Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ekologiczne chłodzenie centrów danych

Dozór Techniczny

|

2023

|

z. 3

22--23

PL

W związku z postępującą cyfryzacją wzrosło zapotrzebowanie na przetwarzanie informacji, a tym samym na zapewnienie ciągłości działania cyfrowej infrastruktury. W 2022 roku rynek klimatyzacji precyzyjnej dla centrów danych osiągnął wartość 3,5 mld dolarów. Szacuje się, że do 2026 roku będzie to już 6 mld dolarów. Ten wyjątkowy wzrost rynku odzwierciedla fakt, że w wielu przypadkach potrzebne są nowe technologie, aby nadążyć za zmianami. Jedną z nich jest chłodzenie cieczą, które staje się coraz bardziej popularne i jest szczególnie skuteczne w przypadku obliczeń o wysokiej gęstości danych wymaganych przez nowe zastosowania, takie jak sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe.

2

Odzysk ciepła w centrach przetwarzania danych − ciekawy dodatek czy obowiązek zrównoważonego projektowania?

Kowalski Piotr

Chłodnictwo i Klimatyzacja

|

2023

|

nr 6

56--59

PL

Centra przetwarzania danych stały się nieodzownym elementem nowoczesnego świata, a całkowita moc elektryczna do ich zasilania szacowana w 2023 roku to ponad 7,4 GW. Z punktu widzenia projektanta instalacji serwery to w uproszczeniu (bardzo) duże grzałki elektryczne - 99% zasilającej je energii elektrycznej zamienia się w ciepło. Idea wykorzystania tego ciepła odpadowego z serwerowni od lat rozpala wyobraźnię inżynierów. Czy w obecnych warunkach odzysk ciepła nadal może być traktowany jako ciekawy dodatek do projektu, czy też - w świetle wysiłków związanych ze zrównoważonym rozwojem - powinien się stać jego obowiązkowym elementem? Na to pytanie postaram się odpowiedzieć, analizując historię odzysku ciepła w klimatyzacji precyzyjnej oraz obecne trendy w tym zakresie.

3

Analiza numeryczna chłodzenia cieczowego elementarnych hybrydowych modułów solarnych

Dionizy Mateusz, Niedzielski Przemysław, Raj Ewa, Lisik Zbigniew

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 1

180--183

PL

Moduły PV/T, czyli hybrydowe moduły solarne, pozwalają na generowanie energii prądu elektrycznego oraz produkcję ciepła w jednym komponencie. Ważnym aspektem projektu takich modułów jest efektywność odbierania ciepła przez strukturę chłodzącą. Z pomocą symulacji CFD porównano zastosowanie rozwiązań mikro- oraz minikanałowych w części cieczowej modułów. Wyniki wskazują na przewagę rozwiązań minikanałowych w kontekście odprowadzania ciepła w hybrydowych modułach solarnych.

EN

PV/T modules, or hybrid solar modules, allow generating electricity and heat in one component. An important aspect of designing such modules is the cooling efficiency of the structure. Using CFD simulations, the application of micro- and minichannel liquid coolers in the collector part of the modules were compared. Results indicate advantage of the minichannel solutions within the context of cooling efficiency in hybrid solar modules.

4

Odzysk i transfer ciepła z Data Center

Żuk Maciej

Chłodnictwo i Klimatyzacja

|

2022

|

nr 6

48--50

PL

Jakie rozwiązania dotyczące chłodzenia serwerowni są w ostatnim czasie coraz częściej rozważane przez inwestorów i dlaczego? Co mówią prognozy na przyszłość? Jako projektant postaram się w tym artykule odpowiedzieć na te i kilka innych pytań związanych z projektowaniem systemów chłodzenia pomieszczeń Data Center oraz wskazać zalecenia, które warto wziąć pod uwagę przy w procesie planowania.

5

Improving energy efficiency of supercomputer systems through software-aided liquid cooling management

Januszewski R., Różycki R., Waligóra G.

Foundations of Computing and Decision Sciences

|

2018

|

Vol. 43, No. 2

89--103

EN

Many fields of modern science rely more and more on the immense computing power of supercomputers. Modern, multi-thousand node systems can consume megawatts of electrical energy in highly uneven manner, challenging the data center infrastructure, both power and cooling coils. The traditional way of managing the infrastructure makes each subsystem of a data center (e.g. cooling) independent from all other in the way it relies only on local sensors to manage the infrastructure. The erratic nature of computing in a large data center makes this approach suboptimal. In the paper we show that by challenging the traditional split between the infrastructure and the computing equipment, one can gain significant boost in energy efficiency of the entire ecosystem. A solution that predicts cooling power demand basing on the information from a supercomputer resource manager, and then sets up the parameters of the cooling loop, is presented along with potential benefits in terms of reduction of the power draw.

6

Analiza stanu cieplnego wysokoobrotowych maszyn elektrycznych o wzbudzeniu od magnesów trwałych z chłodzeniem cieczowym

Makarchuk O., Lis M., Klatow K., Gastołek A., Sosnowski J.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2015

|

Nr 1 (105)

7--13

PL

Celem artykułu jest opracowanie metody obliczania stanów termicznych wysokoobrotowych maszyn wzbudzanych magnesami trwałymi chłodzonymi cieczą. W artykule przedstawiono rozwiązania konstrukcyjne systemów chłodzenia cieczą dla różnych kształtów kanałów chłodzących. Analizę obliczeniową przeprowadzono przy zastosowaniu metody FEM. Podano sposób sformułowania warunków brzegowych do wyznaczania trójwymiarowego pola temperaturowego na przykładzie maszyny elektrycznej o mocy 100 kVA i prędkości obrotowej 30000 obr/min. Stosując metodę elementów skończonych przedstawiono symulacyjne wyniki obliczeniowe w formie graficznej. Wykorzystując analizę pola temperaturowego i zmianę temperatury sformułowano strukturę termicznego obwodu zastępczego przedstawiającego analizowaną maszynę w układzie z 7 jednostek wewnętrznych źródeł wytwarzania ciepła. Opracowana struktura w formie obwodu zastępczego daje możliwość wstępnego określania stanu termicznego maszyny elektrycznej w zakresie opracowywania założeń projektowych. Ponadto zaprezentowano analizę porównawczą metod obliczania stanów termicznych wysokoobrotowych maszyn elektrycznych chłodzonych cieczą z uwzględnieniem kształtów kanałów chłodzących.

EN

The main goal of the submitted research is the development of an effective technique of the thermal calculation of the closed high-speed electric machine with excitation from the constant magnets and liquid cooling. In the work we can consider constructional features of the systems of liquid cooling of such machines with the zigzag- and helical form channels. The analysis of the last researches in the given area showed, that it is expedient to use the FEM-analysis for check of offered methods of the calculation. The entrance data for the formulation of a boundary problem of the calculation of a 3-dimensional thermal field of the machine by capacity 100 kVA, frequency of rotation 30000 RPM are submitted. Results of the calculation of this problem with using of a method of final elements are graphically shown. On the base of the analysis of a field of temperature and a gradient of temperature the structure of a thermal equivalent circuit was synthesized and proved. This structure represents the machine as set of 7 bodies with an internal thermal emission and allows to appraise its thermal condition at the initial stages of designing. Expressions for the calculation of a parameters of this equivalent circuit and a principle of formation of the system of the equations, for the further finding of unknown temperatures are resulted. The comparative analysis of the considered methods of the calculation of a thermal condition of high-speed machines with liquid cooling is carried out. The certain advantages of systems with helical channels are also revealed.

7

Systemy chłodzenia mikrokanałowego w elektronice

Raj E

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2013

|

Z. 472

1--162

PL

Niniejsza rozprawa stanowi pierwsze szerokie opracowanie poświęcone mikrokanałowym systemom jednofazowego chłodzenia cieczowego dla zastosowań w elektronice. Zagadnienie to przedstawiono na tle problematyki odprowadzania ciepła z przyrządów i układów elektronicznych z uwzględnieniem różnych systemów chłodzenia oraz specyfiki warunków występujących w poszczególnych obszarach elektroniki. Praca obejmuje zarówno rozważania teoretyczne oparte na zależnościach analitycznych oraz wynikach symulacji numerycznych, jak i wyniki przeprowadzonych pomiarów rozwiązań prototypowych oraz ich porównanie z rozwiązaniami komercyjnymi. W części teoretycznej został omówiony wpływ właściwości termofizycznych płynów, parametrów geometrycznych struktur mikrokanałowych zawierających sieć kanałów o przekroju prostokątnym oraz różnych technologii ich wykonania na efektywność odprowadzania ciepła przez te struktury chłodzące. Ponadto zwrócono uwagę na kształt przekroju poprzecznego mikrokanału oraz spadek współczynnika przejmowania ciepła w narożach w przypadku kanałów o niekołowym przekroju. Pokazano, że zjawisko to nabiera znaczenia wraz ze zmniejszaniem wymiarów kanałów, a w przypadku mikrokanałowych struktur chłodzących może prowadzić do znacznego przeszacowania ich parametrów cieplnych w obliczeniach numerycznych. Jednym z istotniejszych aspektów dyskutowanych w pracy związanych z analizą numeryczną jest dobór modeli turbulencji oraz związana z nim generacja siatki dyskretyzacyjnej. W części eksperymentalnej przedstawiono praktyczne rozwiązania mikrokanałowych struktur chłodzących dla przyrządów i układów stosowanych w energoelektronice i elektronice samochodowej. Przeprowadzone pomiary potwierdziły, że elementy te pozwalają odprowadzić ponad 600 W/cm2 bez przekraczania spadków ciśnienia rzędu 100 kPa, a nowe obudowy zintegrowane ze strukturami mikrokanałowymi są w stanie zapewnić bezpieczne i stabilne warunki pracy diod półprzewodnikowych mocy, odprowadzając z łatwością 5,5 kW mocy cieplnej. Badania porównawcze dla struktur diodowych umieszczonych w obudowie zintegrowanej ze strukturą mikrokanałową oraz w obudowie z konwencjonalnym, dwustronnym systemem chłodzenia cieczowego wykazały istotną przewagę nowej konstrukcji. W obszarze elektroniki samochodowej wykorzystanie struktur mikrokanałowych pozwala zachować bezpieczne temperatury pracy elementów elektronicznych i uniezależnić je od wpływu zmiennych i niekorzystnych warunków otoczenia, nawet w przypadku połączenia ich z systemem chłodzenia silnika w pojeździe i wykorzystania tzw. cieczy gorącej, czyli płynu chłodzącego ze standardowej pętli chłodzenia silnika spalinowego. W pracy podjęto także tematykę strat ciśnienia w torze przepływu cieczy chłodzącej, które uważane są za największy problem praktycznych zastosowań rozwiązań mikrokanałowych.

EN

Dissertation is a first broad study on single-phase, liquid microchannel cooling systems for electronic applications. It presents the challenges in thermal management of electronic elements with respect to their operating conditions and various cooling solutions. The study covers both theoretical investigations based on classical equations and numerical simulations and measurement results of prototype constructions and their comparison to commercial solutions. In the theoretical part, the influence of various parameters of microchannel cooler: such as microchannel shape or the dimensions, and the coolant properties on the overall thermal performance of the micro heat sink is discussed. The special attention is being paid to heat transfer coefficient distribution along the perimeter in channels with non-circular cross-sections. It is shown that in the corners the heat transfer coefficient values decrease and the effect significance increases with the decrease of channel dimension. In the case of microchannels, the assumption of uniform heat transfer coefficient distribution can lead to a huge overestimation of the cooling abilities. One of the most important aspects of simulations, discussed in the study, is the proper choice of turbulence model and the appropriate design of the discretisation mesh associated with the given model. The experimental part covers tests of prototype microchannel cooling structures for power and automotive electronics. The conducted measurements prove that the heat fluxes exceeding 600 W/cm2 can be easily dissipated by the micro heat sinks with the rectangular channels, while the pressure drop is being kept below 100 kPa. Furthermore, the power semiconductor diodes encapsulated in new disc type packages integrated with microchannel heat sinks have been tasted up to 5.5 kW. They have been able to assure stable and safe operating conditions of power elements. The comparison of novel and conventional solutions shows the improvement of thermal parameters in a favour of the new constructions. In the area of automotive electronics, microchannel coolers, even with the aid of engine coolants can be used to maintain stable thermal operating condition of electronic equipment regardless of harsh environment. The pressure drop and head losses are also investigated in the work. Indeed they are treated as the greatest problem of microchannels practical application.