Prüfung von Kühlmittelschläuchen und -leitungen für Rechenzentren

Warum Flüssigkeitskühlung die Anforderungen an Komponenten verändert

Künstliche Intelligenz (KI) und High-Performance-Computing-Workloads führen zu einer steigenden Wärmedichte in Servern von Rechenzentren. Angesichts steigender thermischer Lasten wächst auch das Interesse an Direct-to-Chip-Flüssigkeitskühlsystemen. In diesen Systemen spielen Schläuche und Leitungen zum Transport des Kühlmittels eine zentrale Rolle. Druck, Temperatur, Beständigkeit gegenüber dem Kühlmedium und Materialeigenschaften zählen dabei zu den entscheidenden Auslegungskriterien.

Um den Anforderungen dieser Anwendungen gerecht zu werden, hat UL Solutions die UL 4303 „Outline of Investigation (OOI) for Hoses and Tubing in Liquid Cooling Systems“ entwickelt. Diese definiert Sicherheits- und Leistungsanforderungen für nichtmetallische Schläuche und Leitungen, die in Flüssigkeitskühlsystemen für elektrische, elektronische und informationstechnische Geräte eingesetzt werden.

UL 4303 definiert Bewertungskriterien auf Komponentenebene, die Entwicklungsteams bereits vor Systemtests und Zertifizierungsverfahren anwenden können. Mit ihrem Fokus auf Schläuche und Leitungen, die in Kühlmittelverteilungssystemen eingesetzt werden, bietet die OOI einen strukturierten Rahmen für die Bewertung von Komponenten entsprechend ihrem Verwendungszweck.

Bewertungskriterien der UL 4303

UL 4303 bewertet die Leistungsfähigkeit von Schläuchen und Leitungen anhand verschiedener Sicherheits- und Beständigkeitskriterien. Dazu gehören unter anderem:

• Mechanische Eigenschaften (z. B. Zugfestigkeit, Dehnung und Druckverformungsrest)
• Druckverhalten (z. B. Betriebsdruck, Prüfdruck, Berstdruck)
• Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen (z. B. Wärmealterungs- und Ozonbeständigkeit)
• Kühlmittelbeständigkeit
• Formstabilität (z. B. Biegeradius und Verformungsverhalten)
• Entflammbarkeit gemäß Prüfung nach UL 94 „Standard for Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances“

Die Kombination dieser Bewertungen schafft einen strukturierten Bewertungsansatz für Schlauch- und Leitungsmaterialien in Flüssigkeitskühlsystemen. Die Kriterien schaffen eine gemeinsame Bewertungsgrundlage über verschiedene Lieferanten, Designs und Entwicklungsprogramme hinweg. Erfahren Sie mehr über unsere Dienstleistungen für Verbrennungs- und Brandprüfungen für Kunststoffe. 

UL 4303 und UL/IEC 62368-1

UL 4303 dient als Ergänzung zu UL/IEC 62368-1 „Einrichtungen für Audio/Video-, Informations- und Kommunikationstechnik - Teil 1: Sicherheitsanforderungen“ und betrachtet die Leistungsfähigkeit von Schläuchen und Leitungen auf Komponentenebene. UL/IEC 62368-1 befasst sich mit Sicherheitsanforderungen auf Systemebene; UL 4303 enthält zusätzliche Bewertungskriterien für Komponenten, die in Kühlmittelverteilungssystemen zum Einsatz kommen.

Diese Unterscheidung liefert Entwicklungsteams zusätzliche Informationen zur Leistungsfähigkeit von Schläuchen und Leitungen in Flüssigkeitskühlungsanwendungen. Gleichzeitig wird eine umfassendere Planung von Produktsicherheit und Zertifizierung unterstützt. UL 4303 ersetzt nicht die Bewertung auf Systemebene. Vielmehr liefert die Norm Bewertungskriterien zur Überprüfung der Komponentenleistungsfähigkeit im Rahmen des gesamten Produktentwicklungsprozesses.

Unterstützung bei Komponentenauswahl und bei Designprüfungen

Entwicklungsteams prüfen häufig verschiedene Schlauch- und Leitungsoptionen und berücksichtigen dabei Aspekte wie Druckbeständigkeit, Kühlmittelverträglichkeit, Verlegungsanforderungen, thermische Belastung und Brandverhalten. UL 4303 bietet einen gemeinsamen Bezugspunkt für die Komponentenauswahl, die Lieferantenprüfung und die Designvalidierung.

Durch die Bewertung von Materialien anhand definierter Kriterien steht Teams für die Prüfung technischer Daten, die Dokumentation von Designentscheidungen und die Vorbereitung auf nachfolgende Phasen der Produktbewertung ein einheitlicher Rahmen zur Verfügung. Gleichzeitig bietet der Rahmen eine gemeinsame Grundlage für den Austausch zwischen Verantwortlichen aus Entwicklung, Reliability Engineering, Compliance und Beschaffung während des gesamten Entwicklungsprozesses.

Bewertung von Schläuchen und Leitungen für Flüssigkeitskühlungsanwendungen

Da der Einsatz von Flüssigkeitskühlsystemen weiter zunimmt, sind Hersteller dazu übergangen, Komponenten früher im Produktentwicklungsprozess zu bewerten, um deren Verhalten im Gesamtsystem besser beurteilen zu können. UL 4303 stellt Bewertungskriterien bereit, die bereits bei der Komponentenauswahl und während der Entwicklung (also noch vor Systemtests) angewendet werden können. 

Haben Sie Fragen zur Anwendung von UL 4303 bei Ihrem Flüssigkeitskühlsystem? Unser Team unterstützt Sie gerne bei Fragen zu Bewertungskriterien, Geltungsbereich und weiteren Schritten. https://www.ul.com/contact-us