電子産業の急速な発展に伴い、液体冷却システムの応用がますます広まっています。中でも、液体冷却プレートの場合、冷却液の選択は非常に重要です。現在、業界ではエチレングリコール溶液、プロピレングリコール溶液、脱イオン水などの選択肢があります。Huawei、Dawn、Hyperfusionは主に25%エチレングリコール溶液を使用し、InspurとXinhua Sanは主に25%プロピレングリコール溶液を使用しています。
エチレングリコール溶液とプロピレングリコール溶液は、入手性が高い工業規格であり、エチレングリコール溶液のコストはプロピレングリコール溶液よりも低くなります。冷却剤の推奨濃度は20％〜30％ですが、高すぎると作動流体の放熱性能に影響を与える可能性があるため、高すぎてはなりません。低すぎると、凍結防止能力や微生物の増殖抑制能力に影響を与える可能性があるため、低すぎてはなりません。
脱イオン水は熱伝達性能が良く、無毒で安全であり、冷却液の0つとして使用できますが、冷却液のメンテナンスには注意が必要です。脱イオン水の凝固点はXNUMX℃であり、輸送、保管、短期間の停止、業務量が少ない、サーバーは設置されているが稼働していないなどの状況では、凍結防止の問題を考慮する必要があります。
脱イオン水には腐食防止剤と殺菌剤を添加する必要があります。そうしないと銅の腐食が起こりやすく、長期使用により CDU 内の銅ろう付けプレート熱交換器の漏れが起こりやすくなります。冷却液には、パイプライン内での細菌の増殖を防ぎ、詰まりや漏れを防ぐために腐食防止剤と殺菌剤を添加する必要があります。
コールドプレート液体冷却技術の冷媒は、コールドプレートパイプライン内を流れ、マザーボードやチップなどの電子デバイスに直接接触しません。冷却性能を満たすという前提の下では、冷媒と循環パイプラインおよびコールドプレート間の互換性と信頼性のみを考慮することができます。
しかし、実際の操作では、長期間の作業環境での腐食、加速老化、浸透などのリスクを軽減するために、冷却剤を定期的にチェックして、冷却媒体の安定した信頼性の高い品質を確保する必要があります。冷却剤の選択に関しては、コールドプレート液体冷却システムの二次冷却回路で一般的に使用される冷却剤には、水ベースの冷却剤と非水ベースの冷却剤があります。
水ベースの冷却剤
水ベースの冷却剤は熱伝達性能に優れ、純水液と調合液に分けられます。純水溶液は純水を溶媒として使用し、他の材料を一切加えず、または不凍液の要件に応じてエチレングリコールまたはプロピレングリコール不凍液を一定の割合で加えるだけです。純水溶液は超低伝導環境を維持することで、浸透した材料の腐食や微生物の増殖を抑制します。
配合液は、純水を溶媒として使用し、不凍液の要件に応じて一定の割合の不凍液、および腐食防止剤や殺生物剤などの添加剤を加えます。配合液は、添加剤を通じて湿潤材料の腐食リスクを軽減し、細菌の増殖を抑制します。これらの添加剤は水の熱伝導率を低下させる可能性があり、消費によって効果が失われるという問題もあるため、使用中は定期的にサンプリングして冷却液の品質を監視する必要があります。
非水性冷却剤
非水性冷却剤は主に炭化水素、有機シリコン、フルオロカーボンに分けられます
化合物を使用する場合、湿潤材料との適合性について厳密な検討とテストが必要です。
炭化水素および有機シリコン冷却剤は室温で粘性があるため、業界では一般に「オイル冷却剤」と呼ばれています。一般的なオイル冷却剤は、天然鉱油、合成油、有機シリコン油などに分類できます。一般的に、高沸点、非揮発性、金属に対する非腐食性、環境に優しい、低毒性、低コストなどの共通の特性があります。ただし、引火点があるため、使用中に可燃性燃焼の危険があります。油ベースの冷却液は、粘性、粘性、および吸湿性と加水分解の影響を受けやすいため、コールドプレート液体冷却用の冷却液として一般的に使用されません。
炭素フッ素系冷媒は、炭化水素に含まれる水素の一部または全部をフッ素に置き換えて得られる有機化合物の一種です。炭素フッ素化合物の異なる組成と構造に応じて、気体炭化水素（CFC）、塩化水素炭化水素（HCFC）、水素化炭化水素（IFC）、パーフルオロカーボン（PFC）、ハイドロフルオロエタン（IFE）などに分類できます。一般的に、優れた電気絶縁性と総合的な熱伝達性能を備え、非引火点非可燃性、強力な不活性を実現し、他の物質と反応しにくいため、互換性に優れた材料となっています。
単相/二相コールドプレート液体冷却
コールドプレート液体冷却システム内の冷却液が熱の吸収または放出中に気液相変換を起こすかどうかに応じて、単相コールドプレート液体冷却と二相コールドプレート液体冷却に分けられます。
単相コールドプレート液体冷却は、コールドプレート内の冷却剤を通して熱を吸収し、チップの温度を下げ、蒸発を防ぎます。水ベースの冷却剤は、沸点が高く、熱伝達性能に優れているため、単相コールドプレート液体冷却に最適な冷却剤となります。
2 相冷却プレート液体冷却は、冷却プレート内の冷却液を通じて熱を吸収し、冷却液は気液相変換を起こします。通常、熱吸収気化と熱放散液化サイクルを容易にするために、沸点が低く、適切な沸点範囲を持つ炭素フッ素冷却液が選択されます。
コールドプレート液体冷却における二次側冷却剤の故障管理によって引き起こされる腐食、堆積、微生物の増殖は、熱伝達効率の急激な低下、ダウンタイムのリスク、さらにはサーバーの損傷に直接つながる可能性があります。一般的には、比熱容量が大きく、高出力プロセッサの放熱ニーズを満たすことができるため、腐食防止および微生物増殖防止機能成分を含む脱イオン水ベースの冷却剤の使用が推奨されます。一般的な液体冷却システムに汎用的で、銅およびアルミニウムの液体冷却プレートにも同様に適用できます。
