Ein Nanofluid ist eine Basisflüssigkeit, meist Wasser oder ein Wasser-Glykol-Gemisch, die eine sehr kleine Menge fein dispergierter Feststoffpartikel trägt. Ingenieure untersuchen Nanofluide seit Jahrzehnten als Möglichkeit, Flüssigkeiten mehr Wärme transportieren zu lassen, ohne Pumpen, Rohre oder Wärmetauscher zu ändern. Graphen ist wegen seiner sehr hohen Wärmeleitfähigkeit eines der dafür am meisten untersuchten Materialien. Dieser Artikel erklärt, wie unser wasserbasiertes Graphen-Kühlmitteladditiv (Graphene Coolant Additive) eingesetzt wird, was wir über Ergebnisse sagen können und was nicht, und wie Sie einen Versuch in einem Kreislauf durchführen, den Sie bereits betreiben.
Was das Additiv ist
Das Graphene Coolant Additive ist Graphen, vordispergiert in deionisiertem Wasser. Es ist ein Universaladditiv, das Sie einem Kühlmittel oder Wärmeträgerfluid zugeben. Damit unterscheidet es sich von ThermaGraph, unserem fertigen, direkt einfüllbaren Kühlmittel für die Flüssigkeitskühlung in Rechenzentren.
- Anwendungen: Motorkühlsysteme, industrielle Kältemaschinen, Prozesskühlkreisläufe und Wärmetauscher.
- Dosierung: 1 % bis 7 % nach Gewicht, je nach Anwendung.
- Form: flüssig, vordispergiert. Nie als Pulver, also kein Staub und kein Benetzungsschritt.
- Status: zum Patent angemeldet (patent pending), hergestellt in den USA in Charlotte, NC, ohne Ruß.
Was unsere Labordaten zeigen
In unseren internen Labortests zeigte unsere Kühlmittelchemie aus Graphen in Wasser eine um 6 % bis 18 % bessere Wärmeübertragung als eine Glykol-Referenz. Das sind interne Labordaten, gemessen unter kontrollierten Bedingungen. Es sind keine Felddaten aus einem Kundensystem, und die Spanne spiegelt unterschiedliche Prüfbedingungen wider.
In einem realen Kreislauf hängen die Ergebnisse vom Basiskühlmittel, dem Strömungsregime, den Temperaturen, der Bauart des Wärmetauschers und der Wartung des Systems ab. Deshalb wird jeder Versuch an der eigenen Referenz des Kunden gemessen, im eigenen Kreislauf des Kunden.
Warum Nanofluide helfen können und wo sie an Grenzen stoßen
Wärme gelangt von einer heißen Wand über eine dünne Grenzschicht in eine strömende Flüssigkeit. Der konvektive Wärmeübergangskoeffizient beschreibt, wie gut das geschieht. Die Nanofluidforschung hat untersucht, wie dispergierte Partikel die Wärmeleitfähigkeit und das Grenzschichtverhalten verändern. Ein Übersichtsartikel in International Nano Letters fasst die breitere Literatur zusammen und auch die praktischen Herausforderungen: Partikelstabilität, Absetzen, Fouling und Langzeitverträglichkeit. Diese Herausforderungen sind real, und deshalb liefern wir Graphen bereits dispergiert und bitten Kunden, während der Versuche Proben der Flüssigkeit zu nehmen.
Wo es evaluiert wird
- Motorkühlung: stationäre Motoren, Stromaggregate und Flotten, die ein behandeltes Kühlmittel mit ihrer Standardfüllung vergleichen möchten.
- Kältemaschinen: geschlossene Kaltwasser- oder Prozesswasserkreisläufe, in denen kleine Änderungen der Wärmeübertragung die Laufzeit beeinflussen können.
- Prozesskreisläufe: Formen, Extruder, Pressen und andere Anlagen mit geschlossenem Kühlkreislauf.
- Wärmetauscher: Platten- sowie Rohrbündelwärmetauscher, bei denen die Kühlmittelseite die Leistung begrenzt.
Speziell für die Flüssigkeitskühlung in Rechenzentren beginnen Sie besser mit ThermaGraph als mit diesem Additiv. ThermaGraph ist als komplette Füllung mit angegebenem Graphengehalt je Charge formuliert.
Dosieren und mischen
- Schütteln oder rühren Sie den Additivbehälter vor dem Abmessen.
- Wiegen Sie die Dosis ab: 1 % bis 7 % des Kühlmittelgewichts, beginnend mit der Dosierung, die wir für Ihr System vorschlagen.
- Geben Sie das Additiv in das Kühlmittel und lassen Sie es zirkulieren oder mischen Sie, bis es gleichmäßig ist.
- Bewahren Sie eine versiegelte Rückstellprobe des behandelten Kühlmittels für spätere Vergleiche auf.
Wenn Ihr Kühlmittel bereits Korrosionsinhibitoren oder Glykol enthält, nennen Sie uns das Produkt, damit wir Verträglichkeitsfragen vor dem Versuch ansprechen können.
Ein fairer Kreislaufversuch
- Referenz: Protokollieren Sie über einen stabilen Zeitraum die Ein- und Austrittstemperaturen auf beiden Seiten des Wärmetauschers, den Durchfluss, die Pumpenleistung und die Last.
- Behandeln: Geben Sie das Additiv in der gewählten Dosierung zu und lassen Sie es zirkulieren, bis es gleichmäßig ist.
- Wiederholen: Protokollieren Sie dieselben Messpunkte bei gleicher Last und gleichen Einstellungen.
- Flüssigkeit beobachten: Nehmen Sie in festen Abständen Proben und prüfen Sie Aussehen, pH-Wert, Leitfähigkeit und etwaiges Absetzen in einer ruhenden Probe.
- Inspizieren: Prüfen Sie Siebe und Filter nach der Versuchsphase.
Halten Sie den Vergleich einfach: gleiche Last, gleiche Einstellungen, eine Änderung. Wenn sich die Wärmeübertragung verbessert, entscheiden Sie, wie Sie das nutzen wollen, zum Beispiel mit geringerer Pumpendrehzahl oder mehr Reserve an heißen Tagen.
Weiterführende Lektüre
Unser Artikel Was ist eine Graphen-Dispersion erklärt, warum wir Graphen nie als Pulver liefern. Für Rechenzentren lesen Sie Graphen-Kühlmittel für KI-Rechenzentren. Zur Wissenschaft der Wärmeleitfähigkeit von Graphen: Die ursprüngliche Messung an freitragendem einlagigem Graphen veröffentlichten Balandin und Kollegen in Nano Letters.
Lesen Sie die Pressemitteilung zum Kühlmitteladditiv, sehen Sie alle Graphenprodukte oder fordern Sie ein Angebot und Muster an.
Häufige Fragen
Was ist ein Nanofluid-Kühlmittel?
Eine Basisflüssigkeit wie Wasser, die eine sehr kleine Menge fein dispergierter Partikel trägt und als Möglichkeit untersucht wird, der Flüssigkeit beim Wärmetransport zu helfen.
Welchen Gewinn bei der Wärmeübertragung hat Graphen gezeigt?
In unseren internen Labordaten zeigte unsere Kühlmittelchemie aus Graphen in Wasser eine um 6 % bis 18 % bessere Wärmeübertragung als eine Glykol-Referenz. Ergebnisse im Feld hängen von Ihrem Kreislauf ab.
Wie viel Kühlmitteladditiv verwende ich?
1 % bis 7 % nach Gewicht, je nach Anwendung. Wir schlagen eine Startdosierung für Ihr System vor.
Ist das dasselbe wie ThermaGraph?
Nein. Das Kühlmitteladditiv wird einem vorhandenen Kühlmittel zugegeben. ThermaGraph ist ein fertiges, direkt einfüllbares Kühlmittel für die Flüssigkeitskühlung in Rechenzentren.
Kann ich einen Kreislauf nachfüllen, der das Additiv bereits enthält?
Ja, aber füllen Sie mit derselben Flüssigkeitsmischung nach, damit die Konzentration konstant bleibt, und vermerken Sie jedes Nachfüllen in Ihrem Wartungsprotokoll.
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