Mit dem exponentiellen Wachstum digitaler Anwendungen, KI-gestützter Prozesse und cloudbasierter Dienste stehen Rechenzentren vor immer höheren Anforderungen an Rechenleistung und Energieeffizienz. Klassische Luftkühlung stößt dabei zunehmend an ihre Grenzen. COOLtec setzt gemeinsam mit seinem Technologiepartner HiRef auf innovative Flüssigkühlungslösungen, um diesen Herausforderungen nachhaltig zu begegnen.

In den letzten Jahren wurden verschiedene fortschrittliche technologische Lösungen eingeführt, um die neuen Kühlungsanforderungen von Rechenzentren, Serverräumen und IT-Räumen zu erfüllen. Besonders die „Liquid Cooling Systeme“ haben sich zu einem immer anspruchsvolleren Bereich für die Klimatisierung entwickelt, sowohl in den Direct-to-Chip-Versionen, als auch in der Immersionskühlung.

„Liquid Cooling“ ist eine moderne und energieeffiziente Kühlmethode, bei der statt Luft eine Flüssigkeit (Wasser oder Glykol-Gemisch) verwendet wird, um die Abwärme von Servern oder Hochleistungsrechnern effizient abzuführen. Diese Flüssigkeit hat eine viel höhere Wärmeleitfähigkeit als Luft und somit kann die Hitze direkt und schnell abtransportiert werden.

Direct-to-Chip-Kühlung

• Direkte Kühlung der CPUs, GPUs oder anderen heißen Komponenten.
• Eine spezielle Kühlflüssigkeit strömt durch Kanäle in den Platten und nimmt die Wärme auf.
• Die erwärmte Flüssigkeit wird zu einem Wärmetauscher oder Rückkühler geleitet, wo sie abgekühlt und wiederverwendet wird.

Immersionskühlung

• Die gesamte Hardware (z. B. ein Serverboard) wird in ein elektrisch nicht-leitendes Kühlfluid eingetaucht.
• Die Flüssigkeit nimmt die Wärme direkt von allen Komponenten auf.
• Die erwärmte Flüssigkeit wird über ein Kühlsystem wieder abgekühlt.

Die Liquid Cooling Lösungen stellen in beiden Varianten eine fortschrittliche Lösung für die thermischen Herausforderungen moderner Rechenzentren dar, insbesondere im Hinblick auf die Fortschritte der Künstlichen Intelligenz und die hohe Rechenintensität. 

Liquid Cooling Lösungen bieten einen größeren thermischen Wirkungsgrad und reduzieren den Energieverbrauch, auch bei erhöhten Rechenleistungen sowie bei leistungsstärkeren Mikroprozessoren. Dennoch handelt es sich dabei nicht um finale Lösungen: etwa 15-30% der Wärme geht noch in der Luft verloren. Aus diesem Grund werden zurzeit „hybride“ Lösungen geplant und entwickelt, die die Koordination von Serverracks mit den jeweiligen Flüssigkeits- und Luftkühlsysteme optimieren.

Die kürzlichen Entwicklungen in der IT-Branche verlangen fortschrittliche Lösungen für das Wärmemanagement. Die Liquid Cooling Systeme bietet für diese Herausforderung eine wirksame Lösung, denn sie sichert im Vergleich zu den traditionellen Luftkühlsystemen bedeutende Vorteile. Ihre überlegene Effizienz beim „Einfangen“ und Verteilen der Wärme von den kritischen Produktionsbereichen ins Innere des Servers (wie CPU und GPU) garantiert nicht nur den optimalen Betrieb des Rechenzentrums, sondern reduziert auch die notwendige Energiemenge für die Aufrechterhaltung der Idealtemperatur der Kühlflüssigkeit (die höher ist als die des Kaltwassers in den Luftkühlsystemen).

Die Liquid Cooling Systeme sind ein wichtiger Lösungsansatz für das Wärmemanagement in Rechenzentren, die dazu beitragen könnten, die Leistungssteigerung der modernen Prozessoren zu verwalten. Die Nutzung eines Kältemittels zum Absorbieren, Übertragen und Zerstreuen der von den elektronischen Hochleistungskomponenten erzeugten Wärme bietet verschiedene Vorteile im Vergleich zu den traditionellen Luftkühlsystemen:

• Größerer thermischer Wirkungsgrad, dank einer effizienteren Wärmeübertragung.
• Geringer Energieverbrauch, da die überlegene Effizienz der Flüssigkeiten bei der Übertragung der Wärme weniger Energie verlangt, um die optimale Temperatur aufrechtzuerhalten.
• Geringere Umweltauswirkung, aufgrund eines geringeren thermischen und Energie-Fußabdrucks.
• Freie Kühlung wird bei höheren Außentemperaturen genutzt, da höhere Betriebstemperaturen möglich sind.

Die Geräte NRG F sind wassergekühlte Präzisionsklimaschränke, die in der Lage sind, die Wirkung des indirekten Free Cooling mit Wasserkühlung zu nutzen.

Die Baureihe F nutzt das Dry-Cooler-Wasser sowohl als Free Cooling Kältequelle, als auch als Wärmeaustauschmedium für die Verflüssigung des Kältekreises.

Die Baureihe FanWall eignet sich perfekt für hybride Anwendungen und bietet die Möglichkeit, mit einem einzigen externen Dissipationssystem zu arbeiten. Die wassergekühlten Klimageräte der Baureihe FanWall HBCV sind für technologische Umgebungen konzipiert, die kompakte Ausmaße benötigen, ohne die Kühlkapazität der Geräte zu gefährden. Die große Oberfläche des Lamellen Wärmetauschers minimiert gleichzeitig die thermischen Ansätze zwischen Zuluft und austretendem Wasser und maximiert so die Effizienz des Systems.
Diese Geräte sind auch in kombinierter Ausführung mit Liquid Cooling verfügbar.

Die CDU ist die wesentliche Komponente eines Liquid Cooling Systems, die die Verteilung und Zirkulation der Flüssigkeit ermöglicht, um die Wärme wirksam von den Komponenten abzuleiten und optimale Betriebstemperaturen aufrechtzuerhalten. Sie ist für die Regelung und Kontrolle des Kältemittelflusses an verschiedene Stellen im Systeminnern konzipiert und garantiert eine effiziente Kühlung und ein optimales Temperaturmanagement.

TVA ist die neue Serie luftgekühlter Kaltwassererzeuger für energetische effiziente und ökologisch nachhaltige Prozesse. Die Umweltfreundlichkeit wird durch die Verwendung der neuen HFO Kältemittel mit niedrigem GWP-Wert (Global Warming Potential) erreicht, während die Effizienz-Raumbedarfsverhältnisse dank der besonderen V-Konfiguration der Wärmetauscherregister und deren Größe - die größte unter den Chillern auf dem Markt - optimiert werden. Die Free Cooling Ausführung mit doppelten Wärmetauscherflächen im Vergleich zum durchschnittlichen Marktangebot garantiert exzellente Leistungen. 

Die Trockenkühler sind externe Geräte, die mit den wassergekühlten Innengeräten wie die Schränke der Baureihen W – F – K kombiniert werden können. Wir bieten ein umfangreiches Trockenkühler-Sortiment für den Betrieb mit einer Wasser-Glykol-Mischung bis 60% an. Der Rahmen dieser Modelle ist aus Alulegierung und verzinktem Blech gefertigt, der Korrosionsbeständigkeit, Schutz der Kupferrohre und Solidität garantiert. Die Außenwände aus verzinktem Blech mit Polyesterlack sind gegen Korrosion und UV-Strahlen beständig.

Flüssigkühlung ist der Schlüssel zur nachhaltigen und zukunftsfähigen Gestaltung von Rechenzentren. Gemeinsam mit HiRef liefert COOLtec individuelle, hocheffiziente Kühllösungen, die den Wandel der IT-Infrastruktur aktiv unterstützen. Die Integration dieser Technologie stellt einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil dar – technisch wie ökologisch.

Allerdings können die Liquid Cooling Systeme nicht die einzige Lösung sein. Ein Teil der von den Rechenzentren erzeugten Wärme (ca. 15-30%) wird noch in die Luft freigesetzt. Demzufolge ist es in jedem Fall notwendig, konventionelle Kühlsysteme zu verwenden, was für die Räume der Rechenzentren eine Neubewertung der Planung bedeutet.

Ein weiteres Schlüsselelement im Hybridraum der Zukunft wird außerdem HiNode sein, eine Vorrichtung, die eine Verbindung und Überwachung aller Komponenten und Vorrichtungen des Kühlsystems ermöglicht.