看鋁和銅的原子在某種程度上相互連接,從而避免了傳統(tǒng)的銅鋁結(jié)合產(chǎn)生介面熱阻的弊端,大大提高了產(chǎn)品的熱傳導(dǎo)能力,并且可以生產(chǎn)銅片插鋁座,銅片插銅座等各種工藝產(chǎn)品,來(lái)滿足不同的散熱需求。這種技術(shù)明顯延長(zhǎng)了一部分銅鋁結(jié)合技術(shù)的壽命。