El PG25, una mezcla de aproximadamente 25 % de propilenglicol y 75 % de agua, es el llenado predeterminado en muchos circuitos directos al chip y de CDU. Es una opción sensata: protege contra la congelación y suele incluir un paquete de inhibidores de corrosión y biocidas. Pero el glicol también convierte al agua en un peor portador de calor. Si su circuito está en interiores, es cerrado y nunca se expone a temperaturas de congelación, es razonable preguntarse si está pagando una penalización en transferencia de calor por una protección que no necesita. Este artículo explica cuándo un refrigerante de grafeno a base de agua como ThermaGraph puede ser una alternativa al PG25, qué muestran nuestros datos de laboratorio y cómo probarlo sin adivinar.
Por qué el glicol le cuesta transferencia de calor
El agua es uno de los mejores líquidos comunes para transferir calor. Añadir glicol baja el punto de congelación, pero también reduce el calor específico y la conductividad térmica de la mezcla y aumenta su viscosidad, sobre todo cuando el fluido está frío. En la práctica, una mezcla con glicol transporta un poco menos de calor por litro y las bombas trabajan un poco más para moverla. Los proveedores de refrigerantes publican estas curvas de propiedades, y todo ingeniero de refrigeración que ha dimensionado un circuito para glicol ha visto la reducción de capacidad.
Ese intercambio vale la pena cuando la congelación es un riesgo real: enfriadores secos exteriores, tramos en azoteas, transporte y almacenamiento en invierno, o instalaciones donde un circuito puede quedar vacío y frío. Es menos evidente que valga la pena en el lado del sistema de refrigeración tecnológica (TCS) de una CDU en una sala de datos climatizada, donde el fluido nunca sale del edificio.
Qué es ThermaGraph
ThermaGraph es grafeno en agua desionizada. No contiene glicol. La carga de grafeno es baja, de 0,05 a 0,20 % en peso, y se indica en el certificado de análisis de cada lote. Nosotros fabricamos y dispersamos el grafeno en Charlotte, NC, y lo suministramos listo para llenar. Nunca se vende como polvo.
- Uso previsto: circuitos de cobre cerrados en interiores, como CDU, placas frías directas al chip e intercambiadores de calor de puerta trasera, donde no se especifica protección contra congelación.
- Punto de congelación: 0 °C (32 °F), igual que el agua. Si su diseño necesita protección contra congelación, ThermaGraph no es el fluido adecuado.
- Tipo de llenado: un llenado nuevo, no una reposición. Los circuitos con glicol se vacían y se enjuagan primero.
- Estado: patent pending (patente en trámite), fabricado en EE. UU., sin negro de humo.
Qué muestran nuestros datos y qué no
En pruebas internas de laboratorio en circuito bombeado, ThermaGraph mostró un coeficiente de transferencia de calor por convección entre 6 % y 18 % mayor que una referencia con glicol. Son datos internos de laboratorio, no datos de campo, y el rango refleja distintas condiciones de prueba.
Luego introdujimos esos resultados de laboratorio en un modelo de ingeniería de un centro de datos de 1 MW que opera con un PUE de 1,30. En ese modelo, la mejora en transferencia de calor se tradujo en un ahorro de 20 a 58 kW por cada 1 MW de carga de TI, del caso conservador al optimista. Esa cifra es modelada, no medida. Su ahorro depende de cómo se controle su planta: si aprovecha la mejora como menor velocidad de bombeo, agua de suministro más cálida, más horas sin enfriadora o simplemente más margen térmico en el chip.
No afirmamos un cambio específico de PUE para su instalación, y no comparamos ThermaGraph con ningún refrigerante comercial con nombre. La comparación justa es su propio circuito, con su propio fluido como referencia.
Dónde entra el grafeno
El grafeno tiene una conductividad térmica muy alta en su forma de una sola capa, medida por primera vez en grafeno suspendido por Balandin y colegas en Nano Letters (2008). Una dispersión diluida en agua no se comporta como una lámina de grafeno, y nadie debería esperar cifras del fluido en su conjunto ni remotamente cercanas. Lo que sí puede hacer un nanofluido bien disperso y de baja carga es cambiar la transferencia de calor en la pared de un canal, que es lo que mide el coeficiente de convección.
¿Es su circuito un candidato?
Use esto como un primer filtro antes de solicitar muestras.
- Ubicación: ¿está cada parte del circuito en interiores, en un espacio climatizado, sin riesgo de congelación en operación, transporte o espera?
- Metales: ¿la ruta mojada es a base de cobre, como en la mayoría de las placas frías y de los intercambiadores de calor de CDU? Infórmenos de cualquier aluminio o metal mixto antes de una prueba.
- Tipo de circuito: ¿es un circuito TCS cerrado, separado del sistema de agua de la instalación? ThermaGraph no es para torres abiertas ni para el agua de la instalación.
- Filtración: ¿cuál es el filtro o microcanal más fino de la ruta? Compártalo para que podamos confirmar la compatibilidad.
- Datos de referencia: ¿puede registrar temperaturas de suministro y retorno, caudal, potencia de bombeo y temperaturas del chip con una carga fija?
Si respondió que sí a las tres primeras, una prueba tiene sentido. ASHRAE TC 9.9 separa el agua de la instalación del agua del TCS y fija expectativas distintas para cada una; la tarjeta de referencia de las directrices térmicas de ASHRAE resume las clases de refrigeración líquida (W17 a W+) según la temperatura de suministro de la instalación. ThermaGraph se ubica en el lado TCS de la CDU.
Cómo hacer una prueba justa de PG25 frente a ThermaGraph
- Registre una referencia con PG25. Mantenga estable la carga de TI y registre la temperatura de suministro y retorno, el caudal, la caída de presión, la potencia de bombeo y las temperaturas del chip o de la placa fría durante el tiempo suficiente para ver un panorama estable.
- Vacíe y enjuague. Retire por completo el glicol y enjuague con agua desionizada hasta que la conductividad y el aspecto coincidan con los del agua de enjuague. Mezclar ThermaGraph con glicol residual enturbia el resultado.
- Llene con ThermaGraph. Llene y purgue como lo haría con cualquier fluido nuevo. Mantenga los mismos ajustes de bombas y válvulas en la primera prueba.
- Repita el mismo perfil de carga. Registre los mismos puntos en las mismas condiciones. Después pruebe su estrategia de control habitual para ver dónde aparece la mejora.
- Revise el fluido. Tome muestras al inicio y a intervalos acordados. Revise el aspecto, la conductividad y el pH, y guarde el certificado de análisis con sus registros.
Enviamos una muestra de 30 días para este tipo de evaluación y le ayudamos a planificar las mediciones. Los datos son suyos.
ThermaGraph no es un fluido de inmersión
El agua conduce la electricidad, por lo que ThermaGraph solo debe usarse en circuitos sellados que mantengan el fluido lejos de la electrónica. Para placas que se sumergen directamente en un tanque, el producto separado es ThermaGraph-D, grafeno en aceite mineral blanco. Los dos nunca deben mezclarse ni intercambiarse. Nuestro artículo ThermaGraph vs. ThermaGraph-D: ¿circuito de agua o inmersión? explica la diferencia, y refrigerantes de grafeno para centros de datos de IA trata las pruebas de laboratorio con más detalle.
Lea el comunicado de prensa de ThermaGraph, vea la página de refrigerantes para centros de datos o solicite una cotización y una muestra de 30 días.
Preguntas frecuentes
¿Puedo reponer un circuito de PG25 con ThermaGraph?
No. ThermaGraph es un llenado nuevo, no una reposición. Vacíe y enjuague primero el glicol para que la prueba compare dos fluidos limpios.
¿ThermaGraph protege contra la congelación?
No. Es a base de agua y sin glicol, por lo que su punto de congelación es 0 °C (32 °F). Úselo solo en circuitos cerrados en interiores donde no se especifique protección contra congelación.
¿La cifra de 20 a 58 kW por MW es medida?
No. Proviene de un modelo de ingeniería de un centro de datos de 1 MW con un PUE de 1,30. La cifra de 6 % a 18 % de transferencia de calor en la que se basa son datos internos de laboratorio frente a una referencia con glicol.
¿Se puede usar ThermaGraph para refrigeración por inmersión?
No. Use ThermaGraph-D, el producto en aceite mineral blanco, para la inmersión monofásica. Nunca mezcle ni intercambie los dos.
Solicite una cotización, muestras o una ficha técnica
Díganos su material, la propiedad que desea mejorar, el portador que utiliza (agua, solvente, resina o aceite) y sus volúmenes. Los precios y las muestras se ofrecen únicamente por cotización. Llame al 704-659-3682 o solicite una cotización, muestras o una ficha técnica / SDS.
