Wasserkühlung mit Novec: Angeblich bis zu 1.000 Mal wärmeleitfähiger als Luft
- Ersteller PCGH-Redaktion
- Erstellt am
ruyven_macaran
Trockeneisprofi (m/w)
AW: Wasserkühlung mit Novec: Angeblich bis zu 1.000 Mal wärmeleitfähiger als Luft
Das 649er (mit dem problematischen 49 °C Siedepunkt) liegt bei 1 - also genauso schlimm wie CO2. Die anderen sind schlimmer, aber bei an die 100 °C Siedepunkt sollte man aus einem geschlossenen System heraus wohl kaum Freisetzungen haben.
Wesentlich klimaschädigender dürfte wohl die Produktion sein.
Jup, sowas in der Richtung meinte ich. Und wenn man damit jetzt einen 35 x 28 x 15 cm großen Raum füllen möchte (was gerade so für Ein ATX-Board und ne längere Grafikkarte reicht), dann braucht man (nach Abzug von ein paar Litern für das Volumen der Platinen und Kühlkörper) allein dafür drei Gallonen. Ne weitere muss man bei einem sinnvollen Kreislauf noch für den Inhalt von Radiator, Leitungen, Wärmeausgleich,... einrechnen. Also um die 1000 $ allein für Kühlflüssigkeit.
Ich denke nicht, dass du direkt die Intelligenz der Wissenschaftler angreifen musst. Wesentlich wahrscheinlicher ist wohl, dass ein unachtsamer 5 €/h Übersetzer "1.300 kJ/kg*K" als "1300" aus dem Englischen ins Deutsche transferiert hat.
Zu niedrig darf die Wärmeleitfähigkeit bei einer Tauchkühlung nicht sein. Im Gegensatz zu einer Wasserkühlung, wo du µm zwischen Kühleroberfläche und schnell strömendem Wasser hast, bewegt sich die Flüssigkeit hier nur sehr langsam durch das Gehäuse und die Grenzschicht um Kühler beträgt ggf. ettliche mm. Und niedrigere Wärmekapazität ist sowieso immer ein Nachteil
Korrosion als solche nicht, die Flüssigkeiten sind ja explizit dafür konzipiert, sich inert zu verhalten. Aber man müsste natürlich überprüfen, ob sie nicht für irgend einen der vorkommenden Kunststoffe ein Lösungsmittel darstellen.
Das 649er (mit dem problematischen 49 °C Siedepunkt) liegt bei 1 - also genauso schlimm wie CO2. Die anderen sind schlimmer, aber bei an die 100 °C Siedepunkt sollte man aus einem geschlossenen System heraus wohl kaum Freisetzungen haben.
Wesentlich klimaschädigender dürfte wohl die Produktion sein.
Jup, sowas in der Richtung meinte ich. Und wenn man damit jetzt einen 35 x 28 x 15 cm großen Raum füllen möchte (was gerade so für Ein ATX-Board und ne längere Grafikkarte reicht), dann braucht man (nach Abzug von ein paar Litern für das Volumen der Platinen und Kühlkörper) allein dafür drei Gallonen. Ne weitere muss man bei einem sinnvollen Kreislauf noch für den Inhalt von Radiator, Leitungen, Wärmeausgleich,... einrechnen. Also um die 1000 $ allein für Kühlflüssigkeit.
Nun fragt man sich natürlich wie es dazu kommen kann, dass ein und dieselbe physikalische Größe sich im gleichen Datenblatt um einen Faktor von exakt 1000 unterscheiden ...
Im oberen Teil des Datenblatts liegt die Wärmekapazität bei 1300 kJ/(kg*K) - im unteren bei 1,3 kJ/(kg*K). Mal ganz wertungsfrei gesprochen ist allein ein solcher Fehler schon bedenklich wenn er in Datenblättern großer Chemiefirmen vorkommt, aber Fehler kommen halt auch da mal vor. Da hat ganz offensichtlich mal wieder jemand nicht mit Einheiten umgehen können, ein Komma übersehen oder das "k" vor physikalischen Einheiten für ein Zierelement gehalten.
Ich denke nicht, dass du direkt die Intelligenz der Wissenschaftler angreifen musst. Wesentlich wahrscheinlicher ist wohl, dass ein unachtsamer 5 €/h Übersetzer "1.300 kJ/kg*K" als "1300" aus dem Englischen ins Deutsche transferiert hat.
Zu niedrig darf die Wärmeleitfähigkeit bei einer Tauchkühlung nicht sein. Im Gegensatz zu einer Wasserkühlung, wo du µm zwischen Kühleroberfläche und schnell strömendem Wasser hast, bewegt sich die Flüssigkeit hier nur sehr langsam durch das Gehäuse und die Grenzschicht um Kühler beträgt ggf. ettliche mm. Und niedrigere Wärmekapazität ist sowieso immer ein Nachteil
Korrosion als solche nicht, die Flüssigkeiten sind ja explizit dafür konzipiert, sich inert zu verhalten. Aber man müsste natürlich überprüfen, ob sie nicht für irgend einen der vorkommenden Kunststoffe ein Lösungsmittel darstellen.
VJoe2max
BIOS-Overclocker(in)
AW: Wasserkühlung mit Novec: Angeblich bis zu 1.000 Mal wärmeleitfähiger als Luft
Habe, wie du ja auch vermutest, lediglich gesagt, dass der Schreiberling der das Datenblatt verfasst hat vermutlich keinen Dunst von Einheiten hatte. Dass da ein Wissenschaftler am Werk war ist sehr unwahrscheinlich - und selbst wenn, auch Wissenschaflter können mal ein Komma übersehen. Der Punkt ist nur der, dass Datenblätter zu chemischen Produkten hinsichtlich Fehlern eher wenig Toleranz zulassen. Im speziellen Fall hier ist´s jetzt nicht so tragisch, weil es lediglich zu falschen Interpretationen der Leistungsfähigkeit führen kann, aber bei anderen Produkten (z.b. giftigen, ätzenden, etc.) kann so was aber übel ins Auge gehen.
Wo greife ich denn da die Intelligenz von Wissenschaftlern an? - ich käme nicht im Traum darauf!
Habe, wie du ja auch vermutest, lediglich gesagt, dass der Schreiberling der das Datenblatt verfasst hat vermutlich keinen Dunst von Einheiten hatte. Dass da ein Wissenschaftler am Werk war ist sehr unwahrscheinlich - und selbst wenn, auch Wissenschaflter können mal ein Komma übersehen. Der Punkt ist nur der, dass Datenblätter zu chemischen Produkten hinsichtlich Fehlern eher wenig Toleranz zulassen. Im speziellen Fall hier ist´s jetzt nicht so tragisch, weil es lediglich zu falschen Interpretationen der Leistungsfähigkeit führen kann, aber bei anderen Produkten (z.b. giftigen, ätzenden, etc.) kann so was aber übel ins Auge gehen.
Hey leute,
Jetzt fangt mal nicht gleich an an der Kompetenz der Wissenschaftler oder der von Hochtechnologiefirmen zu zweifeln.
Ich arbeite in der Halbleiterindustrie und bin mit Fluorierten Stoffen bestens vertraut.
Kurze aufklärungsstunde:
Die 1300 KJ/Kg Basiert höchstwarscheinlich auf der Verdampfungsenergie, die von Wasser beträgt übrigens 2260 KJ/Kg, dort wird die meiste Energie in den Stoff gesetzt. Hier kommt sozusagen das Prinzip des Kühlschranks / Kompressorkühlung zum einsatz.
Der grund warum man nicht Wasser als Tauchlösung für Pc's nutzt ist einerseits die Leitfähigkeit /Löslichkeit von Ionen andererseits die Enorme Siedetemperatur von 100°C die die meisten Bauteile im PC nicht verkraften. Hier fängt an dieses Flüssig Halon von 3M interresant zu werden. Mit einer Siedetemperatur jenseits der 50°C und einer Isolationseigenschaft von 10^8 sowie die geringe Lösungseingenschaften für Metallionen in dieser Flüssigkeit, machen dieses Produkt zu einer Perfekten verdampfungs Flüssigkeit.
Die überschrift ist dementsprechend nicht ganz so gut gewählt. Als Einphasen Flüssigkeitskühlung ist dieses Produkt für "Haushaltsfälle" nicht sinvoll. Dort bleibt Wasser unangefochten an der Spitze. Aber wie man schon in dem Video mit der Zotac Grafikkarte sieht ist ein Phasenübergang mit Kondensator sogar ohne Kühlkörper direkt "on Chip" möglich.
Aber bevor ihr euch da zu Starke gedanken macht---
Das System muss Gasdicht sein!!! Und nur bei "richtiger verwendung" kann von keinen Gesundheitsgefährdungen gesprochen werden.
Das zeug möchte ICH nicht einatmen.
Es ist ne Interressante Idee allerdings für Home User eher eine Spinnerei als wirklich umsetzbar.
Aber wenn jemand von euch sowas trotsdem bauen möchte was Zotac so schön an ihrem Stand Präsentiert hat ich bin der erste Abbonent.
Gruss Eisfuchs
(Sry wegs den Rechtschreibfehlern lese rechtschreibschwäche)
Übrigens:
Hier noch ein Video über 4 GTX 480 in solch einer Flüssigkeit mit Furmark.
Immersion-Cooled Gaming Machine with GTX 480 Graphics Cards - YouTube
in dem Video siehr man auch schön den Kondensator an der Decke dort tropft die Flüssigkeit wieder in das Becken.
Um den Temperatur koeffizent aber groß genug zu halten wird meistens bei solchen vorführsystemen ein Peltier element verwendet um die Kondensation zu beschleunigen und somit ist die 0W Kühlleistung wieder weg ^^.
im Zotac Video hat die GPU übrigens 40°C ist ne 500er serie mit 3 Fach Furmark.
Gruss
Eisfuchs
Jetzt fangt mal nicht gleich an an der Kompetenz der Wissenschaftler oder der von Hochtechnologiefirmen zu zweifeln.
Ich arbeite in der Halbleiterindustrie und bin mit Fluorierten Stoffen bestens vertraut.
Kurze aufklärungsstunde:
Die 1300 KJ/Kg Basiert höchstwarscheinlich auf der Verdampfungsenergie, die von Wasser beträgt übrigens 2260 KJ/Kg, dort wird die meiste Energie in den Stoff gesetzt. Hier kommt sozusagen das Prinzip des Kühlschranks / Kompressorkühlung zum einsatz.
Der grund warum man nicht Wasser als Tauchlösung für Pc's nutzt ist einerseits die Leitfähigkeit /Löslichkeit von Ionen andererseits die Enorme Siedetemperatur von 100°C die die meisten Bauteile im PC nicht verkraften. Hier fängt an dieses Flüssig Halon von 3M interresant zu werden. Mit einer Siedetemperatur jenseits der 50°C und einer Isolationseigenschaft von 10^8 sowie die geringe Lösungseingenschaften für Metallionen in dieser Flüssigkeit, machen dieses Produkt zu einer Perfekten verdampfungs Flüssigkeit.
Die überschrift ist dementsprechend nicht ganz so gut gewählt. Als Einphasen Flüssigkeitskühlung ist dieses Produkt für "Haushaltsfälle" nicht sinvoll. Dort bleibt Wasser unangefochten an der Spitze. Aber wie man schon in dem Video mit der Zotac Grafikkarte sieht ist ein Phasenübergang mit Kondensator sogar ohne Kühlkörper direkt "on Chip" möglich.
Aber bevor ihr euch da zu Starke gedanken macht---
Das System muss Gasdicht sein!!! Und nur bei "richtiger verwendung" kann von keinen Gesundheitsgefährdungen gesprochen werden.
Das zeug möchte ICH nicht einatmen.
Es ist ne Interressante Idee allerdings für Home User eher eine Spinnerei als wirklich umsetzbar.
Aber wenn jemand von euch sowas trotsdem bauen möchte was Zotac so schön an ihrem Stand Präsentiert hat ich bin der erste Abbonent.
Gruss Eisfuchs
(Sry wegs den Rechtschreibfehlern lese rechtschreibschwäche)
Übrigens:
Hier noch ein Video über 4 GTX 480 in solch einer Flüssigkeit mit Furmark.
Immersion-Cooled Gaming Machine with GTX 480 Graphics Cards - YouTube
in dem Video siehr man auch schön den Kondensator an der Decke dort tropft die Flüssigkeit wieder in das Becken.
Um den Temperatur koeffizent aber groß genug zu halten wird meistens bei solchen vorführsystemen ein Peltier element verwendet um die Kondensation zu beschleunigen und somit ist die 0W Kühlleistung wieder weg ^^.
im Zotac Video hat die GPU übrigens 40°C ist ne 500er serie mit 3 Fach Furmark.
Gruss
Eisfuchs
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VJoe2max
BIOS-Overclocker(in)
AW: Wasserkühlung mit Novec: Angeblich bis zu 1.000 Mal wärmeleitfähiger als Luft
@Eisfuchs: Zunächst mal: Es ging hier nie um die Kompetenz, oder wie ruyven_marcaran meinte, um Intelligenz von Wissenschaftlern
. Da ich selber mehrere Jahre als Wissenschaftler gearbeitet habe würde ich mich wie gesagt auch hüten daran zu zweifeln und ich habe auch nichts dergleichen geschrieben.
Bei den fraglichen Angaben im Datenblatt von 3M Novec 7000 geht es nicht um einen Verdampfungsenthalpie, sondern ausschließlich um die Wärmekapazität (siehe Einheit kJ/(kg*K). Die spezifische Wärmekapazität (= spezifische Wärme) ist zweimal im Datenblatt angegeben - aber auf dem ersten Blatt eben mit einem Kommafehler. Die Verdampfungswärme (= Verdampfungsenthalpie) ist übrigens ebenfalls im Datenblatt angegeben: 142 kJ/kg. Von daher ist deine Vermutung definitiv falsch.
Wenn der Phasenwechsel genutzt werden soll, kommen beim Einsatz natürlich die von dir genannten Einschränkungen hinzu (Gasdichtigkeit, energieintensiver Kondensator - zumindest bei großer Leistungsdichte pro Volumen). Für eine Einphasenkühlung wie sie im Artikel beschreiben wurde, spielt der Phasenübergang jedoch keine Rolle. Die Flüssigkeit wird laut Artikel durch einen Wärmetauscher gepumpt, wo die Abwärme letztlich an einen Wasser-Kreislauf abgegeben wird. Die Einsparung der aktiven Kühlanlage führt zu der hoher Energieeinsparung im Kühlsystem. Das wäre nichts anders als eine klassische Wakü bei der eben statt der Einzelkomponenten-Kühlung eine Badkühlung genutzt wird und die Wärme statt mit Luft mit einen Kaltwasser-Kreislauf getauscht wird. Kühltechnisch nicht sonderlich effektiv, aber für den Einsatzzweck eine gangbare Lösung. Besonders niedrige Temperaturen können so nicht erzielt werden, aber dafür recht konstante, was für den Serverbetrieb durchaus sinnvoll sein kann.
Bei einer Phasenwechsel-Kühlung ist keine Pumpe aber dafür ein energieintensiver aktiver Gaskondensator nötig. Bei die Einsatzzwecken für die man diese Flüssigkeiten üblicherweise einsetzt (z.B. Wärmepumpen), macht man sich selbstverständlich den Phasenwechsel zu nutze. Aber darum geht es hier wie gesagt nicht - zumindest wenn der der Redakteur des Artikels nicht wirklich alles falsch verstanden hat und es sich in Wahrheit eben nicht um eine einphasige Badkühlung, sondern um eine Phasenwechsel-Kühlung handelt.
An der falschen Angabe im Datenblatt ändert das aber alles nichts.
Der Grund warum Wasser kein geeignetes Medium für Tauch- bzw. Badkühlungen ist dürfte wohl jedem hier einleuchten - diese Diskussion gab es deshalb auch gar nicht.
@Eisfuchs: Zunächst mal: Es ging hier nie um die Kompetenz, oder wie ruyven_marcaran meinte, um Intelligenz von Wissenschaftlern
. Da ich selber mehrere Jahre als Wissenschaftler gearbeitet habe würde ich mich wie gesagt auch hüten daran zu zweifeln und ich habe auch nichts dergleichen geschrieben. Bei den fraglichen Angaben im Datenblatt von 3M Novec 7000 geht es nicht um einen Verdampfungsenthalpie, sondern ausschließlich um die Wärmekapazität (siehe Einheit kJ/(kg*K). Die spezifische Wärmekapazität (= spezifische Wärme) ist zweimal im Datenblatt angegeben - aber auf dem ersten Blatt eben mit einem Kommafehler. Die Verdampfungswärme (= Verdampfungsenthalpie) ist übrigens ebenfalls im Datenblatt angegeben: 142 kJ/kg. Von daher ist deine Vermutung definitiv falsch
. Wenn der Phasenwechsel genutzt werden soll, kommen beim Einsatz natürlich die von dir genannten Einschränkungen hinzu (Gasdichtigkeit, energieintensiver Kondensator - zumindest bei großer Leistungsdichte pro Volumen). Für eine Einphasenkühlung wie sie im Artikel beschreiben wurde, spielt der Phasenübergang jedoch keine Rolle. Die Flüssigkeit wird laut Artikel durch einen Wärmetauscher gepumpt, wo die Abwärme letztlich an einen Wasser-Kreislauf abgegeben wird. Die Einsparung der aktiven Kühlanlage führt zu der hoher Energieeinsparung im Kühlsystem. Das wäre nichts anders als eine klassische Wakü bei der eben statt der Einzelkomponenten-Kühlung eine Badkühlung genutzt wird und die Wärme statt mit Luft mit einen Kaltwasser-Kreislauf getauscht wird. Kühltechnisch nicht sonderlich effektiv, aber für den Einsatzzweck eine gangbare Lösung. Besonders niedrige Temperaturen können so nicht erzielt werden, aber dafür recht konstante, was für den Serverbetrieb durchaus sinnvoll sein kann.
Bei einer Phasenwechsel-Kühlung ist keine Pumpe aber dafür ein energieintensiver aktiver Gaskondensator nötig. Bei die Einsatzzwecken für die man diese Flüssigkeiten üblicherweise einsetzt (z.B. Wärmepumpen), macht man sich selbstverständlich den Phasenwechsel zu nutze. Aber darum geht es hier wie gesagt nicht - zumindest wenn der der Redakteur des Artikels nicht wirklich alles falsch verstanden hat und es sich in Wahrheit eben nicht um eine einphasige Badkühlung, sondern um eine Phasenwechsel-Kühlung handelt.
An der falschen Angabe im Datenblatt ändert das aber alles nichts
.Der Grund warum Wasser kein geeignetes Medium für Tauch- bzw. Badkühlungen ist dürfte wohl jedem hier einleuchten - diese Diskussion gab es deshalb auch gar nicht
.
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ruyven_macaran
Trockeneisprofi (m/w)
AW: Wasserkühlung mit Novec: Angeblich bis zu 1.000 Mal wärmeleitfähiger als Luft
Eine Phasenwechselkühlung mit einer bei ~45-55 °C siedenden Flüssigkeit ist die Kondensation auch ohne viel Energieaufwand möglich - wenn man den Platz hat. Schließlich kondensiert die Flüssigkeit umgekehrt auch bei Raumtemperatur, man braucht als "nur" eine ausreichend große Wärmeaustauschfläche oberhalb der zu kühlenden Hardware. Entweder als großes, fein verzweigtes Lamellensystem (fast schon ein Heatpipekühler - bei dem die Hardware in der Pipe sitzt) oder ggf. als wassergekühlter Kühlkörper, von dem aus die Wärme dann einfach abgepumpt werden kann.
Eine Phasenwechselkühlung mit einer bei ~45-55 °C siedenden Flüssigkeit ist die Kondensation auch ohne viel Energieaufwand möglich - wenn man den Platz hat. Schließlich kondensiert die Flüssigkeit umgekehrt auch bei Raumtemperatur, man braucht als "nur" eine ausreichend große Wärmeaustauschfläche oberhalb der zu kühlenden Hardware. Entweder als großes, fein verzweigtes Lamellensystem (fast schon ein Heatpipekühler - bei dem die Hardware in der Pipe sitzt) oder ggf. als wassergekühlter Kühlkörper, von dem aus die Wärme dann einfach abgepumpt werden kann.
AW: Wasserkühlung mit Novec: Angeblich bis zu 1.000 Mal wärmeleitfähiger als Luft
@Vjoe2max
Hab nochmal nachgeschaut du hast recht da hat irgend ein Spassvogel ein K vors J/kg*K geschrieben
In einer andren Quelle ist die richtige Bennenung vermerkt
http://multimedia.3m.com/mws/mediaw...SevTSevTSeSSSSSS--&fn=NovecOrganicRankine.pdf
trodsdem denke ich dass es für einphasenbetrieb sich niht am markt durchsetzen wird. Zumindest nicht als komplett Tauchlösung.
Evtl in Heatpipes kann man da vllt noch einiges an Übertragungsreichweite Rausholen.
Dass es ohne aufwendige Wärmpepumpe zur Kondensation Klappt sieht man ja auch in den Videos. Soviel oberfläche wird da nicht benlötigt.
PS:
nochwas zum Preis
hab auch nochwas von 250$ / gallone gelesen
wären also ca 43€ /l
für ein Kleines ITX Case (5l) wäre dann mit ein Paar optimierungen 200€ ausreichend (rein Flüssigkeit)
@Vjoe2max
Hab nochmal nachgeschaut du hast recht da hat irgend ein Spassvogel ein K vors J/kg*K geschrieben
In einer andren Quelle ist die richtige Bennenung vermerkt
http://multimedia.3m.com/mws/mediaw...SevTSevTSeSSSSSS--&fn=NovecOrganicRankine.pdf
trodsdem denke ich dass es für einphasenbetrieb sich niht am markt durchsetzen wird. Zumindest nicht als komplett Tauchlösung.
Evtl in Heatpipes kann man da vllt noch einiges an Übertragungsreichweite Rausholen.
Dass es ohne aufwendige Wärmpepumpe zur Kondensation Klappt sieht man ja auch in den Videos. Soviel oberfläche wird da nicht benlötigt.
PS:
nochwas zum Preis
hab auch nochwas von 250$ / gallone gelesen
wären also ca 43€ /l
für ein Kleines ITX Case (5l) wäre dann mit ein Paar optimierungen 200€ ausreichend (rein Flüssigkeit)
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