News Zweiphasen-Tauchkühlung: Microsoft kühlt Server mit bei 50 °C kochender Flüssigkeit

[bensen]

Doch, das System arbeitet nach dem gleichen Grundprinzip eines Kühlschranks.

Noch einer, der Enthalpie nicht verstanden hat.

Warum sind die Mitglieder auf CB nur so technologiefeindlich? #Neuland ist ja der gängige Witz hier, aber stellenweise ist man ja nicht mal im 21. Jahrhundert angekommen.

Grundgütiger. Wenn ich zweimal auf einen Fehler hingewiesen wurde, würde ich doch wenigstens mal nachschauen ob das alles so korrekt ist was ich erzähle, bevor ich auch noch die gesamte Community beleidige.
Was kann man an Enthalpie verstehen oder nicht? Es ist einfach eine Größe. Du hast definitiv Thermodynamik nicht verstanden. Der Druck, wie von manchen angesprochen wird ist gar nicht Mal so entscheidend.

Die Kältemaschine zeichnet sich ja gerade dadurch aus, das Wärmeenergie mit Hilfe von externer Arbeit von einem niedrigen Temperaturniveau an die Umgebung auf höherem Temperaturniveau abgegeben wird.
Hier wird Wärme von einem hohen Temperaturniveau auf die Umgebung mit niedrigerem Niveau abgegeben. Der Kreisprozess läuft also genau anders herum.

Wie kann man da vom gleichen Prinzip sprechen? Da wäre ja alles das gleiche Prinzip, wo irgendwas erwärmt und gekühlt wird.

 

[LuckyMagnum]

Süß, wie hier die Amateure (zu denen ich mich zähle) die Profis von Microsoft kritisieren. ^^
Ähnliches gab es schon 2008 im Conrad in München gegenüber vom OEZ zu sehen, da haben sie einen Miditower in ein Aquarium mit nicht leitender Flüssigkeit gepackt, der lief dort täglich mindestens so lange, wie der Laden offen hatte einige Jahre. Also wenn ein Elektronik-Laden sowas schon vor über 12 Jahren basteln konnte, wird es Microsoft wohl mit teuer bezahlten Profis hinbekommen.
Wenn eine Komponente ausgetauscht werden muss, kann man sie ganz einfach ausbauen und das neue Teil einbauen, es ist eben nicht, wie bei einer Consumer-WaKü. Im Gegenteil, wie man sehen kann ist es sogar noch einfacher: Es muss nicht einmal ein CPU-Kühler abgeschraubt werden, man nimmt die komplette Platine raus, steckt das defekte (oder veraltete) Teil ab und das neue an. Zurück ins Aquarium damit und gut ist.

 

[bensen]

Ich kann mir einfach kaum vorstellen, dass ein simpler, sich durch Strom drehenter Ventilator auf einem aus Kupferlamellen bestehenden Kühlelement ineffizienter sein soll, als eine gesamte Serverlandschaft, die in einer Spezialflüssigkeit auf Tauchgang geschickt wird, wobei das siedende Material zusätzlich wieder durch eine weitere Kühlung zum Kondensieren und Rückfließen gebracht werden muss.

Du betrachtest ja nur einen kleinen Teil des Problem.
Luftkühlung: der Lüfter der sich dreht + die Kühlung der Luft, die du zum kühlen nutzt, also die Abgabe der Wärme an die Umgebung. Ersteres ist nicht sehr aufwändig, letzteres ist sehr Energie und kostenintensiv. Du hast da riesige Klimakompressoren die du laufen lässt.

Flüssigkühler: Aufwändige Kühlung, aber mit wenig Energieaufwand, da Naturumlauf.
Wärmeabgabe an die Umgebung mit nem recht kompaktem Kühler. Einfach nur ein Lüfter wie du so schön gesagt hast.

 

[Beitrag]

Nebenbei bemerkt nutzen Luftkühler auch das Prinzip von Verdampfung und Kondensation von Flüssigkeiten - in den Heatpipes.

 

[Skysurfa]

Ich finde das Prinzip, der siedenden Flüssigkeit sehr interessant. Ich denke aber, dass man das Ganze vorher aber mal mit seinem Statiker durchsprechen sollte. Da wird schon einiges an Gewicht zusammenkommen. Bei Serverräumen, die nicht im Keller stehen, kann das durchaus ein Problem werden.

 

[Hovac]

Ich bin mir sicher, dass die Leute bei MS in der Lage sind Leistung/Kosten verschiedener Produkte mit einander zu vergleichen und sinnvolle Entscheidungen treffen zu können, ohne auf Tipps der CB-BWLer angewiesen zu sein.

Sicher, leider wird der Strompreis in dieser Rechnung verhältnismäßig gering sein.

 

[bluricane]

Wer noch die deutsche Seite sucht:
https://www.3maustria.at/3M/de_AT/novec-alp/anwendungen/tauchkuhlung/
Siehe "Die Zwei-Phasen-Tauchkühlung in der Übersicht"
Darin steht was von 61 °C Siedepunkt

 

[nagus]

braucht MS das für Ice Lake?

 

[eastcoast_pete]

Nebenbei bemerkt nutzen Luftkühler auch das Prinzip von Verdampfung und Kondensation von Flüssigkeiten - in den Heatpipes.

Stimmt, zumindest bei allen einigermaßen leistungsfähigen Kühlern. Gibt schon gute Gründe, warum Noctua & Co das so machen. Ich hatte noch einen Zalman ganz Kupfer Heatsink, aber das ist schon länger her (15 Jahre oder so). Verdampfen und kondensieren ist aber fast immer noch eine Klasse besser um Wärme abzuleiten. Wenn das NOVEC nicht so furchtbar teuer ist, würde ich's direkt mal selbst probieren mit Immersion. Schön leise.

Ergänzung (7. April 2021)

Also meiner Meinung nach nur sehr bedingt brauchbar ... elektrisch leitend wird es ja nicht sein ... wenn sich dann zwischen 2 Kontaktflächen ein Film dieser Flüssigkeit bildet ... nicht gut.
Dann beim Komponententausch ... muss man ja erst wieder trocken legen, weil dei Kontakte beim Entfernen auf jeden Fall total eingesaut werden ...
Also ne ... gerade im Produktiveinsatz in einer professionellen Umgebung (noch dazu hochskaliert auf ein Rechenzentrum) einfach nur eine interessante Konzeptstudie, aber nicht mehr. (noch dazu müssen die Racks, oder Aquarien dann alle 100% und immer dicht sein ... eine weitere Problemquelle ...
Kurzum ... lustig zu sehen ... aber ja.

Solche FCKW-artigen Flüssigkeiten sind eigentlich ideal für elektronische Bauteile; NOVEC und ähnliches sind Nichtleiter, und chemisch weitgehend inert. Das Risiko, daß da was passiert, ist deutlich kleiner als das die Kühlflüssigkeit einer AIO ausläuft, was ja vorkommen kann. Da diese meist auf Wasserbasis gemacht wird, geht's dann wirklich böse daneben. Gibt schon Gründe, warum Fugaku und andere Supercomputer mit Immersion gekühlt werden.

 

[simosh]

Ich hab für den Heimanwender auch schon passende Cases von ITX bis ATX gefunden:

 

[Onkel Föhn]

So was "ähnliches" gab es schon mal vor ca. 15 Jahren mit dem PC im Ölbad.

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MfG Föhn.

Ergänzung (8. April 2021)

braucht MS das für Ice Lake?

https://www.computerbase.de/2021-04...r-cpus-kommen-ende-2021-mit-bis-zu-20-kernen/

MfG Föhn.

 

[Autokiller677]

@Onkel Föhn
Öl verdampft aber nicht bei 50 °C. Die Öl-Version ist eine ganz normale Flüssikgeitskühlung, der Phasenwechsel hier ist schon was besonderes - und erhöht die Kühlleistung deutlich.

 

[Onkel Föhn]

@Onkel Föhn
Öl verdampft aber nicht bei 50 °C. Die Öl-Version ist eine ganz normale Flüssikgeitskühlung, der Phasenwechsel hier ist schon was besonderes - und erhöht die Kühlleistung deutlich.

Deswegen schrieb ich ja auch : "ähnliches" ;-)
Mir ging es lediglich um "Flüssigkühlung".
Klar gibt es Äpfel UND Birnen.

MfG Föhn.

 

[mae]

Sieht cool aus. Aber dachte bei der Headline, die Kühlen mit höheren Temperaturen, um die Abwärme nutzen zu können.

Wohl in erster Linie, damit es nicht zu energieraubend wird, um das Kuehlmittel wieder in fluessige Form zu bekommen. Letztendlich muss die Waerme wieder abgegeben werden, an die Umgebungsluft, einen Wasserkoerper (und wenn's das lokale Freibad ist), was auch immer. Und das geht umso effektiver (mit weniger als gigantischen Waermetauschern), je groesser die Temperaturdifferenz zwischen Kuehlmittel und Umgebung ist. 50 Grad sind wohl ein guter Kompromiss zwischen effektiver Waermeabgabe und der Lebensdauer der Halbleiter.

 

[cbtestarossa]

vielleicht sollte microsoft beim nächsten projekt gleich im computerbase-forum nachfragen, dann können die sich die forschung sparen...

Könnte teilweise vielleicht gar nicht schaden wenn man sich zB. W10 ansieht ^^

Ansonsten ist Forschung natürlich immer wichtig und es ergeben sich auch manchmal zufällig günstige Seiteneffekte die man auch noch wo anders einsetzen kann.

p.s. gab vor Jahren/Jahrzehnten mal einen CPU-Turm-(Kompressor)kühler mit Chemikalien oder Kühlflüssigkeit der stark beworben wurde.
Hat sich aber nicht durchgesetzt. Gründe unbekannt.

 

[Cool Master]

So was "ähnliches" gab es schon mal vor ca. 15 Jahren mit dem PC im Ölbad.

Sogar noch länger Ich hab das einmal live gesehen und die Sauerei ist nicht mehr schön. Das Öl geht überall rein. Selbst nach Wochen kommt das Zeug noch aus Platinen raus.

 

[Skysurfa]

Da NOVEC nicht brennbar ist, kann man sich auch den ganzen Aufwand mit der Löschanlage sparen. Inklusive Druckentlastung und allem was dazu gehört.

Wenn es wirklich stimmt, dass man 97% an Kühlenergie einsparen kann, dann glaube ich tatsächlich, dass man solche Systeme künftig öfters sehen wird.

 

[Blutschlumpf]

Mal davon ab, dass man für jeglich Arbeit an dem System vermutlich die ganze Tonne erst runterfahren muss und das ne ziemliche Sauerei für die Techniker sein dürfte:
Warum kondensiert das Zeug am Deckel? Das dürfte energetisch gesehen eher ineffektiv sein weil man dann ja den Deckel auf unter 50 Grad halten muss damit das funktioniert.
Zumindest in Regionen, die im Sommer mal auf >= 30 Grad gehen könnte das mit 2 Wärmeübergängen (Deckel zu Kühlmittel zu Chiller) ohne Kompressor schon extrem schwierig werden.
Wäre es nicht viel effizienter wenn die die Flüssigkeit direkt zu Chillern außerhalb des RZ pumpen würden?
Dann hätte man nur den Übergang im Chiller, das könnte ohne Kompressor gehen.

 

[Hayda Ministral]

Mal davon ab, dass man für jeglich Arbeit an dem System

Dem System? Welchem System? Das was in der Kühlflüssigkeit liegt?

vermutlich die ganze Tonne erst runterfahren muss

Die Flüssigkeit ist nicht leitend, ihretwegen muss nichts abgeschaltet/runtergefahren werden.

und das ne ziemliche Sauerei für die Techniker sein dürfte:

Wie kommst Du zu dieser Einschätzung?

Warum kondensiert das Zeug am Deckel?

Weil der gekühlt wird. Auch Wasserdampf kondensiert auf kühlen Flächen.

Das dürfte energetisch gesehen eher ineffektiv sein weil man dann ja den Deckel auf unter 50 Grad halten muss damit das funktioniert.

Du hast gerade das Prinzip einer Kühlung entdeckt. Ich gratuliere.

Wäre es nicht viel effizienter wenn die die Flüssigkeit direkt zu Chillern außerhalb des RZ pumpen würden?

Vermutlich wäre das wirklich effizienter. Aber dafür müsstest Du dann vermutlich das gesamte RZ umbauen. Für eine reine Technik-Demo etwas aufwändig möchte ich meinen.

 

[Pampeldibuh]

Weshalb sollte die Wärme schlechter nutzbar sein? Steht ja im Artikel, gibt noch einen Kühlkreislauf für den Kondensator - vermutlich einfach ein normaler Wasserkühler. Die Wärme kann man dann aus dem Wasser genauso rausholen unter weiternutzen, wie es bei anderen RZ mit dem Warmwasser der Klimaanlage gemacht wird...

Das Temperaturniveau ist das Problem. Wärme für Heizungssysteme ist z.B. erst ab 60 Grad interessant, weil viele bestehende Heizungsanlagen Mindesttemperaturen haben und weitere Verluste durch Übertragung hinzukommen. Bei Trinkwassererwärmung gibt es unter 60°C auch noch ein Salmonellenproblem.

Auch durch Lagerung und Transport der Wärme ergeben sich Verluste weshalb ein hohes Temperaturniveau wichtig ist. Wasser mit 40 Grad ist nichts Wert wenn es zum Beispiel um Einspeisung in bestehende Fernwärmenetze geht. In Einzelnen Szenarien (Gewächshaus direkt neben Datacenter) kann es jedoch funktionieren - da gibt es auch Firmen die Rechenzentren bauen und direkt daneben Wärmeverbraucher ansiedeln wollen. Aber dass sind Nieschen. Der Großteil der Rechenzentren sollte verpflichtet werden die Wärme anständig zur Weiternutzung, z.B. in Fernwärmenetzen, zur Verfügung zu stellen. Im ersten Schritt eben über Temperaturanhebung mit Wärmepumpe, später mit direkt Kühlung.

Man kann die Temperatur mit Wärmepumpen anheben, jedoch kostet das zusätzliche Energie und man braucht zusätzliche Anlagen und das ganze System wird deutlich komplexer.