BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİ

Güç kullanımını azaltmak ve enerji verimliliğini artırmak için en umut verici soğutma sistemi olan daldırma-colling'i analiz etmektedir. Daldırma soğutmanın 19. yüzyılda transformatörlerde kullanılmak üzere ilk keşfinden bugüne kadar en son teknolojide çeşitli uygulamalar için hızla geliştirilmiştir. Başlangıçta, mineral yağ ile daldırma soğutma yöntemi, aşırı ısınmayı önlemek için yalnızca elektronik bileşenlerin sıcaklığını korumaya odaklanır.

Son on yılda, teknolojik ilerlemeler, elektronik cihazların seri üretimine, üretim sürecinde enerji tüketiminin artmasına ve cihazların daha sonra kullanılmasına neden olmuştur. Cihazların boyutunu ve maliyetini azaltan ancak yüksek güç yoğunluğu nedeniyle termal yönetim açısından önemli sorunları olan ve bu da artan ısı çıkışına neden olan bir nanoteknoloji yaklaşımı da sunulmuştur. Bu arada, cihazdaki artan ısı üretimi, tipik olarak, üretkenliğin azalmasına ve nihai olarak arızaya neden olur.

Sıcaklığın 75 °C’nin üzerine çıkarılmasının, arıza oranını katlanarak artırma potansiyeline sahip olduğu kaydedilmiştir. Elektronik aletlerin boyutlarını küçültme ve üretkenliklerini artırma arzusunun bir sonucu olarak, soğutma sistemleri kritik hale geldi. Geleneksel yöntemlerin bu cihazlara yönelik süregelen talebi karşılayamamasının bir sonucu olarak son on yıllarda, birçoğu aşağıda özetlenen çok sayıda çözüm geliştirilmiştir.

Konsantre fotovoltaik hücrelerin soğutulması diğer elektronik cihazlarda olduğu gibi çok önemlidir. Bunun nedeni, pilin verimini düşürmemek için hücreden üretilen ısıyı uygun şekilde yönetme ihtiyacıdır. Bu nedenle, fotovoltaik hücrelerin verimli performansını sağlamak için güvenilir bir ısı dağıtma sistemi gereklidir. Bazı uzmanlar tarafından uygun görülen çözümlerden biri de boş hücrelerin doğrudan sıvı içerisine yerleştirilmesidir. Bu, ilk çalışmaların sıvıların hücreler üzerindeki beklenen elektriksel ve optik etkilerine odaklanmasına yol açtı. Zamanla, araştırma, ışığı yakalamak için hücreleri çevreleyen sığ sıvı katmanları kullanma olasılığı gibi PV hücre soğutmasıyla ilgili yeni açıklamalarla ilerlemektedir. Hücre sıvısının daldırılmasının yüzey ıslatma ve optik avantajlarla bitmediğini, aynı zamanda konsantre bir fotovoltaik hücrenin bir sıvıya doğrudan daldırılmasına da izin verdiğini belirtmek de önemlidir. Ayrıca, hücre ile sıvı arasında bir temas duvarının olmaması, hücre için etkili soğutma olasılıklarını gösterir . Şekil 5, göl suyu soğutması kullanılarak güneş paneli daldırma soğutmasını göstermektedir.

Fotovoltaik hücrelerin soğutulmasının da enerji verimliliği ikilemi nedeniyle önemli olduğu bildirilmiştir. Bununla birlikte, hem su hem de hava daldırma kullanılarak soğutulabileceklerine dikkat etmek önemlidir. Ayrıca, diğer mekanizmalara kıyasla konsantre fotovoltaik hücrelerin soğutulması işlemi için doğrudan daldırma tercih edilir. Bir su soğutma sistemi kullanarak fotovoltaik modülün verimliliğini artırmak da mümkündür.

Sıcaklık artışı olduğunda veri merkezi bilgisayarlarının ve sunucularının bilgi işlem hızı düşer, dolayısıyla aynı iş yükü altında daha fazla enerji tüketimine yol azçar. Geleneksel soğutmalı veri merkezi, en fazla enerjiyi tüketerek %38’e ulaşıyor. Bununla birlikte, daldırma soğutma, deiyonize suda %97,2 verimlilikte çalışan 2 kW’lık bir güç konvertörü üzerinde test edilmiştir . Sıcaklıkta kontrolsüz bir artış da bu bileşenlere zarar verebilir, ancak daldırma soğutma teknolojisinin enerji verimliliğini artırmayı başardığı gözlemlendi. VCO’nun kullanımıdielektrik sıvı veya mineral yağın bir veri merkezi enerji tasarrufu olduğu ve bileşenlerine zarar vermediği kanıtlanmıştır . Şekil 6 , bir veri merkezindeki daldırma soğutma şemasıdır.

Bitcoin 2009’da açık kaynaklı yazılım olarak tanıtılan eşler arası bir ödeme sistemi ve kriptografik para birimidir . Bir kullanıcının bir Bitcoin adresi kullanarak ödeme göndermek ve almak için bilgisayara ücretsiz bir istemci veya cüzdan eklemesine olanak tanır. Katılımcılar madenciler olarak bilinir ve güvenli bir karma algoritması (SHA) ile bir iş kanıtı konsepti kullanarak işlemleri bloklar halinde doğrulama ve bunları genel blok zincirine yayınlama sorumluluğu ile görevlendirilir. Kullanılan donanımın maliyetini ve güç tüketimini doğrulamak için sermaye gibi iki özelliğe sahip işlemlerin doğrulanmasıyla ilgili ücretler vardır. ‘Hashing’ için daha fazla güç tüketiminin genellikle madenciler için büyük ödüller şeklinde daha fazla kâra yol açtığına dikkat etmek önemlidir. Madenciler, SHA gerçekleştirmek için ilk olarak geleneksel CPU’ları kullanıyorlardı, ancak GPU’nun (grafik işlem birimi) daha uygun maliyetli olduğu ve bu nedenle aşırı kazançla sonuçlandığı bulundu. Bu nedenle oyuncular, Bitcoin’in popülaritesi arttıkça ve en verimli madencilik donanımını oluşturmak için rekabet etmeye başladıkça bir “para kazanma makinesine” sahip olduklarının farkındalar. Kısa yaşam döngüleriyle birleşen madencilik kümelerinin hızla büyüyen güç yoğunlukları, geleneksel hava soğutmalı veri merkezlerinin dağıtımını zorlaştırıyor.

2 fazlı daldırma, birçok kişi tarafından yüksek performanslı bilgi işlem pazarının güç yoğunluğu ve enerji verimliliği ihtiyaçlarını karşılamak için uygun bir teknoloji olarak görülmektedir. Örneğin, tipik bir hava soğutmalı sunucudan 100 kat daha yüksek bir güç yoğunluğu, doğrudan su soğutmadan daha yüksek verimliliğe sahip üstün bir yöntem kullanılarak soğutulmuştur. Ayrıca, 2 fazlı daldırma soğutma, birçok ülkede yapılan sayısız gösteriye rağmen riskten kaçınarak BT endüstrisinde uygulandı, ancak yeni teknik yaklaşım uygulama sürecini basitleştirdi . Bu nedenle, pasif 2 fazlı daldırma soğutma döngüsü Şekil 7’de gösterilmektedir.

Pil performansı, 45 °C’den yüksek sıcaklıklarda kullanıldığında yüksek sıcaklıklarda gözenekliliğin ve gözenek bağlantısının azalmasından dolayı düşer, bu da daha sonra pil akımının tekdüzeliğinde bir azalmaya yol açar. Bununla birlikte, Lindgren ve Lund’un bir pilin şarj kapasitesinin 10°C’de şarj edildiğinde ortalama %15 oranında azalabileceğine dair bulgularının gösterdiği gibi, çok soğuk bir çalışma sıcaklığı da pil performansında önemli bir düşüşe neden olabilir. °C Bu, pilin 20 °C’lik optimum çalışma sıcaklığında tutulmasını sağlayacak şekilde yönetilmesinin önemli olduğu anlamına gelir ve Dubey, Pulugundla ve Srouji, Soğuk Plaka Tabanlı Soğutmaya kıyasla daldırma soğutmanın bu amaç için daha iyi olduğunu bulmuşlardır . Daldırma soğutmanın, dolaylı soğutmaya kıyasla pozitif ve negatif elektrotlar üzerindeki lokal ısıtma etkisini azaltarak tüm hücre yüzeyini soğutma ve sıcaklık homojenliğini iyileştirme yeteneğine sahip olduğu da gözlendi. Li-ion pillerin termal yönetimi için bir dielektrik sıvı daldırma soğutma teknolojisidir