Disseny d'una placa composta de microcanal refrigerada per líquid amb cambra de vapor
Amb el ràpid desenvolupament de la tecnologia de comunicació, la potència tèrmica dels dispositius electrònics també augmenta constantment. El consum d'energia de cada generació de productes en evolució augmenta entre un 30% i un 50%. L'augment continu de la densitat del flux de calor de l'encenall restringeix directament la dissipació i la fiabilitat de la calor dels xips. Al mateix temps, a causa de l'elevat consum d'energia i la capacitat insuficient de la sala d'informàtica existent, la sala d'informàtica s'enfronta a una pressió important sobre l'alimentació i la dissipació de calor. La refrigeració per aire tradicional és difícil de mantenir a causa del seu alt soroll de dissipació de calor, un alt consum d'energia i una gran empremta.
En aquest context, han sorgit centres de dades refrigerats per líquid amb servidors refrigerats per líquid i altres equips, que ofereixen noves solucions per a la refrigeració i la dissipació de calor dels centres de dades. En la tecnologia de refrigeració líquida indirecta de ràpid desenvolupament, la placa de refrigeració líquida és el component bàsic d'un sistema de refrigeració líquida monofàsica o bifàsica. Els components electrònics s'uneixen a la superfície de la placa de refrigeració líquida i la calor dels components electrònics es transfereix a la placa de refrigeració líquida mitjançant la conducció de calor. La placa de refrigeració líquida i el fluid de treball experimenten una transferència de calor convectiva forta i eficaç.
El rendiment tèrmic d'un xip està relacionat amb la vida útil del dispositiu. Segons els resultats de la investigació, la taxa de fallada dels components electrònics en el camp de la comunicació està relacionada de manera exponencial amb la temperatura, amb la taxa de fallada que es duplica per cada augment de temperatura de 10 graus C. En comparació amb la refrigeració per aire forçat tradicional, la tecnologia de refrigeració líquida té un millor efecte de dissipació de calor i un recorregut de dissipació de calor més curt. Com a mètode de dissipació de calor emergent i eficient, pot resoldre de manera més eficaç els problemes dels operadors pel que fa a l'aplicació d'equips d'alt consum d'energia i alt flux de calor a les sales d'informàtica. A més, amb l'augment del consum d'energia de l'equip i la densitat de flux de calor, els avantatges de la tecnologia de refrigeració líquida, com ara una forta capacitat de dissipació de calor, reducció del soroll de l'habitació i la conservació d'energia verda, seran més importants.
Un nou tipus de placa de refrigeració líquida composta de microcanal de cambra de vapor. En comparació amb les taules fredes tradicionals, té una capacitat de dissipació de calor més eficient i és més adequada per resoldre problemes d'alt consum d'energia i de dissipació de calor d'alt flux de calor. La placa de refrigeració líquida es pot dividir en placa de refrigeració de ranura fresada i placa de refrigeració de microcanal segons la forma del canal de flux. La placa freda de ranura fresada es forma per mecanitzat i, a causa de les limitacions de processament, la seva capacitat de dissipació de calor és d'aproximadament 65 W/cm2. La placa freda de microcanal es refereix generalment a una placa freda amb una mida de canal de 10-1000 µm, que es processa i es forma principalment mitjançant un procés de raspat d'aleta, i té una capacitat de dissipació de calor d'aproximadament 80 W/cm2.
En el camp de la comunicació, amb el desenvolupament de la digitalització, la potència de càlcul continua creixent i la densitat de flux de calor dels xips continua augmentant. S'espera que la densitat de potència del xip superi els 100 W/cm2 en 3 anys. Per a un alt consum d'energia i xips d'alt flux de calor, les plaques de fred de microcanal convencionals ja no poden satisfer les necessitats de dissipació de calor. Per tal de trencar el coll d'ampolla de dissipació de calor, les plaques refrigerades per líquid VC i microcanal es combinen per utilitzar de manera integral la capacitat de difusió de calor ràpida de VC i la capacitat de transferència de calor de les plaques refrigerades per líquid microcanal, solucionant el problema de dissipació de calor dels xips d'alt flux de calor.
El principi de funcionament d'una placa de refrigeració líquida de microcanal composta amb una placa de temperatura uniforme: el xip transfereix calor al material de la interfície i, a més, a la superfície d'evaporació de VC, utilitzant les característiques de temperatura uniformes de VC per aconseguir una difusió ràpida o migració de calor. Aleshores, la transferència de calor convectiva entre el fluid de treball i la placa freda elimina contínuament la calor generada pel xip, aconseguint el refredament del xip d'alt flux de calor.
