خزان التمدد مقابل خزان سائل التبريد: ما الفرق؟

الفرق الذي يحدد ما إذا كانت حلقة التبريد السائل للذكاء الاصطناعي ستبقى ممتلئة وهادئة وخالية من التآكل

لمحة سريعة

• خزان التمدد عبارة عن وعاء محكم الإغلاق، مملوء مسبقًا بالغاز، ويحتوي على غشاء داخلي أو كيس. وتتمثل وظيفته في التحكم بالضغط - امتصاص التمدد الحراري لسائل التبريد والحفاظ على مستوى ضغط ثابت عبر الدائرة.

• خزان سائل التبريد (يُسمى أيضًا خزان التخزين المؤقت أو خزان التزويد أو خزان التجميع) هو خزان مملوء بسائل التبريد، وعادةً ما يكون مزودًا بفتحة تهوية أو غطاء للتنفس، ولا يحتوي على وسادة غازية. وتتمثل وظائفه في تخزين السوائل، وإطلاق الهواء، وسحب المضخة، وتزويدها بسائل التبريد.

• لا يمكن استبدالها ببعضها. لا يستطيع الخزان الاحتفاظ بضغط النظام؛ ولا يستطيع خزان التمدد توفير مخزون سائل قابل للاستخدام أو وقت بقاء لإزالة الهواء.

• في تبريد رفوف الذكاء الاصطناعي، عادةً ما تدمج وحدة توزيع الطاقة كلا الوظيفتين في مجموعة واحدة ثانوية، وهذا هو سبب الخلط بين المصطلحات في الموقع.

• التقسيم العملي: ضغط تشغيل خزان التمدد عادة ما يكون 3-6 بار مع غشاء؛ ضغط تشغيل خزان سائل التبريد من الضغط الجوي إلى ما يقرب من 2-3 بار، عادة 50-500 لتر لكل وحدة CDU اعتمادًا على الرفوف التي يتم خدمتها.

لماذا يُطرح هذا السؤال في كل مشروع تبريد سائل؟

إذا سألت ثلاثة مهندسين في اجتماع مشروع عن "خزان دائرة التبريد"، فستحصل على ثلاثة مكونات مختلفة. فقسم المشتريات يُصدر طلب شراء لخزان تمدد، فيستلم خزانًا مزودًا بفتحة تهوية، أو العكس، فتجد أن الدائرة إما لا تستطيع الحفاظ على الضغط أو لا يوجد بها مكان لتخزين سائل التبريد. ويتفاقم هذا الالتباس في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي، لأن وحدة توزيع التبريد الحديثة تجمع بالفعل بين الدورين في وحدة واحدة.

أفضل طريقة للفصل بينهما هي أن تسأل عن المشكلة التي يحلها المكون، وليس عن شكله.

• إذا كانت المشكلة هي "تغير ضغط الدائرة مع تغير درجة الحرارة" → فأنت بحاجة إلى خزان تمدد.

• إذا كانت المشكلة هي "أن الدائرة تحتاج إلى مكان ما لتخزين السوائل الإضافية، وإطلاق الهواء، وتغذية المضخة" → فأنت بحاجة إلى خزان سائل تبريد.

ملاحظات حول المواد والبناء

تُصنع أغلفة خزانات التمدد عادةً من الفولاذ الكربوني مع طلاء داخلي وغشاء من مادة EPDM أو البوتيل. أما الوحدات ذات الأغلفة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ والمزودة بأغشية من الفلوروالاستومر، فتُستخدم عند الحاجة إليها من حيث التركيب الكيميائي لسائل التبريد أو نظافته. تأكد من توافق الغشاء مع السائل المستخدم، إذ تختلف خصائص سوائل التبريد المُثبَّطة بالجليكول عن الهيدروكربونات الاصطناعية، كما أن بعض أنواع الإيلاستومرات تتمدد أو تصبح هشة.

تُصنع خزانات سائل التبريد في أنظمة التبريد التكنولوجية في الغالب من الفولاذ المقاوم للصدأ، لأن السائل نظيف، والدورة مغلقة، وتنتقل نواتج التآكل من خزان الفولاذ الكربوني مباشرةً إلى ألواح التبريد ذات القنوات الدقيقة المُرشّحة بمسام 25 ميكرومتر. أما البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) والبولي بروبيلين (PP) فيُستخدمان في خزانات التعويض ذات الضغط المنخفض، حيث تكون مقاومة المواد الكيميائية أهم من المتانة الميكانيكية أو قدرة تحمل الضغط.

بغض النظر عن المادة المستخدمة، هناك ثلاثة تفاصيل إنشائية تميز الخزان الجيد عن الخزان الرديء:

• جودة اللحام والتشطيب. يحافظ لحام TIG مع التنظيف الخلفي، متبوعًا بالتخميل، على طبقة أكسيد الكروم الواقية. يُعد سطح اللحام الداخلي الخشن موقعًا لتكوين الأغشية الحيوية ومصيدة للجسيمات.

• حاجز أو منطقة سكون. يجب ألا يندفع الهواء الداخل مباشرةً إلى مخرج الشفط. يسمح الحاجز للفقاعات بالصعود.

• سهولة الوصول للتنظيف. غطاء قابل للإزالة أو فتحة تفتيش، ومصرف سفلي، ووصلة تعبئة في الأعلى. يتم تنظيف الخزانات أثناء تغيير سائل التبريد، والذي يتم عادةً خلال فترة تتراوح بين 3 و7 سنوات في حالة استخدام الجليكول المُثبَّط.

الأسئلة الشائعة

هل يُمكنني استخدام خزان سائل التبريد كخزان تمدد؟ لا. بدون وسادة غازية مُسبقة التعبئة، لا يُمكن لخزان مُزوّد بفتحة تهوية الحفاظ على ضغط موجب عند أعلى نقطة في دائرة مُغلقة. سيدخل الهواء أثناء التبريد، وسيؤدي الأكسجين إلى التآكل، وسيفقد سحب المضخة الحد الأدنى من الضغط.

هل يُمكنني استخدام خزان التمدد كخزان احتياطي؟ لا، خزان التمدد لا يحتوي تقريبًا على سائل تبريد قابل للاستخدام؛ فحجمه الداخلي مُخصص لوسادة الغاز والتعويض. لن يكون لديك أي سعة تعويض، ولا مؤشر لمستوى السائل، ولا عملية إزالة للهواء.

هل أحتاج إلى كليهما في نشر وحدة توزيع المحتوى (CDU) على رف واحد؟ عادةً لا، فوحدة توزيع المحتوى (CDU) تدمج كليهما. تحقق من الحد الأقصى لحجم التخزين الخارجي الذي حدده المورّد.