FITOK Schnelltrennkupplungen für Flüssigkeitskühlung

Mit der rasanten Entwicklung von Technologien wie Cloud Computing, Big Data und künstlicher Intelligenz wächst der Bedarf an Rechenleistung in Rechenzentren exponentiell, während gleichzeitig die Leistungsaufnahme der Hardware kontinuierlich steigt. Herkömmliche Luftkühlsysteme stoßen bei Anwendungen mit hoher Wärmedichte aufgrund ihrer vergleichsweise begrenzten Wärmeabfuhr zunehmend an ihre Leistungsgrenzen. Im Vergleich dazu kann die Flüssigkeitskühlung eine mehr als zehnmal höhere Wärmeübertragungseffizienz als die Luftkühlung erreichen. Dank ihrer hervorragenden Fähigkeit zur Bewältigung hoher Wärmestromdichten und ihres geringen thermischen Widerstands ermöglicht die Flüssigkeitskühlung eine effizientere und präzisere Wärmeabfuhr. Gleichzeitig bietet sie eine bessere Raumausnutzung und trägt dazu bei, den Energieverbrauch von Rechenzentren zu senken und zugleich höhere Chipdichten zu ermöglichen.

Seit seiner Gründung konzentriert sich FITOK auf die Entwicklung und Fertigung von Präzisions-Instrumentierungsventilen, Verschraubungen und integrierten Systemen und verfügt über umfassende Erfahrung in der Produktentwicklung und bei Anwendungen zur Fluidregelung. Als Mitglied des Open Compute Project (OCP) und Lösungsanbieter beteiligt sich FITOK aktiv an der Entwicklung und Weiterentwicklung von Flüssigkeitskühlungstechnologien. Die Schnelltrennkupplungen der UQD-Serie und der UQDB-Serie von FITOK entsprechen den geltenden OCP-Spezifikationen und bieten zugleich Leistungswerte, die über die Anforderungen dieser Spezifikationen hinausgehen. Sie unterstützen das Wärmemanagement von Rechenzentren zuverlässig und zeichnen sich durch hervorragende Zuverlässigkeit, Langlebigkeit, Kompatibilität und einfache Bedienung aus.

Abbildung 1: Universelle Schnelltrennkupplung für Flüssigkeitskühlung, UQD-Serie

Bei elektronischen Geräten mit hoher Leistungsdichte ist die Zuverlässigkeit des Flüssigkeitskühlsystems von entscheidender Bedeutung, da jede Leckage erhebliche finanzielle Schäden und Betriebsrisiken verursachen kann. Die Schnelltrennkupplungen der Serien UQD und UQDB von FITOK verfügen über eine Flat-Face-Dichtkonstruktion. Der Flüssigkeitsverlust beim Verbinden und Trennen liegt mehr als 25 % unter den in der Spezifikation festgelegten Grenzwerten, wodurch ein tropffreies Verbinden und Trennen ermöglicht wird. Die Kupplungen verfügen über einen speziellen patentierten Kugelverriegelungsmechanismus, der ein leichtgängiges Verbinden und Trennen sowie eine zuverlässige Kupplungsfunktion gewährleistet. Die erforderliche Kupplungskraft liegt etwa 20 % unter dem in der Spezifikation festgelegten Grenzwert. Auch die Lebensdauer hinsichtlich der Anzahl der Kupplungszyklen übertrifft die Anforderungen der Spezifikation. Darüber hinaus wird jedes Produkt vor der Auslieferung zu 100 % einer Helium-Leckprüfung unterzogen, wodurch das Leckagerisiko minimiert wird.

Abbildung 2: Universelle Blind-Mate-Schnelltrennkupplung für Flüssigkeitskühlung, Serie UQDB

In Flüssigkeitskühlsystemen können selbst kleinste Partikel, Metallabrieb oder Ölverunreinigungen zu Verstopfungen der Strömungswege führen, die Wärmeabfuhr beeinträchtigen oder sogar elektrochemische Korrosion verursachen. Um Kontaminationsrisiken bereits an der Quelle zu kontrollieren, werden die Schnelltrennkupplungen der Serien UQD und UQDB von FITOK in Reinraumumgebungen gemäß den Standards der Halbleiterfertigung montiert und geprüft. Dadurch wird verhindert, dass während des Fertigungsprozesses externe Verunreinigungen in das System gelangen, und Kunden erhalten ein zusätzliches Maß an Reinheitssicherheit.

Bei Anwendungen im Wärmemanagement ist die Power Usage Effectiveness (PUE) eine wichtige Kennzahl für die Energieeffizienz von Rechenzentren. Die PUE wird als Verhältnis des Gesamtenergieverbrauchs eines Rechenzentrums zum Energieverbrauch der IT-Geräte berechnet und berücksichtigt damit auch den Energiebedarf unterstützender Systeme wie Kühlung und Stromverteilung. Je näher der PUE-Wert bei 1,0 liegt, desto geringer ist der Energieverbrauch der Nicht-IT-Systeme und desto höher die Gesamtenergieeffizienz. In Flüssigkeitskühlsystemen können Schnelltrennkupplungen mit hoher Durchflusskapazität und geringem Druckverlust dazu beitragen, den Gesamtenergieverbrauch des Systems zu senken, die Kühlleistung zu verbessern und den PUE-Wert näher an 1,0 zu bringen. FITOK hat spezielle Strömungssimulationen durchgeführt und die internen Strömungswege der Schnelltrennkupplungen der Serien UQD und UQDB optimiert, um einen geringeren Strömungswiderstand und eine höhere Durchflusseffizienz zu erreichen. Dies verbessert nicht nur die Leistung des Kühlsystems, sondern trägt auch dazu bei, den Energieverbrauch und die Betriebskosten zu senken.

Abbildung 3: CFD-Simulations des Strömungswegs

FITOK bietet ein umfangreiches Portfolio an Ventilen und Verschraubungen. Während der gesamten Entwicklungs-, Fertigungs- und Prüfprozesse werden strenge Qualitätskontrollen durchgeführt, um über den gesamten Lebenszyklus von Flüssigkeitskühlsystemen eine stabile, zuverlässige und langlebige Leistung zu gewährleisten. Neben den Schnelltrennkupplungen der Serien UQD und UQDB bietet FITOK ergänzende Produkte wie Verschraubungen, Schläuche, Kugelhähne, Nadelventile, Rückschlagventile, Entlüftungsventile und Druckminderer. Diese Produkte können in zahlreichen Anwendungen eingesetzt werden, darunter Kühlmittelverteilereinheiten (Coolant Distribution Units, CDUs), Server-Racks und zugehörige Kühlkreisläufe.

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