Wasserkühlung mit Novec: Angeblich bis zu 1.000 Mal wärmeleitfähiger als Luft
Iceotope hat eine Methode entwickelt Serverkomponenten komplett in Flüssigkeit getaucht zu kühlen, was nun an der Universität von Leeds getestet wird. Das Besondere: Die Entwickler schätzen, dass so der Energieverbrauch durch Kühlung um 80 bis 97 Prozent gesenkt werden kann.
Die Universität von Leeds setzt neuerdings einen Server ein, dessen Bauteile zur Kühlung sich komplett in einer nichtleitenden Flüssigkeit befinden. Die Entwickler schätzen, dass mit dieser Technologie der Energieverbrauch verglichen mit der konventionellen Luftkühlung um bis zu 97 Prozent gesenkt werden kann. Durch die immer weiter steigende Internetnutzung, unter anderem auch durch Smartphones, die stetig mit dem Internet verbunden sind, steigt auch die Serverlast immer weiter an und somit auch die Ansprüche an die Kühlung.
Die hierfür verwendete und nichtleitende Flüssigkeit nennt sich Novec. Sie ist nicht brennbar und wird von 3M hergestellt. Sowohl der Einsatz von Staubfiltern als auch von großen Belüftungsanlagen soll damit überflüssig werden, denn das System ist wesentlich widerstandsfähiger als ein luftgekühltes System, benötigt nur eine einziges Pumpe und soll praktisch unhörbar sein. Jene Pumpe ist lediglich nötig, um die Flüssigkeit in einen sekundären Kühlkreislauf zu bringen und die Wärme abzuführen. Schließlich kommt noch über einen Wärmetauscher ein tertiärer Grauwasser-Kreislauf hinzu, wo dann das bis zu 50 Grad warme Wasser für anderweitige Zwecke verwendet werden kann.
Novec soll bis zu 1.000 Mal besser Wärme leiten als Luft und verspricht somit noch mehr Einsparpotenzial. Noch dazu soll die Flüssigkeit mindestens 25 Jahre lang verwendbar werden können - mehr als jeder Server im Einsatz sein wird, weswegen Iceotope die alten Blades zurücknimmt und wiederverwertet.
Quelle: University of Leeds
@Vjoe2max
Hab nochmal nachgeschaut du hast recht da hat irgend ein Spassvogel ein K vors J/kg*K geschrieben
In einer andren Quelle ist die richtige Bennenung vermerkt
http://multimedia.3m.com/...
trodsdem denke ich dass es für einphasenbetrieb sich niht am markt durchsetzen wird. Zumindest nicht als komplett Tauchlösung.
Evtl in Heatpipes kann man da vllt noch einiges an Übertragungsreichweite Rausholen.
Dass es ohne aufwendige Wärmpepumpe zur Kondensation Klappt sieht man ja auch in den Videos. Soviel oberfläche wird da nicht benlötigt.
PS:
nochwas zum Preis
hab auch nochwas von 250$ / gallone gelesen
wären also ca 43€ /l
für ein Kleines ITX Case (5l) wäre dann mit ein Paar optimierungen 200€ ausreichend (rein Flüssigkeit)
Die Phasenwechselkühlung sieht schon sehr interressant aus...wenn das Zeug nicht so teuer wäre würde ich darüber nachdenken...
Eine Phasenwechselkühlung mit einer bei ~45-55 °C siedenden Flüssigkeit ist die Kondensation auch ohne viel Energieaufwand möglich - wenn man den Platz hat. Schließlich kondensiert die Flüssigkeit umgekehrt auch bei Raumtemperatur, man braucht als "nur" eine ausreichend große Wärmeaustauschfläche oberhalb der zu kühlenden Hardware. Entweder als großes, fein verzweigtes Lamellensystem (fast schon ein Heatpipekühler - bei dem die Hardware in der Pipe sitzt) oder ggf. als wassergekühlter Kühlkörper, von dem aus die Wärme dann einfach abgepumpt werden kann.
@Eisfuchs: Zunächst mal: Es ging hier nie um die Kompetenz, oder wie ruyven_marcaran meinte, um Intelligenz von Wissenschaftlern
Bei den fraglichen Angaben im Datenblatt von 3M Novec 7000 geht es nicht um einen Verdampfungsenthalpie, sondern ausschließlich um die Wärmekapazität (siehe Einheit kJ/(kg*K). Die spezifische Wärmekapazität (= spezifische Wärme) ist zweimal im Datenblatt angegeben - aber auf dem ersten Blatt eben mit einem Kommafehler. Die Verdampfungswärme (= Verdampfungsenthalpie) ist übrigens ebenfalls im Datenblatt angegeben: 142 kJ/kg. Von daher ist deine Vermutung definitiv falsch
Wenn der Phasenwechsel genutzt werden soll, kommen beim Einsatz natürlich die von dir genannten Einschränkungen hinzu (Gasdichtigkeit, energieintensiver Kondensator - zumindest bei großer Leistungsdichte pro Volumen). Für eine Einphasenkühlung wie sie im Artikel beschreiben wurde, spielt der Phasenübergang jedoch keine Rolle. Die Flüssigkeit wird laut Artikel durch einen Wärmetauscher gepumpt, wo die Abwärme letztlich an einen Wasser-Kreislauf abgegeben wird. Die Einsparung der aktiven Kühlanlage führt zu der hoher Energieeinsparung im Kühlsystem. Das wäre nichts anders als eine klassische Wakü bei der eben statt der Einzelkomponenten-Kühlung eine Badkühlung genutzt wird und die Wärme statt mit Luft mit einen Kaltwasser-Kreislauf getauscht wird. Kühltechnisch nicht sonderlich effektiv, aber für den Einsatzzweck eine gangbare Lösung. Besonders niedrige Temperaturen können so nicht erzielt werden, aber dafür recht konstante, was für den Serverbetrieb durchaus sinnvoll sein kann.
Bei einer Phasenwechsel-Kühlung ist keine Pumpe aber dafür ein energieintensiver aktiver Gaskondensator nötig. Bei die Einsatzzwecken für die man diese Flüssigkeiten üblicherweise einsetzt (z.B. Wärmepumpen), macht man sich selbstverständlich den Phasenwechsel zu nutze. Aber darum geht es hier wie gesagt nicht - zumindest wenn der der Redakteur des Artikels nicht wirklich alles falsch verstanden hat und es sich in Wahrheit eben nicht um eine einphasige Badkühlung, sondern um eine Phasenwechsel-Kühlung handelt.
An der falschen Angabe im Datenblatt ändert das aber alles nichts
Der Grund warum Wasser kein geeignetes Medium für Tauch- bzw. Badkühlungen ist dürfte wohl jedem hier einleuchten - diese Diskussion gab es deshalb auch gar nicht
Jetzt fangt mal nicht gleich an an der Kompetenz der Wissenschaftler oder der von Hochtechnologiefirmen zu zweifeln.
Ich arbeite in der Halbleiterindustrie und bin mit Fluorierten Stoffen bestens vertraut.
Kurze aufklärungsstunde:
Die 1300 KJ/Kg Basiert höchstwarscheinlich auf der Verdampfungsenergie, die von Wasser beträgt übrigens 2260 KJ/Kg, dort wird die meiste Energie in den Stoff gesetzt. Hier kommt sozusagen das Prinzip des Kühlschranks / Kompressorkühlung zum einsatz.
Der grund warum man nicht Wasser als Tauchlösung für Pc's nutzt ist einerseits die Leitfähigkeit /Löslichkeit von Ionen andererseits die Enorme Siedetemperatur von 100°C die die meisten Bauteile im PC nicht verkraften. Hier fängt an dieses Flüssig Halon von 3M interresant zu werden. Mit einer Siedetemperatur jenseits der 50°C und einer Isolationseigenschaft von 10^8 sowie die geringe Lösungseingenschaften für Metallionen in dieser Flüssigkeit, machen dieses Produkt zu einer Perfekten verdampfungs Flüssigkeit.
Die überschrift ist dementsprechend nicht ganz so gut gewählt. Als Einphasen Flüssigkeitskühlung ist dieses Produkt für "Haushaltsfälle" nicht sinvoll. Dort bleibt Wasser unangefochten an der Spitze. Aber wie man schon in dem Video mit der Zotac Grafikkarte sieht ist ein Phasenübergang mit Kondensator sogar ohne Kühlkörper direkt "on Chip" möglich.
Aber bevor ihr euch da zu Starke gedanken macht---
Das System muss Gasdicht sein!!! Und nur bei "richtiger verwendung" kann von keinen Gesundheitsgefährdungen gesprochen werden.
Das zeug möchte ICH nicht einatmen.
Es ist ne Interressante Idee allerdings für Home User eher eine Spinnerei als wirklich umsetzbar.
Aber wenn jemand von euch sowas trotsdem bauen möchte was Zotac so schön an ihrem Stand Präsentiert hat ich bin der erste Abbonent.
Gruss Eisfuchs
(Sry wegs den Rechtschreibfehlern lese rechtschreibschwäche)
Übrigens:
Hier noch ein Video über 4 GTX 480 in solch einer Flüssigkeit mit Furmark.
Immersion-Cooled Gaming Machine with GTX 480 Graphics Cards - YouTube
in dem Video siehr man auch schön den Kondensator an der Decke dort tropft die Flüssigkeit wieder in das Becken.
Um den Temperatur koeffizent aber groß genug zu halten wird meistens bei solchen vorführsystemen ein Peltier element verwendet um die Kondensation zu beschleunigen und somit ist die 0W Kühlleistung wieder weg ^^.
im Zotac Video hat die GPU übrigens 40°C ist ne 500er serie mit 3 Fach Furmark.
Gruss
Eisfuchs