Kühlmittel für Rechenzentren: ThermaGraph™ Graphen-Kühlflüssigkeiten
ThermaGraph™ ist unsere Produktlinie von Graphen-Kühlmitteln für die Kühlung von Rechenzentren. Jedes Produkt enthält Graphen in geringer Konzentration, 0,05–0,20 Gew.-%, in einer Trägerflüssigkeit, die zur Kühlung Ihrer Server passt: ThermaGraph™ in deionisiertem Wasser für die Flüssigkeitskühlung im geschlossenen Kreislauf in Innenräumen und ThermaGraph-D™ in weißem Mineralöl für die einphasige Immersionskühlung.
Es richtet sich an Rechenzentrumsbetreiber, Kühlungsingenieure und Integratoren, die eine neue Füllung in einem bereits betriebenen System mit eigenen Referenzdaten testen möchten. Patent angemeldet. Hergestellt in den USA, in Charlotte, NC.
Patent angemeldetHergestellt in den USA0,05–0,20 Gew.-% GraphenGeschlossener Kreislauf + Immersion
Kühlplatten, CDUs oder Rücktür-Wärmetauscher?
Verwenden Sie ThermaGraph™, das Kühlmittel für Wasserkreisläufe von CDUs in Innenräumen, Direct-to-Chip (D2C) und Rücktüren.
Server in einem einphasigen Tank eingetaucht?
Verwenden Sie ThermaGraph-D™, das mit Graphen verbesserte Dielektrikum für die einphasige Immersion von Platinen unter Spannung.
Es handelt sich um zwei verschiedene Produkte. Mischen Sie sie nicht und verwenden Sie nicht das eine anstelle des anderen.
Wo ThermaGraph™ in Ihr Kühlsystem passt
ThermaGraph™ wirkt auf der Fluidseite. Es ändert nichts an Ihrer Hardware, sondern ersetzt die Flüssigkeit, die die Wärme abführt. In einem flüssigkeitsgekühlten Rechenzentrum gelangt die Wärme vom Chip in eine Kühlplatte oder einen Immersionstank, dann in das Kühlmittel, durch eine Kühlmittelverteilereinheit (CDU) oder einen Wärmetauscher und schließlich in das Gebäudewasser und die Rückkühlanlage. Unsere Produkte kommen in den Teil dieses Wegs, der den Servern am nächsten ist.
- Wasserkreisläufe: CDU, Direct-to-Chip und Rücktür-Wärmetauscher
- Verwenden Sie ThermaGraph™, Graphen in deionisiertem Wasser. Es ist für klimatisierte Technologiekühlkreisläufe in Innenräumen gedacht, in geschlossenen Kupfersystemen, in denen kein Frostschutz vorgegeben ist. Enthält der Kreislauf Glykol, wird er zuerst entleert. ThermaGraph™ ist eine Neubefüllung, kein Nachfüllmittel.
- Einphasige Immersionstanks
- Verwenden Sie ThermaGraph-D™, Graphen in weißem Mineralöl Drakeol, formuliert als Dielektrikum für Platinen, die direkt im Fluid liegen.
- Derzeit nicht geeignet für ThermaGraph™
- Kreisläufe, die Frostschutz benötigen (sie sollten bei einem Glykolfluid bleiben), Außen- oder nicht klimatisierte Kreisläufe sowie zweiphasige Siedesysteme, die ein anderes Produktgespräch und ein anderes TDS erfordern.
- Beschichtungen sind ein anderer Ansatz
- Manche Kühlprodukte wirken auf Oberflächen, etwa als Beschichtungen auf Rohrschlangen, Kühlplatten oder Wärmetauschern. ThermaGraph™ ist keine Beschichtung und behandelt keine Oberflächen. Es verändert das Fluid in den Anlagen, die Sie bereits betreiben.
Neue Begriffe? Siehe das Kühlungsglossar weiter unten, oder lesen Sie Graphene coolants for AI data centers: what lab tests show and what they don't (auf Englisch).
ThermaGraph™ für die Flüssigkeitskühlung im geschlossenen Kreislauf
Ein Graphen-Nanofluid in deionisiertem Wasser, ohne Glykol, für CDU-Kreisläufe in Innenräumen, Direct-to-Chip (D2C) und Rücktüren. Dasselbe Kupfer, dieselben Pumpen, eine neue Füllung.
- Träger
- Deionisiertes Wasser. Kein Glykol und kein Frostschutzpaket.
- Graphenkonzentration
- 0,05–0,20 Gew.-%, angegeben im Analysezertifikat (COA). Sie wird bewusst niedrig gehalten, denn Schlamm ist kein Vorteil.
- Wärmeübertragung
- Um +6 % bis +18 % höherer konvektiver Wärmeübergangskoeffizient (HTC) als eine Glykol-Referenz, in unseren internen Tests mit gepumptem Kreislauf.
- Wärmeleitfähigkeit
- Gemessen gegen DowFrost LC25 auf dem unterzeichneten Laborblatt. Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser liegt bereits über der von LC25; das Graphen kommt hinzu.
- Wo es passt
- Nur klimatisierte Technologiekühlsysteme (TCS/DECS) in Innenräumen, in geschlossenen Kupferkreisläufen ohne vorgegebenen Frostschutz. Sein Gefrierpunkt liegt bei 0 °C.
- Was es nicht ist
- Kein Frostschutzmittel, kein Dielektrikum und kein Nachfüllmittel. Es ist elektrisch leitfähig, verwenden Sie es daher niemals zum Eintauchen von Platinen unter Spannung. Enthält Ihr Kreislauf inhibiertes Propylenglykol wie DowFrost LC25, entleeren Sie ihn zuerst.
- Werkstoffe
- Bei jedem Pilotversuch werden Korrosionscoupons eingesetzt. Es ersetzt das Inhibitorpaket von LC25 erst, wenn die Couponergebnisse vorliegen.
ThermaGraph™ im Vergleich zu DowFrost LC25
| Eigenschaft | ThermaGraph™ | DowFrost LC25 |
|---|---|---|
| Aufgabe | Wasserkreislauf für CDU / D2C / Rücktür in Innenräumen. Graphen-Nanofluid. | Vorgegebenes PG25 für Technologiekühlkreisläufe |
| Träger | Deionisiertes Wasser. Kein Glykol. Kein Frostschutzpaket. | 25 % inhibiertes Propylenglykol |
| Gefrierpunkt | 0 °C. Nur TCS in Innenräumen / klimatisiert. | PG25-Frostschutz bis −10 °C (Dow) |
| Wärmeübertragung | +6 % bis +18 % HTC gegenüber Glykol-Referenz (interne Kreislauftests). | Referenz in derselben Geometrie |
| Wärmeleitfähigkeit k | Gegenüber LC25 auf dem unterzeichneten Laborblatt. Das k von Wasser liegt bereits über dem von LC25; das Graphen kommt hinzu. | 0,485 W/m·K bei 50 °C (von Dow veröffentlicht) |
| Konzentration | 0,05–0,20 Gew.-% Graphen (COA). | — |
| Werkstoffe | Coupons bei jedem Pilotversuch. Ersetzt die Inhibitoren von LC25 erst, wenn die Couponergebnisse vorliegen. | Für Kupfer vorgegebenes Inhibitorpaket |
| Elektrisch | Leitfähig (wässrig). Kein Dielektrikum. Keine Platinen unter Spannung eintauchen. | Leitfähiges Glykol-Kreislauffluid |
| Beste Anwendung | Geschlossene Kupferkreisläufe in Innenräumen ohne vorgegebenen Frostschutz. | Kreisläufe, die PG25-Frostschutz erfordern |
Die Werte für DowFrost LC25 sind von Dow veröffentlichte Daten. Die Werte für ThermaGraph™ stammen aus unseren internen Tests und sind bis zum unterzeichneten Laborblatt keine Spezifikation.
ThermaGraph-D™ für die einphasige Immersionskühlung
Ein mit Graphen verbessertes Dielektrikum für die einphasige Immersion, bei der die Platinen direkt im Fluid liegen. Der Träger ist weißes Mineralöl Drakeol (CAS 8042-47-5). Es ist für Tanks gedacht, nicht für Glykolkreisläufe oder Kühlplatten.
- Träger
- Weißes Mineralöl Drakeol, CAS 8042-47-5. Weder Wasser noch Glykol. Die Qualität wird pro Auftrag gewählt (meist Drakeol 10 NF bis Drakeol 35 USP) und im COA angegeben.
- Graphenkonzentration
- 0,05–0,20 Gew.-%, angegeben im COA. Niedrig genug, um Pumpen, Filter und die Durchschlagspannung (BDV) zu schützen.
- Elektrisch
- Als Dielektrikum formuliert. BDV und Leitfähigkeit werden im unterzeichneten technischen Datenblatt (TDS) jeder Charge angegeben. Setzen Sie die Platinen erst unter Spannung, wenn die elektrischen Werte der Charge auf dem unterzeichneten Blatt stehen.
- Wärmeübertragung
- Gemessen gegen das ungefüllte Dielektrikum auf dem unterzeichneten Laborblatt, bei gleicher Temperatur und mit derselben Methode.
- Viskosität und Flammpunkt
- Chargenspezifisch. Mineralölqualitäten sind meist dickflüssiger als Castrol ON DC 15 (7,5 cSt bei 40 °C). Drakeol 35 hat einen Flammpunkt (COC) von etwa 240 °C.
- Stabilität
- Monatelange sichtbare Suspension. Partikelzahl und Filter-ΔP werden im 30-Tage-Protokoll verfolgt.
- Werkstoffe
- Bei jedem Pilotversuch werden Coupons eingesetzt (Kupfer, Lötstoppmaske und Elastomere).
- Wo es passt
- Einphasige Tanks für HPC, Edge und eingetauchte Server, bei denen ΔT der begrenzende Faktor ist. Zweiphasige Siedesysteme erfordern ein anderes Produktgespräch und ein anderes TDS.
ThermaGraph-D™ im Vergleich zu Castrol ON DC 15 / DC 20
| Eigenschaft | ThermaGraph-D™ | Castrol ON DC 15 / DC 20 |
|---|---|---|
| Aufgabe | Einphasige Immersion von Platinen unter Spannung. Mit Graphen verbessertes Drakeol. | Vorgegebenes synthetisches Dielektrikum für einphasige Tanks |
| Wärmeübertragung | Gegenüber dem ungefüllten Dielektrikum auf dem unterzeichneten Laborblatt: gleiche T, gleiche Methode. | Ungefülltes Referenzfluid im selben Tank |
| Elektrisch | Als Dielektrikum formuliert. BDV und Leitfähigkeit nur im unterzeichneten TDS. | Castrol gibt für DC 15 eine Leitfähigkeit von <35–50 pS/m und eine BDV von >25 kV an |
| Konzentration | 0,05–0,20 Gew.-% Graphen (COA). | Ungefülltes Basisfluid |
| Viskosität / Flammpunkt | Chargenspezifisch. Mineralölqualitäten sind meist dickflüssiger als DC 15 (7,5 cSt bei 40 °C). Drakeol 35: Flammpunkt COC ~240 °C. | KV 7,5 mm²/s bei 40 °C; Flammpunkt COC 166 °C (Castrol-PDS) |
| Stabilität | Monatelange sichtbare Suspension; Partikelzahl + Filter-ΔP im 30-Tage-Protokoll. | Vorgegebene Langzeitstabilität |
| Werkstoffe | Coupons (Kupfer, Lötstoppmaske, Elastomere) bei jedem Pilotversuch. Keine Aussagen zum Castrol-Paket, bis die Couponergebnisse vorliegen. | Castrol: mit den meisten handelsüblichen Elastomeren verträglich |
| Beste Anwendung | Einphasige Tanks (HPC, Edge, eingetauchte Server), bei denen ΔT der begrenzende Faktor ist. | Einphasige Immersionstanks. Bewährt und weit verbreitet vorgegeben. |
Die Werte für Castrol ON sind von Castrol veröffentlichte Daten (Leitfähigkeit in pS/m). Drakeol ist eine Marke von Calumet / Penreco und wird hier als Träger genannt. Die Werte für ThermaGraph-D™ sind bis zum unterzeichneten Laborblatt keine Spezifikation.
Bisherige Testergebnisse
+6 % bis +18 %
Höherer konvektiver Wärmeübergangskoeffizient für ThermaGraph™ in Wasser gegenüber einer Glykol-Referenz, in internen Tests mit gepumptem Kreislauf. Labordaten, keine Felddaten.
20 bis 58 kW
Einsparung je 1 MW Rechenzentrumslast, in einer modellierten 1-MW-Anlage mit PUE 1,30 (konservativer bis optimistischer Fall). Modelliert, nicht gemessen.
Das Ergebnis zur Wärmeübertragung stammt aus unseren internen Labortests mit gepumptem Kreislauf gegenüber einer Glykol-Referenz. Der kW-Wert stammt aus einem technischen Modell, nicht aus einer Feldinstallation. Die Wärmeübertragung von ThermaGraph-D™ wird auf jedem unterzeichneten Laborblatt gegenüber dem ungefüllten Dielektrikum angegeben.
Videoserie: Data Centers, Explained
Kurze, leicht verständliche Videos (auf Englisch) darüber, wie Rechenzentren funktionieren und wie sie gekühlt werden. Wählen Sie eine Folge, um sie hier abzuspielen; die nächste startet automatisch. Folge 8 erklärt, was Graphen ist und warum es für die Kühlung wichtig ist.
So funktioniert es
1. Graphen in einer Trägerflüssigkeit
Wir dispergieren Graphen mit 0,05–0,20 Gew.-% in dem Träger, den Ihr System benötigt: deionisiertes Wasser für geschlossene Kreisläufe oder weißes Mineralöl Drakeol für Immersionstanks. Die Konzentration wird bewusst niedrig gehalten, um Pumpen und Filter und bei der Immersion die Durchschlagspannung zu schützen.
2. Eine Neubefüllung im vorhandenen System
ThermaGraph™ füllt denselben geschlossenen Kreislauf, mit demselben Kupfer und denselben Pumpen, nachdem das Glykol abgelassen wurde. ThermaGraph-D™ füllt einen einphasigen Tank anstelle des ungefüllten Dielektrikums. Das Fluid transportiert die Wärme weiterhin von der Hardware zu Ihrer CDU oder Ihrem Wärmetauscher; das Graphen soll die Wärmeübertragung erhöhen.
3. Gemessen im Fluid, das wir liefern
Wir führen Heißdraht-, Kreislauf- und Naturkonvektionstests in dem Träger durch, den wir tatsächlich liefern. Wärmeleitfähigkeit, Viskosität, Methode und Temperatur sowie bei ThermaGraph-D™ Durchschlagspannung und Leitfähigkeit stehen im unterzeichneten TDS / Laborblatt.
So läuft ein 30-Tage-Pilotversuch ab
Jede Bewertung beginnt mit einem 30-Tage-Muster in Ihrem eigenen System. Die Daten gehören Ihnen.
Geschlossener Kreislauf (ThermaGraph™)
- Enthält der Kreislauf LC25, entleeren Sie ihn zuerst.
- Referenzwerte für ΔT, Pumpleistung, Wärmeleitfähigkeit, Viskosität und Partikelzahl.
- Befüllen und die Messungen nach 7, 14 und 30 Tagen wiederholen.
- Korrosionscoupons und Filter prüfen.
- Den Return on Investment berechnen wir, nachdem die Dosierung gegen Ihre kWh-Kosten kalkuliert wurde.
Immersionstank (ThermaGraph-D™)
- Referenzwerte für BDV, Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Viskosität, ΔT und Partikelzahl.
- Dosieren und nach 7, 14 und 30 Tagen wiederholen.
- Coupons (Kupfer, Lötstoppmaske, Elastomere) und Filter prüfen.
- Setzen Sie die Platinen erst unter Spannung, wenn die elektrischen Werte der Charge auf dem unterzeichneten Blatt stehen.
Produktblätter herunterladen
Jedes Produktblatt vergleicht das Produkt mit dem Fluid, das es ersetzen soll.
Kühlungsglossar
Kurze Definitionen der auf dieser Seite verwendeten Begriffe.
- CDU (Kühlmittelverteilereinheit)
- Pumpen, Steuerungen und ein Wärmetauscher, die den Flüssigkeitskreislauf der IT-Geräte vom Gebäudewasser trennen und dessen Durchfluss und Temperatur einstellen.
- TCS (Technologiekühlsystem)
- Der Flüssigkeitskreislauf zwischen der CDU und den IT-Geräten: Kühlplatten, Verteiler und Rücktür-Wärmetauscher.
- Gebäudewasser
- Der gebäudeseitige Kreislauf, der die Wärme von den CDUs zu Kältemaschinen, Trockenkühlern oder Kühltürmen transportiert.
- Direct-to-chip (D2C)
- Kühlplatten auf Prozessoren und anderen heißen Bauteilen, durch die Kühlmittel fließt.
- Rücktür-Wärmetauscher
- Eine flüssigkeitsgekühlte Rohrschlange an der Rückseite eines Racks. Die Abluft der Server strömt hindurch, und die Flüssigkeit nimmt die Wärme auf.
- Einphasige Immersion
- Server, die in eine dielektrische Flüssigkeit getaucht sind, die flüssig bleibt, während sie die Wärme zu einem Wärmetauscher transportiert.
- Zweiphasige Immersion
- Ein Fluid, das an den heißen Bauteilen siedet und wieder kondensiert. Ein anderes System als die einphasige Immersion.
- PG25
- Eine Mischung aus 25 % Propylenglykol und 75 % Wasser, oft mit Korrosionsinhibitoren, die verwendet wird, wenn ein Kreislauf Frostschutz benötigt.
- Wärmeleitfähigkeit (k)
- Wie gut ein Fluid Wärme leitet, wenn es sich nicht bewegt, in W/m·K. Eine Eigenschaft des Fluids allein.
- Wärmeübergangskoeffizient (HTC)
- Wie viel Wärme zwischen einer Oberfläche und einem strömenden Fluid übertragen wird, je Flächeneinheit und Grad Temperaturdifferenz, in W/m²·K. Er hängt von Fluid, Strömung und Geometrie ab und wird deshalb in einem gepumpten Kreislauf gemessen.
- ΔT
- Eine Temperaturdifferenz, zum Beispiel zwischen dem Kühlmittel, das in eine Kühlplatte eintritt, und dem, das austritt.
- PUE (Power Usage Effectiveness)
- Der Gesamtenergiebedarf der Anlage geteilt durch die Energie, die die IT-Geräte verbrauchen. Ein niedrigerer Wert bedeutet weniger zusätzlichen Verbrauch für Kühlung und Stromversorgung.
- BDV (Durchschlagspannung)
- Die Spannung, bei der ein dielektrisches Fluid nicht mehr isoliert. Wichtig für Immersionsfluide, die Platinen unter Spannung berühren.
- Gew.-%
- Gewichtsprozent. ThermaGraph™-Fluide enthalten 0,05–0,20 Gew.-% Graphen.
- COA und TDS
- Das Analysezertifikat (gemessene Werte einer bestimmten Charge, einschließlich der Graphenkonzentration) und das technische Datenblatt.
- Korrosionscoupon
- Eine kleine Metall- oder Materialprobe, die während eines Pilotversuchs in den Kreislauf oder Tank eingesetzt und anschließend auf Korrosion oder Angriff untersucht wird.
Häufige Fragen
ThermaGraph™ ist Graphen in deionisiertem Wasser für geschlossene Kreisläufe in Innenräumen: CDU, Direct-to-Chip und Rücktür-Wärmetauscher. Es ist elektrisch leitfähig. ThermaGraph-D™ ist Graphen in weißem Mineralöl Drakeol, formuliert als Dielektrikum für die einphasige Immersion von Platinen unter Spannung. Es sind verschiedene Produkte, die nicht gemischt werden dürfen.
Nein. ThermaGraph™ ist kein Nachfüllmittel für DowFrost LC25 oder ein anderes inhibiertes Propylenglykol. Enthält der Kreislauf LC25, entleeren Sie ihn zuerst. Es ersetzt das Inhibitorpaket von LC25 auch erst, wenn die Couponergebnisse Ihres Pilotversuchs vorliegen.
Nein. Es ist deionisiertes Wasser ohne Glykol und ohne Frostschutzpaket, sein Gefrierpunkt liegt daher bei 0 °C. Es ist nur für klimatisierte Technologiekühlsysteme in Innenräumen gedacht. Kreisläufe, die PG25-Frostschutz bis −10 °C benötigen, sollten bei einem Glykolfluid bleiben.
Es ist als Dielektrikum für die einphasige Immersion von Platinen unter Spannung formuliert. Durchschlagspannung und Leitfähigkeit werden im unterzeichneten TDS jeder Charge angegeben, und die Platinen dürfen erst unter Spannung gesetzt werden, wenn die elektrischen Werte dieser Charge auf dem unterzeichneten Blatt stehen. Tauchen Sie niemals Platinen unter Spannung in ThermaGraph™, das wasserbasierte Produkt.
Fordern Sie ein 30-Tage-Muster an. Wir messen die Referenzwerte Ihres Systems, befüllen oder dosieren und wiederholen die Messungen nach 7, 14 und 30 Tagen; danach prüfen wir Coupons und Filter. Die Daten gehören Ihnen.
Die Graphenkonzentration wird bewusst niedrig gehalten, 0,05–0,20 Gew.-%, um Pumpen und Filter und in Immersionstanks die Durchschlagspannung zu schützen. In einem 30-Tage-Pilotversuch messen wir die Partikelzahl als Referenz und nach 7, 14 und 30 Tagen, verfolgen in Immersionstanks die Filter-ΔP und prüfen die Filter am Ende.
Bei ThermaGraph-D™ haben wir monatelange sichtbare Suspension beobachtet, und Partikelzahl und Filter-ΔP werden während des 30-Tage-Pilotversuchs verfolgt. Bei ThermaGraph™ wird die Partikelzahl als Referenz und nach 7, 14 und 30 Tagen in Ihrem eigenen Kreislauf gemessen, damit Sie sehen, wie es sich in Ihrem System verhält.
Noch nicht. Der um +6 % bis +18 % höhere Wärmeübergangskoeffizient für ThermaGraph™ (das Kühlmittel für Wasserkreisläufe) gegenüber einer Glykol-Referenz stammt aus unseren internen Labortests mit gepumptem Kreislauf. Der Wert von 20 bis 58 kW je 1 MW stammt aus einem technischen Modell, nicht aus einer Feldinstallation. Die Wärmeübertragung von ThermaGraph-D™ wird auf jedem unterzeichneten Laborblatt gegenüber dem ungefüllten Dielektrikum angegeben. Ein 30-Tage-Pilotversuch in Ihrem System ist der Weg zu Felddaten, und die Daten gehören Ihnen.
ThermaGraph™ ist eine vollständige Füllung, Graphen bereits dispergiert in deionisiertem Wasser, kein Nachfüllmittel für DowFrost LC25 oder ein anderes inhibiertes Propylenglykol. Enthält der Kreislauf LC25, entleeren Sie ihn zuerst. Kreisläufe, die Frostschutz benötigen, sollten bei einem Glykolfluid bleiben.
Nein. ThermaGraph-D™ ist für einphasige Tanks gedacht. Zweiphasige Siedesysteme erfordern ein anderes Produktgespräch und ein anderes TDS.
30-Tage-Muster anfordern
Sagen Sie uns, ob Sie einen geschlossenen Kreislauf oder einen Immersionstank betreiben, und wir bereiten eine 30-Tage-Bewertung in Ihrem System vor. Rufen Sie Frans Alkemade unter +1 (704) 659-3682 an oder senden Sie uns eine Nachricht. Wir antworten auf Englisch.
Technisches Datenblatt: Überblick
- Form: Graphen, vordispergiert in einem flüssigen Träger geliefert, niemals als Flocken oder trockenes Pulver.
- Trägeroptionen: ThermaGraph™: deionisiertes Wasser, ohne Glykol. ThermaGraph-D™: weißes Mineralöl (Dielektrikum).
- Typische Anwendungen: ThermaGraph™ für die Flüssigkeitskühlung im geschlossenen Kreislauf in Innenräumen; ThermaGraph-D™ für die einphasige Immersionskühlung.
- Handhabung: Flüssiges Produkt. Befolgen Sie die Hinweise zu Mischen, Lagerung und Sicherheit im technischen Datenblatt und im SDB, die jeder Charge beiliegen.
Das vollständige technische Datenblatt und das SDB erhalten Sie auf Anfrage. Angebot, Muster oder technisches Datenblatt / SDB anfordern.
