يُعد PG25، وهو خليط من نحو 25٪ بروبيلين غليكول و75٪ ماء، التعبئة الافتراضية في كثير من حلقات التبريد المباشر للرقاقة ووحدات CDU. وهو خيار افتراضي معقول: فهو يحمي من التجمد ويأتي عادةً مع حزمة لمنع التآكل ومبيدات حيوية. لكن الغليكول يجعل الماء أيضًا ناقلًا أضعف للحرارة. إذا كانت حلقتك داخل المبنى ومغلقة ولا تتعرض أبدًا لدرجات التجمد، فمن المنطقي أن تسأل عمّا إذا كنت تدفع ثمنًا في انتقال الحرارة مقابل حماية لا تحتاج إليها. يشرح هذا المقال متى يمكن لمبرّد غرافين مائي الأساس مثل ThermaGraph أن يكون بديلًا لـ PG25، وما تُظهره بياناتنا المخبرية، وكيف تختبره دون تخمين.
لماذا يكلّفك الغليكول جزءًا من انتقال الحرارة
الماء من أفضل السوائل الشائعة لنقل الحرارة. إضافة الغليكول تخفض نقطة التجمد، لكنها تخفض أيضًا الحرارة النوعية للخليط وموصليته الحرارية وترفع لزوجته، خاصةً عندما يكون السائل باردًا. وعمليًا يعني ذلك أن خليط الغليكول يحمل حرارة أقل قليلًا لكل لتر، وأن المضخات تعمل بجهد أكبر قليلًا لتحريكه. ينشر موردو المبرّدات منحنيات هذه الخصائص، وكل مهندس تبريد صمّم حلقة للغليكول رأى هذا الانخفاض في القدرة.
هذه المقايضة تستحق العناء عندما يكون التجمد خطرًا حقيقيًا: المبرّدات الجافة الخارجية، والتمديدات على الأسطح، والشحن والتخزين في الشتاء، أو المواقع التي قد تبقى فيها الحلقة فارغة وباردة. وهي أقل جدوى بوضوح في جانب نظام تبريد التقنية (TCS) من وحدة CDU داخل قاعة بيانات مكيّفة، حيث لا يغادر السائل المبنى أبدًا.
ما هو ThermaGraph
ThermaGraph هو غرافين في ماء منزوع الأيونات. لا يحتوي على غليكول. تحميل الغرافين منخفض، من 0.05 إلى 0.20٪ وزنًا، ويُذكر في شهادة التحليل لكل دفعة. نصنع الغرافين ونشتته بأنفسنا في شارلوت، كارولاينا الشمالية، ونورّده جاهزًا للتعبئة. ولا يُباع أبدًا على شكل مسحوق.
- الاستخدام المقصود: حلقات نحاسية مغلقة داخل المباني مثل وحدات CDU وألواح التبريد المباشر للرقاقة والمبادلات الحرارية بالباب الخلفي، حيث لا تُشترط الحماية من التجمد.
- نقطة التجمد: 0 °م (32 °ف)، مثل الماء. إذا كان تصميمك يحتاج إلى حماية من التجمد، فإن ThermaGraph ليس السائل المناسب.
- نوع التعبئة: تعبئة جديدة، لا إضافة تكميلية. تُفرَّغ حلقات الغليكول وتُشطف أولًا.
- الحالة: patent pending (براءة اختراع قيد الإيداع)، مصنوع في الولايات المتحدة، خالٍ من أسود الكربون.
ما تُظهره بياناتنا وما لا تُظهره
في اختبارات مخبرية داخلية على حلقة مضخوخة، أظهر ThermaGraph معامل انتقال حرارة بالحمل أعلى بنسبة 6٪ إلى 18٪ من مرجع الغليكول. هذه بيانات مخبرية داخلية، وليست بيانات ميدانية، ويعكس النطاق اختلاف ظروف الاختبار.
ثم أدخلنا تلك النتائج المخبرية في نموذج هندسي لمركز بيانات بقدرة 1 ميغاواط يعمل بمعامل PUE قدره 1.30. وفي ذلك النموذج، تُرجمت زيادة انتقال الحرارة إلى توفير 20 إلى 58 كيلوواط لكل 1 ميغاواط من حمل تقنية المعلومات، من الحالة المتحفظة إلى الحالة المتفائلة. هذا الرقم نموذجي وليس مقيسًا. ويعتمد توفيرك على طريقة التحكم في منشأتك: هل تستفيد من الزيادة في صورة سرعة ضخ أقل، أو ماء إمداد أدفأ، أو ساعات أكثر دون مبرّد، أو ببساطة هامش حراري أكبر عند الرقاقة.
لا ندّعي تغييرًا محددًا في PUE لموقعك، ولا نقارن ThermaGraph بأي مبرّد تجاري مسمّى. المقارنة العادلة هي حلقتك أنت، مع سائلك أنت مرجعًا.
أين يأتي دور الغرافين
يتمتع الغرافين بموصلية حرارية عالية جدًا في صورته أحادية الطبقة، وقد قيست لأول مرة على غرافين معلّق بواسطة بالاندين وزملائه في مجلة Nano Letters (2008). لا يتصرف التشتيت المخفف في الماء كصفيحة غرافين، ولا ينبغي لأحد أن يتوقع أرقامًا للسائل ككل قريبة من ذلك. ما يمكن أن يفعله سائل نانوي جيد التشتيت ومنخفض التحميل هو تغيير انتقال الحرارة عند جدار القناة، وهذا ما يقيسه معامل الحمل.
هل حلقتك مرشحة مناسبة؟
استخدم ما يلي كفحص أولي قبل طلب العينات.
- الموقع: هل كل جزء من الحلقة داخل المبنى، في مساحة مكيّفة، دون خطر تجمد أثناء التشغيل أو الشحن أو التوقف؟
- المعادن: هل المسار المبلل قائم على النحاس، كما في معظم ألواح التبريد والمبادلات الحرارية لوحدات CDU؟ أخبرنا عن أي ألومنيوم أو معادن مختلطة قبل الاختبار.
- نوع الحلقة: هل هي حلقة TCS مغلقة، منفصلة عن نظام مياه المنشأة؟ ThermaGraph ليس للأبراج المفتوحة ولا لمياه المنشأة.
- الترشيح: ما أدق مرشح أو قناة دقيقة في المسار؟ شاركنا به لنؤكد التوافق.
- البيانات المرجعية: هل يمكنك تسجيل درجات حرارة الإمداد والعودة، ومعدل التدفق، وقدرة المضخة، ودرجات حرارة الرقاقة عند حمل ثابت؟
إذا أجبت بنعم على الأسئلة الثلاثة الأولى، فالاختبار منطقي. تفصل لجنة ASHRAE TC 9.9 بين مياه المنشأة ومياه TCS وتضع توقعات مختلفة لكل منهما؛ وتلخص البطاقة المرجعية للإرشادات الحرارية من ASHRAE فئات التبريد السائل (W17 إلى W+) حسب درجة حرارة إمداد المنشأة. ويقع ThermaGraph في جانب TCS من وحدة CDU.
كيف تُجري اختبارًا عادلًا بين PG25 وThermaGraph
- سجّل مرجعًا على PG25. ثبّت حمل تقنية المعلومات، ثم سجّل درجة حرارة الإمداد والعودة، ومعدل التدفق، وهبوط الضغط، وقدرة المضخة، ودرجات حرارة الرقاقة أو لوح التبريد لمدة كافية لرؤية صورة مستقرة.
- فرّغ واشطف. أزل الغليكول بالكامل واشطف بماء منزوع الأيونات حتى تطابق الموصلية والمظهر ماء الشطف. خلط ThermaGraph مع بقايا الغليكول يشوّش النتيجة.
- املأ بـ ThermaGraph. املأ وأزل الهواء كما تفعل مع أي سائل جديد. حافظ على إعدادات المضخات والصمامات نفسها في التشغيل الأول.
- كرّر ملف الحمل نفسه. سجّل النقاط نفسها في الظروف نفسها. ثم جرّب استراتيجية التحكم المعتادة لديك لترى أين تظهر الزيادة.
- افحص السائل. خذ عينات في البداية وعلى فترات متفق عليها. افحص المظهر والموصلية ودرجة الحموضة، واحتفظ بشهادة التحليل مع سجلاتك.
نرسل عينة لمدة 30 يومًا لهذا النوع من التقييم ونساعدك على تخطيط القياسات. والبيانات تبقى ملكك.
ThermaGraph ليس سائل غمر
الماء موصل للكهرباء، لذا فمكان ThermaGraph هو الحلقات المحكمة الإغلاق التي تُبقي السائل بعيدًا عن الإلكترونيات فقط. أما اللوحات التي توضع مباشرة في خزان، فالمنتج المنفصل لها هو ThermaGraph-D، وهو غرافين في زيت معدني أبيض. لا ينبغي أبدًا خلط الاثنين أو تبديل أحدهما بالآخر. يشرح مقالنا ThermaGraph مقابل ThermaGraph-D: حلقة مائية أم غمر؟ هذا الفرق، ويتناول مقال مبرّدات الغرافين لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي الاختبارات المخبرية بتفصيل أكبر.
اقرأ البيان الصحفي لـ ThermaGraph، أو اطّلع على صفحة مبرّدات مراكز البيانات، أو اطلب عرض سعر وعينة لمدة 30 يومًا.
الأسئلة الشائعة
هل يمكنني إضافة ThermaGraph لتكملة حلقة PG25؟
لا. ThermaGraph تعبئة جديدة وليس إضافة تكميلية. فرّغ الغليكول واشطفه أولًا حتى يقارن الاختبار بين سائلين نظيفين.
هل يحمي ThermaGraph من التجمد؟
لا. هو مائي الأساس بلا غليكول، لذا فنقطة تجمده 0 °م (32 °ف). استخدمه فقط في الحلقات المغلقة داخل المباني حيث لا تُشترط الحماية من التجمد.
هل رقم 20 إلى 58 كيلوواط لكل ميغاواط مقيس؟
لا. هو مستمد من نموذج هندسي لمركز بيانات بقدرة 1 ميغاواط بمعامل PUE قدره 1.30. أما رقم 6٪ إلى 18٪ في انتقال الحرارة الذي يستند إليه فهو بيانات مخبرية داخلية مقارنةً بمرجع الغليكول.
هل يمكن استخدام ThermaGraph في التبريد بالغمر؟
لا. استخدم ThermaGraph-D، منتج الزيت المعدني الأبيض، للغمر أحادي الطور. لا تخلط الاثنين ولا تبدّل أحدهما بالآخر أبدًا.
اطلب عرض سعر أو عينات أو نشرة فنية
أخبرنا بمادتك، والخاصية التي ترغب في تحسينها، والوسط الناقل الذي تستخدمه (ماء أو مذيب أو راتنج أو زيت)، وكمياتك. الأسعار والعينات متاحة عبر عرض السعر فقط. اتصل على 704-659-3682 أو اطلب عرض سعر أو عينات أو نشرة فنية / صحيفة بيانات السلامة.
