Reklama

Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Pravděpodobně jste již slyšeli o nadšencích, kteří své hardware za účelem chlazení a tlumení hluku ponořili do rostlinného oleje. Není ale divu, že toto řešení není příliš rozšířené. Olej se časem kazí, existuje riziko poškození komponent, a jednou ponořené hardware už nikdy nevypucujete. Lepší alternativou je minerální olej, jaký se používá například pro chlazení transformátorů, ten je ovšem cenově trochu někde jinde než slunečnicový olej z hypermarketu.

Co když je ale vaším úkolem chladit výkonný server a běžně by nešlo jinak, než k němu pořídit stejně výkonnou klimatizaci? Firma Green Revolution Cooling tento problém vyřešila svérázně. Servery ponořuje do minerálního oleje (říká mu GreenDEF) a tvrdí, že zákazníkům tak ušetří až polovinu nákladů na elektrickou energii. Na jejích stránkách můžete shlédnout galerii fotografií a videí od několika zákazníků, kteří se netradičního řešení nebáli. Největší zakázku udělala u GRC texaská společnost Midas Networks, která do oleje ponořila systém o celkovém příkonu 100 kW.

Jedna pumpa zvládne chladit až čtyři kádě

Jak chlazení olejem funguje? GreenDEF má velmi vysokou tepelnou kapacitu (oproti vzduchu při stejném objemu pojme 1200× více tepla) a zároveň velice dobře teplo vede. Z toho plynou dva poznatky. Za prvé, že k účinnému chlazení není třeba velkého teplotního rozdílu mezi hardware a chladicím médiem (teplota oleje je standardně udržována na 40 °C), a za druhé, že je efektivnější cirkulovat olej jednoduchou pumpou než vzduch klasickou klimatizací. Green Revolution Cooling překvapivě do oleje ponořuje i pevné disky s rotujícími plotnami.

Serverovna Midas Networks

100 kW tepla se ale jen tak samo nerozptýlí. Pumpa vhání olej do tepelného výměníku, který je vodním okruhem napojen na venkovní výparnou chladicí věž.

Není ale škoda vyvětrat tolik tepla pánubohu do oken? Pochopitelně je, a proto existuje i možnost teplo z chladicího okruhu využít třeba k ohřevu vody. K těmto účelům může být teplota chladicího média zvýšena na
60 °C, což komponentám nevadí – s jedinou výjimkou, kterou jsou klasické pevné disky.

A jak je to s údržbou? Chladicí médium GreenDEF není zdaleka tak viskózní jako rostlinný olej, takže výměna vadného paměťového modulu není problém, jak dokazuje druhé video.

Doplněno: Obdržel jsem od čtenáře Petera Molčana e-mail s upozorněním, že olejové chlazení není zdaleka novinkou. S laskavým svolením a poděkováním přetiskuji:

O tom, že olej je vhodné médium na chladenie počítačov vedel už pán Seymour Cray (áno, je to ten pán CRAY...). Počítače CRAY 2, CRAY 3 aj CRAY 4 boli chladené médiom FC-74 firmy 3M a to tak, že celé skrine boli naplnené chladiacou kvapalinou. CRAY 1 bol chladený “klasicky” – DPS boli pritlačené na medené bloky ktorými prúdila chladiaca kvapalina.

Takže firma Green Revolution Cooling so svojim riešením mešká minimálne 30 rokov. Navyše tie ich “rakvičky” jednak zle vyzerajú (a nezachráni to ani ekologicky zelené podsvietenie), a za druhé zaberajú zbytočne veľa cennej plochy výpočtového strediska. Pán Cray to pred tridsiatimi rokmi zvládol lepšie a oveľa krajšie.  

P.S.: k tým chladiacim vežiam – fungujú presne rovnako ako tie vedľa Temelína alebo ktorejkoľvek inej elektrárne / teplárne atď...

S pozdravom Ing. Peter Molčan

Zdroj: Green Revolution Cooling

Komentáře

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

"Pumpa vhání olej do tepelného výměníku, který je napojen na venkovní výparnou chladicí věž; jak přesně to funguje, když teplota zdaleka nedosahuje bodu varu vody, bohužel nevím. Nicméně přesně takto je to na videu vysvětleno."

Voda se vypařuje i při nižších teplotých, než je teplota varu vody. (Když vylezete z bazénu, tak jste za chvilku suchý a nic se ve vás nevaří - jen je vám zima, protože voda jak se odpařuje studí - chladí) Jde o výparné teplo vody (cca 2500 kJ/kg) tzn. k vypaření 1 litru vody je třeba cca 2500 kJ což je docela dost. Venku bude asi nějaký hliníkový radiátor, s co největší plochou, dobře ofukovaný větrem a polévaný vodou. Čím větší plocha a čím lepší ventilace kolem radiátor (plocha chladiče) tím rychleji se bude voda vypařovat a tím lépe se bude chladit olej uvnitř radiátoru. (Stromy v lese taky odpařují, a proto je v lese větší chládek než v jakémkoliv jiném stínu - takové přírodní chladiče)

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

To samozřejmě vím, že voda se vypařuje i pod bodem varu. Ale nevěděl jsem, že to je natolik účinné, aby to odvedlo tolik tepla při teplotě 40 °C. Tedy díky za osvětlení :)

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

:) jo je to tak. Jak víme od základky- vypařování vody zavisí na teplotě, ploše a ventilaci. 40°C není málo a když to proženou tou chladící věží, tak těžko hledat něco účinnějšího. Škoda, že nemůžu nechat kapat vodu na CM hyper 212+ v mym PC :D

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Bod varu je funkcí teploty a tlaku. Proto lze vodu odpařovat i za teplot pod 0°C, což určitě nebude tento případ.

Tady bude nějaký výměník skrápěný vodou a nucená ventilace.

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Tak ta voda se asi odpařuje normálně do atmosféry a ne v prostředí se sníženým tlakem, ne?

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Když je nucená ventilace, tak se ještě více sníží parciální tlak a tudíž se odpařuje více kapaliny.

To že bod varu je funkcí tlaku a teploty platí vždy. Je jedno jestli se ke snížení tlaku použije ventilátor nebo vývěva. Princip je stále stejný. Na rozhraní voda-vzduch se ustanovuje rovnováha.

Když bude konstantní teplota (např. 40°C) a budeme postupně snižovat pouze tlak, tak se vody bude odpařovat více a tím odebírat více tepla (chladit). Vyrovnává se parciální tlak na povrchu kapaliny s tlakem vzduchu.

V tomto případě to s největší pravděpodobností budou někde na střeše malé chladící věže s axiálním ventilátorem.

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Nedal by sa tento system skombinovat s vodnym chladenim ? Ze by som zalial celu bednu a pumpa by na vrchu tekutinu nasavala a v spodnej casti bedne by ju vypustala dovnutra.

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Jak s vodním chlazením? Jako že by namísto oleje byla voda, nebo že by se ten olej chladil ještě vodním okruhem?

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Nie, iked tvoj napad je tiez zaujimavy.

-V zaliatej bedni by boli 2 hadice: Prva by bola hore a nasavala tekutinu do seba- prehnala ju cez pasiv vodneho chladenia, ktory by bol vonku mimo bedne a potom by tekutina sla do hadice, ktora by vyustovala na dne- vo vnutri skrinky.

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Jako mít tam olej, ale prohánět to pumpou a výměníkem, který se jinak prodává k vodnímu chlazení?

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Ano, presne tak.

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Teoreticky by tomu nemělo nic bránit.

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Podle mě se oleji s vysokou viskozitou nebude moc chtít protýkat úzkými trubičkami výměníku, takže to bude vyžadovat hodně výkonný čerpadlo - který bude taky dost hlučný a bude mít velkou spotřebu elektřiny, takže si pomůžu nula-nula-prd.

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Tak to uz by bylo lepsi (jednodussi) pouzivat pro vymenu tepla zebrovane steny bedny, jako to ma pasivni case od Zalmanu. Hermeticky uzavrit a o nic se nestarat.

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Nebude to fungovat, protože vodní pumpy olej dlouhodobě neutáhnou. Dal by se udělat gravitační oběh bez čerpadla, pokud by jsi napojil oběh oleje například na starý litinový nebo deskový radiátor, pak se ale připrav na vyšší teploty.

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Nedalo by se to zkombinovat s výměníkem pro ohřev teplé vody v budově? Asi dalo

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Ano dalo, ale i při relativně nízkém teplotním spádu 65/50°C to znamená, že součástky budou mít teplotu nad 65°C. Ještě nižší teplotní spád 50/35°C znamená lepší chlazení ale také snížení efektivity vytápění. Kromě toho vzniká problém co s teplem, které již systém vytápění nemůže pojmout, takže se ztrátám nevyhnete nebo naopak je musíte dotápět, pokud by odpadního tepla nebylo dost, čímž jdete proti smyslu chlazení počítače.

Re: Green Revolution Cooling: datacentrum ponořené v oleji

Dovolím si doplnit, že Fluorinert od 3M není na olejové bázi, ale jedná se o speciálně vyvinutou čirou tekutinu pro ponorné chlazení elektronických součástek, která je elektricky nevodivá, neulpívá na součástkách, s viskozitou, tepelnou kapacitou a bodem varu obdobnými jako má voda a teplotu tuhnutí podle typu okolo -30 až -120°C. Dá se použít k odstranění problémů s kondenzací i zkvalitnění chlazení napájení, chipsetu a pamětí při chlazení tekutým dusíkem nebo suchým ledem, jelikož pro chlazení teplotami pod 0°C je přímo určena. Její obrovskou nevýhodou pro běžné domácí nasazení je však cena, která se pohybuje okolo 1000Kč za litr. Pro velmi úsporné ponorné chlazení běžného ATX formátu potřebujete pro vyplnění nádoby a cirkulaci k výměníku alespoň 10 litrů.