Chłodzenie immersyjne elementów elektronicznych

• Autorzy: Sikora Małgorzata , Kołtonowski Mikołaj

Identyfikatory

DOI

10.1599/8.2024.2.1

Warianty tytułu

EN

Immersion cooling of electronic components

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ciągły wzrost mocy urządzeń elektronicznych powoduje potrzebę intensywnego ich chłodzenia. W tym wypadku popularne do tej pory chłodzenie powietrzne jest mało efektywne dlatego coraz częściej przechodzi się na tzw. chłodzenie immersyjne procesorów, akumulatorów i serwerów. Chłodzenie immersyjne polega na wykorzystaniu właściwości cieplnych cieczy nieprzewodzących prąd, a w przypadku bardzo wysokich strumieni ciepła, na wykorzystaniu przemian fazowych takich substancji. Niniejszy artykuł stanowi przegląd technologii stosowanych w zakresie chłodzenia immersyjnego podzespołów elektronicznych.

EN

The constant increase in the power of electronic devices causes the need for intensive cooling. In this case, the air cooling that has been popular so far is not very effective, so more and more people are switching to the so-called immersion cooling of processors, batteries and servers. Immersion cooling involves using the thermal properties of non-conductive liquids, and in the case of very high heat fluxes, using the phase transformations of such substances. This article is an overview of technologies used in the field of immersion cooling of electronic components.

Słowa kluczowe

PL

chłodzenie immersyjne; ciecze dielektryczne; chłodzenie procesorów; chłodzenie elektroniki

EN

immersion cooling; dielectric liquids; processor cooling; electronics cooling

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 59, nr 2
• Strony: 17--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Sikora Małgorzata

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Energetyki, Katedra Energetyki, Politechnika Koszalińska

autor

Kołtonowski Mikołaj

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Energetyki, Katedra Energetyki, Politechnika Koszalińska

Bibliografia

• [1] J. Ghani i R. Saidur, „A review of cooling methods for electronic devices. Heat and Mass Transfer”, Heat Mass Transf., t. 47(9), ss. 1127–1148, 2011.
• [2] H. M. Shankara Murthy, N. Rai, i R. N. Hegde, „Electronic cooling”, Energy Syst. Des. Low-Power Comput., nr March, ss. 100–122, 2023, doi: 10.4018/978-1-6684-4974-5.ch006.
• [3] E. Raj, „Jednofazowe systemy chłodzenia cieczowego do zastosowań w elektronice”, Zesz. Nauk. Akad. morskiej w Gdyni, t. 75, 20121.
• [4] X. Han, Q. Wang, J. Zheng, i J. Qu, „Thermal analysis of direct liquid-immersed solar receiver for high concentrating photovoltaic system”, Int. J. Photoenergy, t. 2015, 2015, doi: 10.1155/2015/321350.
• [5] „https://www.grcooling.com/servers-for-immersion-cooling/”. .
• [6] N. A. Pambudi, A. M. Yusuf, i A. Sarifudin, „The Use of Single-Phase Immersion Cooling by Using Two Types of Dielectric Fluid for Data Center Energy Savings”, Energy Eng. J. Assoc. Energy Eng., t. 119, nr 1, ss. 275–286, 2022, doi: 10.32604/EE.2022.017356.
• [7] C. C. Cheng, P. C. Chang, H. C. Li, i F. I. Hsu, „Design of a single-phase immersion cooling system through experimental and numerical analysis”, Int. J. Heat Mass Transf., t. 160, s. 120203, 2020, doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.120203.
• [8] C. Liu i H. Yu, „Evaluation and Optimization of a Two-Phase Liquid-Immersion”, 2021.
• [9] P. Birbarah i in., „Water immersion cooling of high power density electronics”, Int. J. Heat Mas Transf., t. 147, 2020.
• [10] H. Coles i M. Herrlin, „Immersion Cooling of Electronics in DoD Installations”, Ernest Orlando Lawrence Berkley Natl. Lab., nr May, 2016.
• [11] 3M, „Two-Phase Immersion Cooling A revolution in data center efficiency”, 2015.
• [12] „https://www.3mpolska.pl/3M/pl_PL/data-centre-solutions-pl/”. .
• [13] M. Matsuoka, K. Matsuda, i H. Kubo, „Liquid Rys. immersion cooling technology with natural convection in data center”, Proc. 2017 IEEE 6th Int. Conf. Cloud Networking, CloudNet 2017, 2017, doi: 10.1109/CloudNet.2017.8071539.
• [14] C. Nadjahi, H. Louahlia, i S. Lemasson, „A review of thermal management and innovative cooling strategies for data center”, Sustain. Comput. Informatics Syst., t. 19, nr October 2017, ss. 14–28, 2018, doi: 10.1016/j.suscom.2018.05.002.
• [15] S. M. Sohel Murshed i C. A. Nieto de Castro, „A critical review of traditional and emerging techniques and fluids for electronics cooling”, Renew. Sustain. Energy Rev., t. 78, nr May, ss. 821–833, 2017, doi: 10.1016/j.rser.2017.04.112.
• [16] „https://news.3m.com/2022-12-20-3M-to-Exit-PFAS-Manufacturing-by-the-End-of-2025”, 2024. .
• [17] T. Information, „Opteon TM 2P50”, ss. 1–3.
• [18] L. Dymyd, L. Ciubotaru, A. Mcmanis, J. Bean, i M. Liu, „Design Guidelines for Immersion-Cooled IT Equipment”, ss. 1–41.
• [19] Z. Peng, M. R. Herfatmanesh, i Y. Liu, „Cooled solar PV panels for output energy efficiency optimisation”, Energy Convers. Manag., t. 150, ss. 949–955, 2017, doi: 10.1016/j.enconman.2017.07.007.
• [20] N. A. Pambudi, A. Sarifudin, R. A. Firdaus, D. K. Ulfa, I. M. Gandidi, i R. Romadhon, „The immersion cooling technology: Current and future development in energy saving”, Alexandria Eng. J., t. 61, nr 12, ss. 9509–9527, 2022, doi: 10.1016/j.aej.2022.02.059.
• [21] M. Suresh Patil, J. H. Seo, i M. Y. Lee, „A novel dielectric fluid immersion cooling technology for Li-ion battery thermal management”, Energy Convers. Manag., t. 229, nr November 2020, s. 113715, 2021, doi: 10.1016/j.enconman.2020.113715.
• [22] J. Cho, T. Lim, i B. S. Kim, „Viability of datacenter cooling systems for energy efficiency in temperate or subtropical regions: Case study”, Energy Build., t. 55, ss. 189–197, 2012, doi: 10.1016/j.enbuild.2012.08.012.
• [23] H. Rong, H. Zhang, S. Xiao, C. Li, i C. Hu, „Optimizing energy consumption for data centers”, Renew. Sustain. Energy Rev., t. 58, ss. 674–691, 2016, doi: 10.1016/j.rser.2015.12.283.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).