Foto der Internationalen Raumstation mit freundlicher Genehmigung der NASA

Obwohl die große Mehrheit von uns nicht unter ganz so extremen Bedingungen arbeitet, wie Sie auf der Internationalen Raumstation (ISS) anzutreffen sind, ist den meisten von uns die dauerhafte Funktionstüchtigkeit unserer Systeme ein großes Anliegen. Am 31. Juli fiel ein Flüssigkeitskühlsystem auf der Internationalen Raumstation aus, wodurch sich die Besatzung gezwungen sah, mehrere vitaler Systeme der Station abzuschalten. Dieser Störfall an Bord der ISS ruft uns einmal mehr in Erinnerung, wie wichtig es ist, Redundanz in die Entwicklung von kritischen Systemen einzubeziehen und Ersatzteile zur sofortigen Verfügbarkeit bereitzuhalten.

Der Ausfall auf der ISS war die Folge einer Fehlfunktion eines Pumpenmoduls in einem der beiden großen Flüssigkühlkreisläufe der Station. Das zweite oder Ersatzkühlsystem hält die ISS in Gang. Allerdings mussten einige Systeme der Station abgeschaltet werden, da die Ersatzkühlung allein nicht 100 % des Betriebs bewältigen kann.  Die Besatzung hat nun vor, das Pumpenmodul in dieser Woche durch eines von zwei auf der Station verfügbaren Ersatzpumpenmodulen zu ersetzen. Dafür ist zwar ein Weltraumspaziergang notwendig, aber wenigstens braucht das Ersatzmodul nicht erst von der Erde ins All geschickt zu werden!

Die Flüssigkeitskühlsysteme der Station entziehen der Elektronik Abwärme mithilfe von Kühlplatten und Wärmetauschern. Jedes Kühlsystem verfügt über zwei getrennte Kühlkreisläufe. Die prozessseitigen Kühlkreisläufe innerhalb der Raumstation verwenden Wasser als Kühlmittel, während die externen Kühlkreisläufe Ammoniak einsetzen, um ein Gefrieren zu verhindern.

In einem Artikel auf Space.com über den Ausfall schreibt Denise Chow: „…obwohl die Komplexität der Teile der Raumstation manchmal zu technischen Problemen führen kann, war es gerade auch die Wechselwirkung zwischen diesen komplexen Systemen, was den Betrieb der Station über ein Jahrzehnt erfolgreich aufrechterhalten hat.“ Laut Boeing war dies der erste Ausfall des Kühlsystems.

Kühlsysteme, die für viele Anwendungen wie beispielsweise die Kühlung von Rechenzentren, medizinischen Geräten oder Fertigungsprozessen eingesetzt werden, gelten häufig als „erfolgskritische“ Einrichtungen. Um diese Herausforderung zu bewältigen, kann Lytron Kühlsysteme mit Redundanzen und anderen Optionen entwickeln und herstellen, die eine dauerhafte Betriebszeit gewährleisten. Lytrons LCS50 Flüssigkeitskühlsystem für Rechenzentren beispielsweise verfügt über redundante Pumpen und redundante Regelklappen (optional) sowie Absperrventile, damit alle wichtigen Komponenten bei laufendem Betrieb ausgetauscht werden können. Lytron bietet auch Ersatzteile für seine Kühlsysteme an. 

Quellen:

http://www.space.com/businesstechnology/international-space-station-complexities-100802.html

http://www.nasa.gov/mission_pages/station/main/index.html

http://www.nytimes.com/2010/08/02/science/space/02shuttle.html

SEM-Bild von Aluminiumoxid-Nanopartikeln mit freundlicher Genehmigung des Olin College of Engineering

Die Forschung nach Möglichkeiten zur Verbesserung der Leistung von Kühlplatten und Wärmetauschern im Umgang mit einer steigenden Verlustleistungsdichte für elektronische Kühlanlagen wird fortgesetzt. Dr. Jessica Townsend, Assistenzprofessorin für Maschinenbau am Franklin W. Olin College of Engineering, hat kürzlich mit ihrer Kollegin Dr. Rebecca J. Christianson, Assistenzprofessorin für Angewandte Physik, eine Arbeit zu Nanofluiden veröffentlicht. Die Arbeit „Nanofluid Properties and Their Effects on Convective Heat Transfer in an Electronics Cooling Application“ (Nanofluid-Eigenschaften und ihre Auswirkungen auf die konvektive Wärmeübertragung in einer elektronischen Kühlungsanwendung) weist einige vielversprechende Ergebnisse in Bezug auf die Nutzung von Nanofluiden für die Flüssigkeitskühlung auf.

Ein Ergebnis der Forschungsarbeit von Dr. Townsend und Dr. Christianson ist eine zusätzliche Reduzierung der Chip-Temperatur um bis zu 8°C, wenn ein Nanofluid aus Aluminiumoxid in Wasser mit einem Volumenanteil von einem Prozent als Kühlmittel in einem Flüssigkeitskühlsystem anstelle von deionisiertem Wasser verwendet wird. Aluminiumoxid in Wasser mit einem Volumenanteil von zwei und fünf Prozent wurde auch untersucht, führte jedoch zu einer viel geringeren Reduzierung der Sperrschichttemperatur.

Dr. Townsend und Dr. Christianson haben die Durchführung weiterer experimenteller Studien geplant, um zu untersuchen, ob sich die Nanofluid-Wärmeleitung anomal bei ansteigender Temperatur erhöht und ob die Nanopartikelgröße dabei ein Faktor ist. Dadurch könnte sich die Möglichkeit ergeben, Nanofluide für mehr Leistungseffizienz in bestimmten Temperaturbereichen anpassen zu können.

Die folgenden Arbeiten wurden uns von Dr. Townsend empfohlen, um mehr über Nanofluide zu erfahren:

 Townsend, J, Christianson, R. J., 2009, „Nanofluid Properties and Their Effects on Convective Heat Transfer in an Electronics Cooling Application“, Journal of Thermal Science and Engineering Applications, Transactions of the ASME, Vol. 1 / 031006-1.

Faulkner, D. J., Rector, D. R., Davidson, J. J., Shekarriz, R., 2004, „Enhanced Heat Transfer Through the Use of Nanofluids in Forced Convection“, Proceedings of the 2004 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, Seiten 219-224.

Lee, J., Mudawar, I., 2007, „Assessment of the Effectiveness of Nanofluids for Single-Phase and Two-Phase Heat Transfer in Micro-Channels“, International Journal of Heat and Mass Transfer, 50(3-4), Seiten 452-463.

Chein, R., Chuang, J., 2007, „Experimental Microchannel Heat Sink Performance Studies Using Nanofluids“, International Journal of Thermal Sciences, 46(1), Seiten 57-66.

Valencia, G. E., Ramos, M. A., Bula, A. J., 2007, „Experimental Evaluation of the Convective Heat Transfer Coefficients in a Nanofluid-Cooled Milli Channels Heat Sink“, Proceedings of the 2007 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, Seiten 31-37.

DatacenterDynamics

Lytron wird sein neues LCS50 auf der DatacenterDynamics-Messe in San Francisco am 16. Juli vorstellen. Das LCS50 Kühlflüssigkeitsverteilsystem (CDU) ist ein Wassertauschsystem, das flüssigkeitsgekühlte Schaltschränke unter Einsatz einer präzisen Temperaturkontrolle mit Kühlflüssigkeit versorgt. Zusätzlich zu Kühlsystemen entwickelt und produziert Lytron Kühlplatten und Wärmetauscher zur Flüssigkeitskühlung in Rechenzentren. Wenn Sie planen, die Messe zu besuchen, kommen Sie an unserem Stand vorbei.  

Windturbinen von Proven Energy

Große Windturbinen arbeiten normalerweise mit Flüssigkeitskühlung, aber hier haben wir es mit einer Anwendung zu tun, die keiner zusätzlichen Kühlung bedarf. In der Antarktis wird ein von Belgien finanzierter Außenposten mit 20 Wissenschaftlern durch acht 6-kW-Windturbinen anstelle der sonst üblichen Dieselgeneratoren mit Strom versorgt. Sehr “cool” – im wahrsten Sinne des Wortes! In diesem Teil der östlichen Antarktis kann die Temperatur auf -60° fallen, und die Windstärke kann 300 km/h und mehr erreichen. Die Windturbinen des Außenpostens werden von Proven Energy hergestellt. Matthew Traum schreibt über diese extrem robusten Windturbinen im Blog über umweltverträgliche Energie auf Design News. Auf dem Foto sind die acht Windturbinen – vier vor dem Außenposten und vier dahinter – auf der Kammlinie zu sehen.

Gruppe Flüssigkeitskühlung auf LinkedIn

Möchten Sie gerne mehr über Flüssigkeitskühlung oder Wärmekontrolle erfahren? Dann sollten Sie ins Auge fassen, sich bei der schnell wachsenden Gruppe Flüssigkeitskühlung auf LinkedIn anzumelden! Die Mitglieder der Gruppe, die im September ins Leben gerufen wurde, kommen aus den USA, Schweden, Dänemark, Israel, China, Indien und zahlreichen anderen Ländern. Lytron, GE, BAE, Cisco, Parker Hannifin und Vestas sind nur einige der Unternehmen, die vertreten sind. Melden Sie sich an, und nutzen Sie die Gelegenheit, mit führenden Anbietern, Top-Ingenieuren und Vordenkern der Branche in Kontakt zu kommen. Erfahren Sie mehr über die Gruppe Flüssigkeitskühlung auf LinkedIn.

Paris Air Show 2009

Bei der internationalen Paris Air Show in Paris (Frankreich) war Lytron vom 15. bis 18. Juni mit einem Stand vertreten. Die Paris Air Show ist eine Messe für Luftfahrttechnik, die von dem französischen Verband der Luft- und Raumfahrtindustrie (Groupement des Industries Françaises Aéronautiques et Spatiales (GIFAS)) ausgerichtet wird. Bei der Messe geht es darum, militärische und zivile Luftfahrttechnik für potenzielle Kunden auszustellen. Auf der Messe werden im Rahmen der Unternehmenskommunikation der Hersteller bedeutende Verkaufsaufträge bekannt gegeben. Auf der Paris Air Show sind alle bedeutenden internationalen Hersteller sowie die Streitkräfte mehrerer Länder vertreten. Zusätzlich zu kommerziellen Besuchern wird die Messe auch von einem großen öffentlichen Publikum aus Frankreich und anderen europäischen Ländern besucht. Die Messe von 2009 zählte über 400.000 Besucher und über 2000 Aussteller.

Lytron war erstmalig im Jahr 2007 auf der Paris Air Show vertreten. In diesem Jahr besuchen vier Mitarbeiter von Lytron die Messe. Diese betreuten unseren Ausstellungsstand und führten geplante sowie spontane Meetings mit Geschäftskunden an unserem Stand und außerhalb des Standes durch. Der Stand zog zahlreiche Besucher an und vermittelte anschaulich das kontinuierliche Engagement von Lytron auf den Märkten für kommerzielle Luft- und Raumfahrt und Militär sowie in der Flüssigkeitskühlung für Flugzeuge.

Lytron Blog zum Thema Flüssigkeitskühlung

Überall auf der Welt gibt es tausende Personen, die mit der Flüssigkeitskühlung zu tun haben. Da die Wärmebelastungen stetig zunehmen, wenden sich die Konstrukteure zunehmend der Flüssigkeitskühlung zu, um ihre Herausforderungen in der Wärmekontrolle zu bewältigen. In dem Blog zum Thema Flüssigkeitskühlung werden wir fachkundige Beratung über die Flüssigkeitskühlung und Wärmekontrolltechnologien bieten und den Meinungsaustausch über die Branche, Veranstaltungen
und Nachrichten fördern. Wir laden Sie ein, Ihr Wissen, Ihre Erfahrungen und Anregungen einzubringen und selbst Kommentare oder Fragen in den Blog zu stellen. Wir freuen uns auf Ihre Teilnahme und/oder Ihren Beitrag!