Flüssigkeitskühlung für Rechenzentren

Flüssigkeitskühlung: Ein Durchbruch bei der Energieeffizienz von Rechenzentren

Rechenzentren sind rund um die Uhr in Betrieb und verbrauchen enorme Mengen an Elektrizität und Wasser. Traditionell wurden diese Anlagen mit Luft- und Wasserkühlung betrieben. Da jedoch weltweit der Bedarf an Datenverarbeitung steigt, nimmt auch die von den Chips erzeugte Wärme zu, sodass die vorhandenen Technologien allein nicht mehr ausreichen.

Eine Flüssigkeitskühlung bietet eine Reihe von Lösungen – einphasig oder zweiphasig, direkt auf dem Chip oder im Tauchbad – die Energie- und Wassereffizienz, eine verbesserte Leistungsfähigkeit und die niedrigsten Gesamtbetriebskosten in allen Klimazonen weltweit bieten.  Beispielsweise ermöglichen zweiphasige Flüssigkeiten eine 10- bis 100-mal höhere Wärmeübertragungskapazität als einphasige Alternativen.

Opteon™ Lösungen umfassen:

Zweiphasen-Direct-to-Chip-Kühlung

Die Zweiphasen-Direct-to-Chip-Kühlung ist eine fortschrittliche Kühltechnik, die direkt auf die Komponenten mit der höchsten Wärmeabgabe abzielt, wie z. B. Zentralprozessoren und Grafikprozessoren (CPUs und GPUs). Bei diesem Verfahren wird eine dielektrische Flüssigkeit zirkuliert, die Wärme von diesen Komponenten aufnimmt, wodurch die Flüssigkeit zu kochen beginnt und Wärme absorbiert. Der Dampf wird anschließend kondensiert und wieder in den Kreislauf zurückgeführt, wodurch eine effiziente und nachhaltige Kühlung gewährleistet wird.

Zweiphasen-Tauchkühlung

Bei der Zweiphasen-Tauchkühlung werden elektronische Bauteile in eine dielektrische Flüssigkeit getaucht, die sich in einem halbhermetischen Tank befindet. Wenn sich die Komponenten erwärmen, siedet die Flüssigkeit, wandelt sich von flüssig in gasförmig um und entzieht dem System effektiv Wärme. Der Dampf wird dann kondensiert und in einem passiven Kreislauf in den flüssigen Zustand zurückgeführt, wodurch eine kontinuierliche Kühlung gewährleistet ist. Dieses Verfahren bietet ein hervorragendes Wärmemanagement, eine hohe Zuverlässigkeit und ist daher ideal für kritische Rechenzentren geeignet.

Im Vergleich zu luftgekühlten Technologien bieten Zweiphasen-Tauchkühlungstechnologien, wie beispielsweise solche, welche die dielektrische Flüssigkeit Opteon™ 2P50 verwenden, folgende Vorteile:

• Diese reduzieren den Energieverbrauch für die Kühlung um bis zu 90 %.¹ – mit einer Energieeffizienz (PUE) von nahezu 1 (nur 1,05).^2,3
• In den meisten Klimazonen kann der Wasser⁴verbrauch nahezu eliminiert werden und
• ermöglicht eine Reduzierung der physischen Grundfläche des Rechenzentrums um bis zu 60 %. ⁵
• Reduzierte die Geräuschentwicklung im Innenraum des Rechenzentrums, da keine Server- und Kühlsystemlüfter erforderlich sind.

Vorteile der Flüssigkeitskühlung

• Verbesserte Effizienz: Eine Flüssigkeitskühlung bietet hervorragende Wärmeübertragungseigenschaften, verringert das Risiko einer Überhitzung und verbessert die Gesamt-Leistungsfähigkeit des Systems.
• Nachhaltigkeit: Durch die Verwendung von dielektrischen Flüssigkeiten mit geringem Treibhauspotenzial minimiert die Flüssigkeitskühlung die Umweltbelastung und den Ressourcenverbrauch (z. B. Energie, Wasser, Platz usw.) sowie unterstützt gleichzeitig die Bestrebungen nach umweltfreundlichen Rechenzentren und die Kreislaufwirtschaft.
• Zuverlässigkeit: Flüssigkeitskühlsysteme sind robust und langlebig konstruiert und gewährleisten eine langfristige Betriebsstabilität.

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