ڈیٹا سینٹر کولنگ سسٹم میں ہیٹ پائپ ٹیکنالوجی کا اطلاق

سائنس اور ٹکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، الیکٹرانک انفارمیشن سسٹم کے کمپیوٹر روم میں آئی ٹی کا سامان انتہائی مربوط ہے، اور اس کی توانائی کی کارکردگی میں انحراف اور کمپیوٹر روم کی بڑھتی ہوئی گرمی کی کھپت کو صنعت کی طرف سے سخت توجہ ملنا شروع ہو گئی ہے۔ مستند محکموں کے اعدادوشمار کے مطابق، میرے ملک کی اعلی درجے کی سرور پر مرکوز کمیونیکیشن انڈسٹری بجلی استعمال کرتی ہے 2007 میں، یہ 20 بلین کلو واٹ سے زیادہ ہو چکی ہے، اور انفارمیشن انڈسٹری ایک اعلی توانائی بن چکی ہے۔ کھپت کی صنعت.

ایک فعال جگہ کے طور پر، ڈیٹا سینٹرز میں ڈیٹا سرورز، کمپیوٹنگ کا سامان، ایئر کنڈیشننگ سسٹم، اور برقی آلات ہوتے ہیں جو آپریشن کے دوران بہت زیادہ توانائی خرچ کرتے ہیں۔ خاص طور پر ائر کنڈیشنگ سسٹم ڈیٹا سینٹرز کی کل توانائی کی کھپت کا 40% ہے۔ توانائی کے تازہ ترین اعدادوشمار کے مطابق، دنیا اس وقت ہے ڈیٹا سینٹر کی کل بجلی کی کھپت عالمی بجلی کی کھپت کا 3 فیصد ہے۔ لہذا، ڈیٹا سینٹر کولنگ سسٹم کی توانائی کی کھپت کو کم کرنا اور موجودہ اعلی توانائی کی کھپت کے موڈ کو تبدیل کرنا موجودہ ڈیٹا سینٹر آپریٹرز کے لیے ایک فوری مسئلہ بن گیا ہے۔

2. ڈیٹا سینٹر کولنگ سسٹم کی ہیٹ پائپ ٹیکنالوجی کا تعارف

2.1 ہیٹ پائپ کا ڈھانچہ

عام طور پر استعمال ہونے والے ہیٹ پائپ تین حصوں پر مشتمل ہوتے ہیں: مرکزی باڈی ایک بند دھاتی ٹیوب ہے (بشمول ٹیوب کی دیوار اور سرے کی ٹوپی)، اور اس میں تھوڑی مقدار میں ورکنگ میڈیم (کام کرنے والا سیال) اور کیپلیری ڈھانچہ (ٹیوب کور) ہوتا ہے۔ اندرونی گہا؛ اس کے مطابق آیا اس میں کیپلیری ڈھانچہ ہے ہیٹ پائپ کو کشش ثقل کی مدد سے چلنے والے ہیٹ پائپ اور کیپلیری ہیٹ پائپ میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ مطلوبہ کام کرنے والے درجہ حرارت کے مطابق ہیٹ پائپ کے لیے مختلف قسم کے کام کرنے والے سیالوں کا انتخاب کیا جا سکتا ہے، جیسے کہ پانی، ایسیٹون، میتھانول یا ریفریجرینٹ وغیرہ۔

2.2 ہیٹ پائپ کے کام کرنے کا اصول

جب ہیٹ پائپ کے ایک سرے کو گرم کیا جاتا ہے، کیپلیری وِک میں موجود مائع بخارات بن کر بخارات بن جاتا ہے۔ بھاپ ہلکے دباؤ کے فرق کے تحت دوسرے سرے تک بہتی ہے اور مائع میں گاڑھا ہونے کے لیے حرارت جاری کرتی ہے۔ مائع کیپلیری فورس کے عمل سے غیر محفوظ مواد کے ساتھ بخارات کے حصے میں واپس بہتا ہے۔ اس طرح سے حرارت گردش کرتی ہے۔ ایک سرے سے دوسرے سرے تک جانا۔

حرارت کی منتقلی کے اس عمل میں، درج ذیل چھ باہم مربوط عمل خاص طور پر شامل ہیں: حرارت کے منبع سے ہیٹ پائپ کی دیوار اور کام کرنے والے سیال سے بھری ہوئی بتی کو بخارات کے حصے میں مائع گیس کے انٹرفیس میں منتقل کیا جاتا ہے۔ گاڑھا کرنے والے حصے کے مائع گیس انٹرفیس پر مائع بخارات کو بخارات بنا رہا ہے۔ بھاپ کے چیمبر میں بھاپ بخارات کے حصے سے گاڑھا کرنے والے حصے میں بہتی ہے۔ گاڑھا کرنے والے حصے میں مائع-گیس انٹرفیس پر بھاپ گاڑھا ہوتا ہے۔ کنڈینسنگ سیکشن میں مائع گیس انٹرفیس سے حرارت مائع گیس انٹرفیس سے گزرتی ہے۔ کور، مائع اور ٹیوب کی دیوار کو سرد ماخذ میں منتقل کیا جاتا ہے؛ وِک میں، کیپلیری فورس (یا کشش ثقل) کی وجہ سے، گاڑھا کام کرنے والا مائع واپس بخارات کے حصے میں بہتا ہے۔

موجودہ ہیٹ پائپ ٹیکنالوجی ڈیٹا سینٹرز کو توانائی کی بچت اور کھپت کو کم کرنے میں مدد دے سکتی ہے، اور اس کے بہت سے فوائد ہیں، لیکن اب بھی درج ذیل مسائل ہیں: موجودہ گول ہیٹ پائپ اور IT آلات کی بیرونی سطح کا امتزاج ایک مشکل مسئلہ ہے۔ ہیٹ پائپ کے کنڈینسیشن اینڈ سے جاری ہونے والی حرارت اب بھی ڈیٹا میں خارج ہوتی ہے سینٹر کی اندرونی جگہ میں، ڈیٹا سینٹر میں کولنگ کا بوجھ کم نہیں ہوا ہے، اور اسے اب بھی ایئر کنڈیشنگ کے ذریعے ٹھنڈا کرنے کی ضرورت ہے، جو توانائی کی بچت اور اخراج میں کمی کا اثر حاصل نہیں کرتا ہے۔ کچھ حرارتی پائپوں کو چلانے کے لیے بیرونی طاقت کی ضرورت ہوتی ہے۔

مندرجہ بالا مسائل کے جواب میں، ڈیٹا سینٹر کولنگ اور ویسٹ ہیٹ ریکوری پر مبنی مائیکرو چینل فلیٹ لوپ ہیٹ پائپ سسٹم تجویز کیا گیا ہے۔ اس سسٹم کے درج ذیل فوائد ہیں: فلیٹ ہیٹ پائپ کو آئی ٹی آلات کی بیرونی سطح سے قریب سے منسلک کیا جاسکتا ہے، جو گرمی کی منتقلی کے اثر کو بڑھانے کے لیے فائدہ مند ہے۔ بخارات کا اختتام اور کنڈینسنگ اینڈ کو بھاپ کی منتقلی کے پائپ اور مائع ریٹرن پائپ کے ذریعے جوڑا جاتا ہے تاکہ مائکرو چینل فلیٹ لوپ ہیٹ پائپ سسٹم بن سکے۔ کنڈینسنگ اینڈ کو ڈیٹا سینٹر کے باہر رکھا جا سکتا ہے، اس طرح ڈیٹا سینٹر کی اندرونی جگہ کے کولنگ بوجھ کو کم کیا جا سکتا ہے۔ گاڑھا کرنے والے سرے کی گرمی کو بھی کم کیا جا سکتا ہے۔

گھریلو گرم پانی کے حرارتی منبع کے طور پر، یہ توانائی کی بچت اور اخراج میں کمی کے مقصد کو حاصل کرنے کے لیے ڈیٹا سینٹر کے سرور سے خارج ہونے والی حرارت کو بحال کرتا ہے۔ پورا نظام کشش ثقل اور مائیکرو چینل کیپلیری ڈھانچے کی طرف سے فراہم کردہ کیپلیری قوت کو حرارت کی منتقلی کے چکر کے لیے استعمال کرتا ہے، بغیر کسی بیرونی طاقت کے۔

ڈیٹا سینٹر ویسٹ ہیٹ ریکوری سسٹم پر مبنی مائیکرو چینل فلیٹ لوپ ہیٹ پائپ تیار کیا، جو ہائی ہیٹ ڈینسٹی الیکٹرانکس اور ہائی پاور ہائی فریکوئنسی سوئچنگ پاور سپلائی کے آلات کے لیے موزوں ہے۔ فلیٹ ہیٹ پائپ آئی ٹی کے سامان سے قریب سے منسلک ہے۔ گرمی کو ہیٹ پائپ میں منتقل کیا جاتا ہے، اور ہیٹ پائپ گرمی کی کھپت کے لیے اندرونی کام کرنے والے سیال کے ذریعے گرمی کو گاڑھا کرنے والے سرے پر منتقل کرتا ہے۔ ریک کو کنویکشن گرمی کی کھپت کی جگہ محفوظ کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ یہ ریک کے استعمال کی جگہ کو مؤثر طریقے سے بڑھا دے گا، اور ریک میں آئی ٹی آلات کی تعداد میں مناسب اضافہ کیا جا سکتا ہے۔ ریک کی کثافت میں اضافہ کریں اور ڈیٹا سینٹر کی تعمیر کے اخراجات کو کم کریں۔ یہ آلات کی آپریٹنگ کارکردگی اور حفاظت کو بھی بہتر بنا سکتا ہے، گرمی کی موثر کھپت اور فضلہ حرارت کی بحالی اور آلات کے دوبارہ استعمال کا احساس کر سکتا ہے، اور ڈیٹا سینٹر کی عمارتوں کے لیے توانائی کی بچت اور اخراج میں کمی کی ٹیکنالوجی کی ترقی کے لیے معاونت فراہم کر سکتا ہے۔ اس میں اہم اطلاقی قدر اور توانائی کی بچت کے اہم فوائد ہیں۔