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Resfriamento por imersão monofásico x bifásico

Como funcionam os dois princípios de resfriamento por imersão, quais fluidos exigem e o que decide entre eles.

Atualizado em 9 de novembro de 2026 · Publicado pela IsoTec

Resposta curta

Na imersão monofásica, o fluido permanece líquido: absorve o calor dos componentes e é bombeado por um trocador de calor. Na imersão bifásica, o fluido ferve nas superfícies quentes; o vapor condensa em uma serpentina resfriada acima do banho e volta a cair. Sistemas monofásicos usam hidrocarbonetos ou ésteres; sistemas bifásicos, principalmente fluidos fluorados.

Como funciona a imersão monofásica

Os servidores ficam na vertical em um tanque ou em chassis fechados cheios de fluido. Uma bomba faz o fluido circular por um trocador de calor – muitas vezes em uma unidade de distribuição de refrigerante (CDU) – onde o calor passa para um circuito de água. Alguns projetos usam em parte a convecção natural. O calor é transferido como calor sensível: o fluido se aquece ao passar pelos componentes.

Fluidos: hidrocarbonetos sintéticos (PAO, GTL), ésteres sintéticos e ésteres naturais. Têm pontos de ebulição altos e baixa pressão de vapor, por isso os tanques podem operar à pressão atmosférica com tampa.

Como funciona a imersão bifásica

O fluido tem baixo ponto de ebulição, normalmente em torno de 50 a 60 °C. Ele ferve diretamente nas superfícies quentes de processadores e aceleradores. A evaporação absorve muito calor (calor latente) a uma temperatura quase constante. O vapor sobe, condensa em uma serpentina resfriada a água e retorna ao banho. Os tanques precisam ser bem vedados para limitar as perdas de vapor.

Fluidos: em sua maioria fluorados (fluorocarbonos, hidrofluoroéteres, fluorocetonas). A maioria se enquadra nas definições de PFAS.

Comparativo

	Monofásico	Bifásico
Transferência de calor	Calor sensível, bombeamento ou convecção natural	Ebulição e condensação (calor latente)
Fluidos típicos	PAO, GTL, ésteres sintéticos e naturais	Fluidos fluorados
Tanque	Banho aberto com tampa ou chassi fechado, pressão atmosférica	Tanque vedado com gestão de vapor
Perdas de fluido	Baixas – o fluido praticamente não evapora	Perdas de vapor precisam ser controladas
Custo do fluido	Moderado	Alto
Comportamento no fogo	Combustível – o ponto de fulgor é decisivo	Geralmente não inflamável
Regulação	Hidrocarbonetos e ésteres não são PFAS	A maioria é PFAS – restrição da UE em preparação
Manutenção	Filtração, monitoramento de água e acidez	Contenção de vapor, monitoramento de perdas e pureza

O que decide entre eles?

Fluxo de calor: sistemas bifásicos lidam com fluxos de calor locais muito altos. Sistemas monofásicos alcançam altas densidades por rack com bom projeto de vazão e dissipadores adequados.
Custo total: preço do fluido, perdas e complexidade do tanque favorecem sistemas monofásicos na maioria dos projetos.
Risco regulatório: a futura restrição de PFAS da UE e a saída da 3M da produção de PFAS afetam o fornecimento de fluidos bifásicos. Veja PFAS e resfriamento por imersão.
Serviço: tanques monofásicos podem ser abertos para manutenção sem gestão de vapor; os servidores são retirados e escorridos.

Qual fluido para sistemas monofásicos?

Nos sistemas monofásicos, a escolha é entre hidrocarbonetos e ésteres. Os ésteres têm pontos de fulgor e de combustão mais altos com viscosidade comparável, toleram mais umidade e costumam transferir melhor o calor; os hidrocarbonetos têm menor permissividade. Veja fluidos de imersão comparados e o guia de resfriamento por imersão para data centers.

Perguntas frequentes

O que é mais comum: imersão monofásica ou bifásica?

A maioria das instalações de imersão é monofásica, por ser mais simples, usar fluidos mais baratos e não depender de fluidos fluorados.

Qual o ponto de ebulição dos fluidos bifásicos?

Normalmente em torno de 50 a 60 °C, para que o fluido ferva nos componentes quentes à pressão atmosférica.

Ésteres podem ser usados em imersão bifásica?

Não. Os ésteres têm pontos de ebulição altos e são usados em sistemas monofásicos.

Fontes e leituras recomendadas

Escolhendo um fluido monofásico?

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