Tauchkühlung für Rechenzentren

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Daten treiben weltweit dramatische Veränderungen voran und wirken sich auf geschäftliche Bereiche und die Lebensqualität aus. Aber weil all diese Daten in Rechenzentren gespeichert und verarbeitet werden, entstehen Kosten für Energie, Wasser, Immobilienflächen und vieles mehr. Heute setzt sich 3M an die Spitze einer Revolution: die Flüssigkühlung für Rechenzentren. Unsere nicht leitfähigen und sicheren 3M Flüssigkeiten verfügen über Eigenschaften, die sie ideal für den Einsatz in der Tauchkühlung machen – sowohl in einphasigen als auch zweiphasigen Verfahren.


Eine Reihe vertikaler Server-Racks im Rechenzentrum, die mithilfe von 2-Phasen-Tauchkühlung gekühlt werden
Datengesteuert. Fördern einer Zukunft mit umweltschonenden Technologien.

Die Zukunft der effizienten, nachhaltigen Rechenzentren beginnt hier. Sehen Sie sich die kurze Dokumentation über die weltweit wachsende Nachfrage nach Daten an, die mit zunehmendem Bedarf der Rechenzentren an Energie, Wasser und Immobilien einhergeht. Erfahren Sie mehr über die Zusammenarbeit der Industrie, um sich diesen Herausforderungen zu stellen.

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Was ist Tauchkühlung?

Bei der Tauchkühlung in Rechenzentren wird die IT-Hardware direkt in eine nicht leitende Flüssigkeit wie 3M™ Fluorinert™ Elektronik Flüssigkeit oder 3M™ Novec™ High-Tech Flüssigkeit getaucht. Die von den elektronischen Bauteilen erzeugte Wärme wird direkt und effizient an die Flüssigkeit abgeleitet, was die Notwendigkeit aktiver Kühlkomponenten, wie Wärmeleitmitteln, Kühlkörpern und Ventilatoren, die bei der Luftkühlung üblich sind, reduziert. Die Tauchkühlung mit 3M Flüssigkeiten sorgt für erhebliche Energieeinsparungen, während die Serverdichte erhöht wird und die Rechenzentren kompakter werden.

  • Techniker, der einen Server aus einer dicht gepackten Tauchkühlungseinheit entfernt
    Video: Sehen Sie sich die Tauchkühlung in Aktion an

    Sehen Sie sich das Hinter-den-Kulissen-Video an, um zu erleben, wie Ein-Phasen- und 2-Phasen-Tauchkühlungssysteme funktionieren. Erfahren Sie außerdem, inwiefern Tauchkühlung mit 3M Flüssigkeiten eine höhere Rechenleistungsdichte und Leistung als Luftkühlung bei weniger als 10 % des Platzbedarfs bietet.

  • Herkömmliche Rechenzentren verbrauchen durchschnittlich 40 % ihres Energiebedarfs allein für Kühlung und außerdem mehrere Milliarden Liter Wasser. Entdecken sie eine Welt, in der das durch Innovationen bei Wärmetauschprozessen und Wärmemanagement-Technologie geändert werden kann. (PDF, 3,15 MB)

  • Eine von Allied Control und The BitFury Group für Bitcoin-Mining entwickelte neue Tauchkühlung in Rechenzentren mit 3M™ Novec™ High-Tech Flüssigkeiten bietet deutliche Verbesserungen der Energieeffizienz und Nachhaltigkeit – einschließlich bis zu 97 % Energieersparnis. (PDF, 2,15 MB)


Die clevere Lösung, Temperaturen – und Kosten – niedrig zu halten

Tauchkühlung mit 3M™ Fluorinert™ Elektronik Flüssigkeiten oder 3M™ Novec™ High-Tech Flüssigkeiten trägt zu niedrigeren Betriebskosten durch Reduzierung der Investitions- und Betriebskosten bei. Die direkte Flüssigkühlung verbessert die Effizienz und reduziert Kosten in jeder Phase des Lebenszyklus Ihres Rechenzentrums, von Instandhaltung und Betrieb bis zu Reparatur und Austausch der Hardware.

  • Symbol für die Reduzierung von Energiekosten mit blauem Hintergrund
    Bis zu 97 % Stromkosten sparen

    Der deutlichste Vorteil lässt sich an Ihrer Stromrechnung ablesen. Die effizientesten Tauchkühlverfahren können die Energieeffizienz bei der Kühlung (häufig der größte Stromverbraucher im Rechenzentrum) um bis zu 97 % steigern.

  • Symbol für platzsparende Stellfläche mit blauem Hintergrund
    Platz sparen – 10-mal geringerer Platzbedarf

    Durch die verbesserte Kühlleistung können Elektronikkomponenten enger angeordnet und in einem gegebenen Raum eine 10-mal höhere Rechendichte erzielt werden. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für den Standort des Rechenzentrums.

  • Zielscheibe als Symbol für optimierte Leistung
    Optimierung für höchste Rechenleistung

    Dank des ausgezeichneten thermischen Wirkungsgrads können Sie eine Steigerung der Rechenleistung und eine Verkürzung der Latenzzeiten erreichen, die weit über das hinausgehen, was mit Luftkühlung möglich ist.

  • Schildsymbol, das für die Minderung von Ausfallrisiken steht
    Ausfallrisiken mindern

    Tauchkühlung mit Flüssigkeit lässt Luftschadstoffe außen vor und vereinfacht das thermische Konzept. Es gibt weniger bewegliche Teile. So fällt weniger Verschleiß an, und Sie können die Elektronik mit ihrer voller Kapazität auslasten.

  • Personen-Symbol, das für die Arbeitssicherheit steht
    Arbeitssicherheit

    Ein Rechenzentrum mit Tauchkühlung geht nicht zulasten der Arbeitssicherheit. 3M entwickelt alle 3M™ Fluorinert™ Elektronik Flüssigkeiten und 3M™ Novec™ High-Tech Flüssigkeiten, um eine geringe Toxizität, Nichtentflammbarkeit und eine insgesamt große Sicherheitsmarge für die Anwender zu bieten.

  • Fliegende Pfeile-Symbol, das für die Gestaltungsfreiheit im Rechenzentrum steht
    Gestaltungsfreiheit im Rechenzentrum

    Bauen Sie Ihr Rechenzentrum auf, wo Sie möchten. Die Tauchkühlung mit 3M Flüssigkeiten ermöglicht eine größere Gestaltungsfreiheit im Rechenzentrum. Wählen Sie den idealen Standort für Ihr Rechenzentrum ohne Einschränkungen durch die Umgebungsbedingungen, wie feuchtheißes Klima, Bedenken aufgrund von Umweltverschmutzung oder Land- und Platzbeschränkungen.


3M™ Novec™ High-Tech Flüssigkeiten: Eine nachhaltige Wahl für die Umwelt

  • Große weiße Windturbinen in einem grünen Feld mit blauem Himmel und weißen Schäfchenwolken.

    Energiesparen ist nicht nur gut für den Geldbeutel – es ist auch gut für die Umwelt. Wird weniger Energie abgenommen, muss weniger Strom erzeugt werden, und das wiederum senkt den Ressourcenverbrauch und das Emissionsaufkommen. Kleinere Rechenzentren haben einen geringeren Material- und Wartungsbedarf. Wenn Ihr Ziel ein umweltschonendere Bitcoin-oder Kryptowährungsvorgänge sind, dann ermöglichen Ihnen 3M™ Novec™ High-Tech Flüssigkeiten mit diesen Pluspunkten den Weg dorthin:
     

    • Günstiges Umweltprofil
    • Geringes Erderwärmungspotenzial (GWP)
    • Null Ozonabbaupotenzial (ODP)

Fragen und Antworten auf dem Weg zu einem effizienteren Rechenzentrum

Serverhersteller, Systemintegratoren und Techniker im Rechenzentrum stehen vor derselben Herausforderung: Konzeption und Realisierung eines Rechenzentrums, das zentralen Kundenanforderungen an Kosten, Leistung und Zuverlässigkeit gerecht wird. Tauchkühlung mit 3M Flüssigkeiten kann Ihnen helfen, diese und andere Anforderungen der Praxis kompromisslos zu bedienen.

  • Wie funktioniert Tauchkühlung?

    Bei der Tauchkühlung werden elektronische Bauteile direkt in eine nicht leitfähige Flüssigkeit als Wärmeträger gegeben. Die Wärme wird von den Bauteilen direkt an die Wärmeträgerflüssigkeit abgeleitet. In herkömmlichen Kühlsystemen ist die Wärmeabfuhr ein mehrstufiger Prozess über Wärmeleitmittel, Luft, Wärmetauscher und Arbeitsmedien. Tauchkühlung vereinfacht das thermische Konzept und führt Wärme effizienter ab.

  • Welche Vorteile bieten 3M Flüssigkeiten gegenüber Mineralöl?

    Bei der Auswahl eines Arbeitsmediums sollten zahlreiche Faktoren einbezogen werden. 3M™ Fluorinert™ Elektronik Flüssigkeiten oder 3M™ Novec™ High-Tech Flüssigkeiten bieten wesentliche Vorteile gegenüber anderen dielektrischen Flüssigkeiten, einschließlich Mineralöl. 3M Flüssigkeiten sind nicht entflammbar und nicht brennbar. Darüber hinaus eignen sie sich aufgrund ihrer Siedepunkte und thermischen Stabilität auch für zweiphasige Tauchkühlprozesse. Wartung und Instandhaltung werden vereinfacht, da die Elektronik sauber und trocken aus der 3M Flüssigkeit kommt.

  • Ist der Austritt von Flüssigkeit bei der Tauchkühlung mit 3M Flüssigkeit ein Problem?

    Tauchkühlsysteme sind typischerweise wartbar und Hot-Swap-fähig ausgelegt, aber auch auf Dichtheit angelegt. Die von 3M empfohlenen Verfahren und der Bezug der Systeme von autorisierten 3M OEM-Partnern für Tauchkühlung stellen sicher, dass allenfalls unbedeutende Mengen an Flüssigkeit freigesetzt werden.

  • Wie kaufe ich ein Tauchkühlsystem mit 3M Flüssigkeit?

    Proprietäre Systeme für Server und Mechanik, die auf dieser Technologie basieren, sind bereits erhältlich. Weitere befinden sich in der Entwicklung.


Drei Wege zum kühlen Rechenzentrum

  • Zwei-Phasen-Tauchkühlung

    Die zweiphasige passive Tauchkühlung steigert die Wärmeableitfähigkeit exponentiell durch Sieden und Kondensieren der Novec™ High-Tech Flüssigkeit. An diesem einfachen Verfahren sind nahezu keine beweglichen Teile beteiligt.
     

    • Elektronikkomponenten werden in ein elektrisch nicht leitfähiges Bad in einem zugänglichen, dichten Behälter eingetaucht
    • Die von der Komponente erzeugte Wärme wandelt die Flüssigkeit in einen gasförmigen Zustand um und lässt sie im Behälter nach oben steigen
    • Das Gas kondensiert am Behälterdeckel oder einer Kondensationsschlange und regnet zurück in das Bad, um dann erneut zu verdampfen
    • Ein Material, das sicher in direkten Kontakt mit den Elektronikkomponenten kommen kann, kann die Wärmeübertragungsleistung von siedendem Wasser übertreffen
  • Ein-Phasen-Tauchkühlung

    Bei der Ein-Phasen-Tauchkühlung hat die Flüssigkeit einen höheren Siedepunkt und bleibt während des ganzen Prozesses in ihrer flüssigen Phase.
     

    • Elektronikkomponenten werden in ein elektrisch nicht leitfähiges Bad in einem zugänglichen, dichten Behälter eingetaucht
    • Der Chip gibt Wärme an die Flüssigkeit ab
    • Oft werden Pumpen eingesetzt, um die erhitzte Flüssigkeit einem Wärmetauscher zuzuführen, wo sie gekühlt und wieder in das Bad zurückgegeben wird
    • In dieser Anwendung können auch 3M™ Fluorinert™ Elektronik Flüssigkeiten eingesetzt werden
  • Indirekte Kühlung: Alternative zur Tauchkühlung

    So vielfältig die Herausforderungen und Methoden im Wärmemanagement sind, so vielseitig können die Novec™ Flüssigkeiten für unterschiedliche Lösungskonzepte genutzt werden. Eine Herausforderung stellt sich beispielsweise bei der Direct-to-Chip-Wasserkühlung (D2C) aufgrund des Leckagerisikos und der Schwierigkeit, mehrere Prozessoren im selben Kreis kühlen zu können. 3M™ Novec™ High-Tech Flüssigkeiten überzeugen bei diesen Anwendungen.

     

    • Wärmeübertragungsleistung ist vergleichbar mit oder besser als Wasser (im zweiphasigen Verfahren)
    • Elektrisch nicht leitendes Arbeitsmedium, daher kein Schadensrisiko bei Leckage
    • Alle Prozessoren in einem Kreis werden, unabhängig von der Zahl der Knoten, auf derselben Temperatur gehalten

Erfahren Sie mehr über Tauchkühlung mit Flüssigkeit und 3M Lösungen für Rechenzentren

Sie haben Fragen zur Tauchkühlung oder zu 3M Flüssigkeiten? Kontaktieren Sie uns

3M steht Ihnen mit jahrzehntelanger Erfahrung in den Bereichen Tauchkühlung und Rechenzentren zur Verfügung. Kontaktieren Sie uns mit offenen Fragen zur Realisierung Ihres nächsten Rechenzentrum-Projekts. Wir unterstützen Sie mit:
 

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