Frage Gute Schlauch-Temperaturisolierung für die Nutzung als "Fernwärme"?

[aBavarian Normie-Pleb]

Hallo,

Bei der kleinen Heimtechnikkammer mit Server, Switchen & Co. habe ich leider keine Möglichkeit, eine ordentliche Belüftung nachzurüsten. Wenn die Geräte unter Dauerlast stehen, geht die Raumtemperatur recht schnell gut etwas über +10 K im Vergleich zur Umgebung hoch, was speziell im Sommer nicht so schön ist.

Ein Loch in der Wand, das vom Durchmesser her für Schläuche geeignet wäre, ist dagegen bereits vorhanden. Nun würde ich gerne die in der Kammer anfallende Wärme mit einem großen Radiator (z. B. Mora) aus der Luft ziehen, herausleiten und an einem anderen Ort als "Fernwärme" nutzen. Die Komponenten in der Kammer blieben dabei mit normaler Luftkühlung versehen, da mir eine direkte Wakü hier etwas zu viel Aufwand wäre. Durch die Ableitung der Wärme über Wasser kann man dann auch die Kammer/Tür ziemlich gut abdichten, so dass man sich langfristig weniger Gedanken um Staub in den Geräten machen muss.

Kann jemand gute Isolierung für Schläuche (AD knapp 15 mm) empfehlen, damit die Wärme auch da ankommt, wo sie hinsoll und nicht etwa in den Wänden verloren geht?

Hat schon mal jemand hier etwas ähnliches probiert?

Ich bedanke mich für alle Tipps!

 

[ipat66]

Hallo,

Bei der kleinen Heimtechnikkammer mit Server, Switchen & Co. habe ich leider keine Möglichkeit, eine ordentliche Belüftung nachzurüsten. Wenn die Geräte unter Dauerlast stehen, geht die Raumtemperatur recht schnell gut etwas über +10 K im Vergleich zur Umgebung hoch, was speziell im Sommer nicht so schön ist.

Ein Loch in der Wand, das vom Durchmesser her für Schläuche geeignet wäre, ist dagegen bereits vorhanden, Nun würde ich gerne die in der Kammer anfallende Wärme mit einem großen Radiator (z. B. Mora) aus der Luft ziehen, herausleiten und an einem anderen Ort als "Fernwärme" nutzen. Die Komponenten in der Kammer bleiben dabei mit normaler Luftkühlung versehen, da mir eine direkte Wakü hier etwas zu viel Aufwand wäre. Durch die Ableitung der Wärme über Wasser kann man dann auch die Kammer/Tür ziemlich gut abdichten, so dass man sich langfristig weniger Gedanken um Staub in den Geräten machen muss.

Kann jemand gute Isolierung für Schlläuche (AD knapp 15 mm) empfehlen, damit die Wärme auch da ankommt, wo sie hinsoll und nicht etwa in den Wänden verloren geht?

Hat schon mal jemand hier etwas ähnliches probiert?

Ich bedanke mich für alle Tipps!

Tach,

Wasserrohre aus kupfer werden mit einer Schaumstoffisolierung gegen Kälte (und somit auch gegen Hitze) isoliert.
Diese gibt es preiswert für verschiedene Durchmesser in jedem Baumarkt.
Für Deinen Durchmesser sollte auch etwas dabei sein...
Diese hohlen Schaumstoffhüllen sind 1 oder 2 Meter lang und kosten wie gesagt fast nichts.
Hoffe ich konnte Dir damit weiterhelfen.

 

[Martin Gut]

Die Nutzung von Wärem geht besser, je höher die Temperaturdifferenz ist. Eine Heizung mit Radiatoren hat normalerweise eine Vorlauftemperatur von 55 bis 60 Grad und auch eine grossflächige Bodenheizung braucht etwa 45 Grad. Ein Radiator, der aus etwas erwärmter Raumluft die Wärme aufnehmen und in einem anderen Radiator wieder abgeben soll, ist etwas schwierig. Es wäre schon viel effizienter, die Wärme mit einer Wasserkühlung direkt an der Quelle im Server abzuholen und dann über einen Radiator im anderen Raum abzugeben. Zuerst an die Luft abgeben, diese überträgt die Wärme zum andern Radiator der die Wärme wieder aufnimmt und dann nochmals ein radiator der die Wärme wieder abgibt braucht eine deutlich höhere Temperaturdifferenz. Dazu musst du alle Radiatoren mit Lüftern belüften, was auch wieder Strom braucht und Abwärme erzueugt.

Wäre es machbar, die grossen Wärmequellen direkt mit einer Wasserkühlung zu versehen? Was erzeugt wie viel Abwärme? Sind die Wärmequellen verteilt oder alle im selben Gehäuse? An was möchtest du die Wärme abgeben und wie gross ist die Temperaturdifferenz vom Technikraum bis dort wo die Wärme hin soll? Wie sieht der Weg dort hin aus und wie weit ist das entfernt? Kannst du im anderen Raum die Wärme das ganze Jahr sinnvoll verwerten? Wäre es auch möglich, den Server in einen kühleren Raum zu verlegen? Ich denke, dass man sich hier gut überlegen muss, was man am sinnvollsten macht. Sonst kann es passieren, dass man trotz grossem Aufwand nichts wirklich verbessert.

Rohrisolation findet man in einem Baumarkt oder wenn es dauerhafter sein soll bei einem Heizungsmechaniker oder im Handwerkerbedarf.

 

[aBavarian Normie-Pleb]

Leider sind "einfach" zu kühlende Teile (CPUs/GPUs) die gringsten Verbraucher in der Kammer.

Auflistung der Übeltäter:

- Server 1: R9 PRO 3900, 128 GB ECC UDIMM
- Server 2: R7 3700X, 128 GB ECC UDIMM
- 2 x 24 mechanische 7200 UPM HDDs
- 2 x SAS-Expander
- 4 x HBAs (Broadcom HBA 9400-8i8e)
- 2 x Intel XL710 Dual Netzwerkkarten
- 12 x PCIe SSDs (U.2 Datacenter-Teile wie Optane 905P, die speziell unter Schreiblast ordentlich nuckeln)
- Switch MikroTik CRS326-24S+2Q+RM

Alle Festplatten/SSDs sind in Wechselrahmen untergebracht, daher ist da Wakü eigentlich unmöglich.

Auch wenn es sich vielleicht etwas abgefahren anhört: Habe zwei reine Hauskatzen, wollte beispielsweise ein bis zwei Stammschlafplätze mit dem gewärmten Wasser versorgen.

Eine weitere Idee wäre das Wärmen von Zimmerpflanzen, die allererste verrückte Idee war ein quaderförmiger Pflanzenkübel, wo im Erdreich Edelstahlrohre verlegt sind, die dann dort die Wärme abgeben; Pflanzen reagieren ja sehr positiv im Rahmen der Reaktionsgeschwindigkeitstemperaturregel auf eine Temperaturerhöhung und damit würde die Wärme für was "schönes" verwendet.

Dass Schaumstoff gut isoliert ist klar, ich hatte ein wenig gehofft, dass es vielleicht "irgendein" besonders gut isolierendes Material gibt, das man als Laie nicht direkt kennt und unter Wakü-Spezialisten eventuell wegen LN2-Extremübertaktern bekannt ist.

 

[Martin Gut]

Katzen verstehe ich ganz gut. Unsere Katze hatte ihren Schlafplatz im Keller auf dem Boiler oder noch lieber auf der Bettdeck mit menschlicher Fussheizung.

Ob Schaumstoff, Styropor oder Steinwolle, bei all diesen Isolationen ist es die still stehende Luft die die Wärme dämmt. Darum sind alle etwa gleich gut. Knapp dahinter liegen etwas schwerere Materialien wie Schafwolle, Zellulose, Holzwolle. Wenn man stärker dämmen will, macht man einfach die Schicht etwas dicker.

Besser als diese Dämmungen ist technisch nur schwierig erreichbar. Bei Fenstern bringt man heute üblicherweise auf die eine Scheibe innen eine Silberbeschichtung auf, um die Übertragung durch Strahlungswärme zu verringern. Der nächste Schritt ist dann die Luft gegen ein Edelgas auszutauschen (bei Fenstern) oder gleich ein Vakuum zu machen wie bei einer Thermoskanne zwischen den Glasschichten. Es gibt auch Vakuumdämmplatten, die aber einige hundert € pro Quadratmeter kosten.

Bei so vielen Wärmequellen kann man wirklich nicht viel anderes machen, als die Wärme aus der Raumluft zu nehmen. Ich werde das mal grob durchrechnen, wie viel Wärme sich mit den lediglich 10 Grad Temperaturdifferenz zu den anderen Räumen mit so einem Radiator übertragen lässt.

 

[aBavarian Normie-Pleb]

Danke für Dein Feedback!

Ein wenig wurmt es mich ja schon, eventuell alles (außer Festplatten/SSDs, da mir hier die Flexibiltät über Wechselrahmen das Allerwichtigste ist) irgendwie mit Wakü zu kühlen...

Da müssten wohl einige custom Kühlblöcke her, gibt es für so etwas eine empfehlenswerte Bezugsquelle, die nicht sooo hochpreisig ist?

Die TDP der "Server"-Komponenten ist jeweils <20 Watt, das bedeutet jeder simpelst aufgebaute Block würde das sehr gut wegbekommen, so wenig Durchflusswiderstand wie möglich ist bei der Summe der Teile dann wohl das A und O.

Während ich das hier tippe, wird mir die Idee immer sympathischer, das Entstauben der ganzen Geräte ist für mich mit eine der lästigsten Arbeiten und mit Wakü-isierung könnte man die benötigten Lüftströme deutlich reduzieren...

...dazu freuen sich dann die Katzen über wirklich gewärmte Schlafplätze

 

[Besterino]

Klimagerät?

 

[Martin Gut]

Leider sind "einfach" zu kühlende Teile (CPUs/GPUs) die gringsten Verbraucher in der Kammer.

Ja, das sehe ich auch.

Die beiden Prozessoren werden vermutlich die meiste Zeit anständig ausgelastet. Dann verbrauchen sie je 65 Watt. Zusammen sind das 130 Watt, die man mit einem Wasserkreislauf mit 35 bis 40 Grad abführen kann. Diese Wärmemenge kann man auch recht gut verwerten. Das entspricht ja nur etwa 2 x 60 Watt Glühbirnen. Davon nimmt die Kartze einen Teil und dann vielleicht noch eine Blumenkiste.

Daneben sehe ich noch den CRS326, der etwa 60 Watt saufen kann. Da dürfte es aber schwierig sein, einen so langen passenden Kühlblock zu finden. Die Broadcom haben 4 x 12 W. Die anderen Bauteile ausser SSD/HD kann man vergessen. Das ist schwierig, da die Wärme einzeln zusammen zu kratzen.

Die HDs und SSD verbrauchen je nach Last etwa 4 bis 12 Watt. Bei einer solchen Anzahl dürfte das mit Abstand die grösste Wärmequelle sein.
Wie viele laufen da normalerweise gleichzeitig?

Ein Radiator im Raum hätte den Vorteil, dass man den ganzen Raum mit allen Komponenten kühlt. Gehen wir mal von 30 Grad im Technikraum und 20 Grad im anderen Raum aus. Die Wassertemperatur dürfte dann bei 26 - 28 Grad landen. Da braucht es schon recht eine grosse Fläche, um die Wärme abzugeben. Sicher hat man bei der Temperatur noch kein Problem, dass Pflanzen zu warm bekommen und sehr schnell austrocknen wie das bei Bodenheizungen passiert. Im Winter ist es natürlich schön, die zusätzliche Wärme im anderen Raum zu nutzen. Im Sommer wäre es aber möglicherweise sinnvoller die Wärme mit einem Kühlgerät nach draussen zu befördern.

 

[Martin Gut]

Ich habe mir den MO-RA3 360 einmal angeschaut, gemessen, die Lamellen gezählt und mit den technischen Angaben etwas herum gerechnet. Solche Berechnungen sind natürlich recht ungenau, aber es kann doch etwas zeigen in welcher Grössenordnung man landen wird.

Der Kühler ist recht grobmaschig aufgebaut. Das Wasser fliesst in Kupferrohren und gibt die Wärme auch durch die Lamellen ab. Durch den Aufbau ist er nicht gleich effizient, wie ein feinmaschiger Wasserkühlungsradiator wie man sie in PCs verwendet. Nach den Berechnungen komme ich mit einem gemütlichen Lüfter auf etwa 5 bis 10 Watt Wärmeübertragung pro Grad Temperaturdifferenz. Mit einen starken (lauten) Lüfter kann man das vielleicht auf 20 Watt pro Grad steigern.

Die Temperaturdifferenz im Radiator sollte aber nicht mehr als 2 bis 4 Grad sein. Wenn wir 30 Grad im Raum haben, kommen wir dann auf eine Wassertemperatur von 26 bis 28 Grad. Die Abgabefläche im anderen Raum muss dann schon recht gross sein, um die Wärme weg zu bringen. Der Radiator hat ja auch eine Oberfläche von 2.5 m2. Etwa auf diese Fläche muss man die Wärme dann verteilen, damit man sie etwa gleich gut weg bringt.

Wenn wir mit 5 - 10 Watt pro Grad rechnen und das mit 4 Grad multiplizieren, kommen wir auf 20 - 40 Watt übertragene Leistung. Mit starken Lüftern kann man es auf vielleicht 80 Watt steigern. Das ist alles zu wenig, so dass sich der Aufwand nicht lohnt. Auch wenn ich mich noch um den Faktor 2 verrechnet haben sollte, kommt man nicht in einen vernünftig nutzbaren Bereicht. Die Temperaturdifferenz ist für diese Lösung einfach zu klein. Da lohnt sich der zusätzliche Strombedarf der Lüfter und Pumpe nicht mal.

Also entwerder eine Wasserkühlung der beiden Prozessoren kühlt oder dann müsste man eine ganz andere Lösung der Raumkühlung mit einem Kühlgerät überlegen.

 

[aBavarian Normie-Pleb]

Ja, ich glaube ich hänge alles außer den Festplatten/SSDs in einen Kreislauf.

Wäre denn eine "hybride Lösung" zumindest eine funktionierende Idee, also statt einem Mora 360 beispielsweise zwei oder mehr vollkupferne Radiatoren mit 180 mm-Lüftern in der "luftdichten" Kammer aufzustellen ( z. B. https://www.aquatuning.de/detail/index/sArticle/16418 ), die die Wärmeenergie aus der Luft (Netzteile, Festplatten etc.) mit an das Wasser (CPUs/PCIe-Karten/Switch) übertragen und dann "alles gemeinsam" via Schlauch herausgeleitet wird?

Oder ist hier die Effizienz immer noch ungenügend?

 

[Martin Gut]

Ich habe mir das auch überlegt, ob man beides anhängen kann und habe die Idee schnell wieder verworfen. Dafür müsste die Wassertemperatur unter der Raumtemperatur des Technikraums liegen, also wie gesagt bei 26-28 Grad. Wenn die CPUs das Wasser auf 35 - 40 Grad erwärmen, dann nimmt der Radiator keine Wärme mehr auf sondern gibt Wärme an den Technikraum ab. Dazu wäre bei der Leistung und Wassertemperatur eine Wandfläche von 10 m2 oder 2 grosse Heizungsradiatoren nötig um die Wärme abzugeben. Die Effizienz wird dadurch leider nicht besser.

 

[aBavarian Normie-Pleb]

Also ist das einzige was halbwegs sinnvoll ist soviele Komponenten wie es geht direkt mit Wasserkühlern zu versehen, die Wärme über Schläuche herauszuleiten, entsprechend extern zu nutzen und in der Kammer muss der Rest halt normal mit der Raumluft auskommen?

Aber selbst das dürfte schon etwas bringen, da ja ein paar hundert Watt über Wasser abgeführt werden würden, die sonst die Raumluft miterwärmen.

 

[DommeP]

Moin,

was mir noch eingefallen ist:
Wenn die Temperatur der Abluft vom Rack/Gehäuse deutlich höher ist könnte man auch nen Radiator beim ausblasenden Gehäuselüfter verbauen - man würde den extra Radiatorlüfter sparen und vlt noch ein paar Grad mehr Wassertemperatur bekommen.

Wobei ich aber auch glaube das das direkte Kühlen mit Wasser am meisten bringt...

Gruß,
Domme