Ist es gefährlich, eine CPU in einer extrem kalten Umgebung zu betreiben?

Wir befinden uns in einer Fischverarbeitungseinheit, in der die Temperatur konstant bei -10 ° C liegt.

Wenn wir hier eine Maschine einsetzen, besteht die Gefahr, dass diese durch die Kälte beschädigt wird? Gibt es irgendwelche Überlegungen, die wir anstellen müssen?

Solange Sie die Maschine trocken halten, sollte es keine wirklichen Probleme geben, einen PC in der Kälte laufen zu lassen. Probleme treten auf, wenn sich auf den Bauteilen Kondenswasser bilden kann.

Ich habe Computer ohne Probleme in Schnellkühler und Kühlfabriken installiert, aber wir mussten sicherstellen, dass die Gehäuse in Gehäusen untergebracht sind, die Feuchtigkeit fernhalten.

Zu diesem Zweck haben wir spezielle Elektronikschränke gekauft, die jedoch nicht ausdrücklich erforderlich sind, solange Sie den Feuchtigkeitsgehalt unter Kontrolle halten können.

Bei zu niedrigen Temperaturen funktioniert es möglicherweise nicht stabil, da Elektrolytkondensatoren bei zu niedrigen Temperaturen nicht ordnungsgemäß funktionieren. Vor allem, wenn die Stromversorgung am günstigsten ist (mit kleinen Kondensatoren).

Darüber hinaus ist eine niedrige Temperatur für die meisten Aluminiumkondensatoren ein Problem: Bei den meisten Typen fällt die Kapazität unter Raumtemperatur schnell ab, während der Verlustfaktor bei –25 ° C zehnmal höher sein kann als bei 25 ° C.

Die meisten Einschränkungen lassen sich auf den Elektrolyten zurückführen. Bei hohen Temperaturen kann das Wasser durch Verdunstung verloren gehen und der Kondensator (insbesondere die kleinen Größen) kann vollständig auslaufen. Bei niedrigen Temperaturen nimmt die Leitfähigkeit der Salze ab, was den ESR erhöht, und die Erhöhung der Oberflächenspannung des Elektrolyten kann zu einem verringerten Kontakt mit dem Dielektrikum führen.

Die Leitfähigkeit von Elektrolyten hat in der Regel einen sehr hohen Temperaturkoeffizienten, typisch sind je nach Größe + 2% / ° C. Der Elektrolyt ist, insbesondere wenn er abgebaut ist, ebenfalls mit verschiedenen Zuverlässigkeitsproblemen verbunden.

---

Quelle: Wikipedia: Elektrolytkondensator -> Zuverlässigkeit und Lebensdauer

Aus diesem Grund werden nur CPUs (und andere Halbleiterkomponenten) auf niedrige Temperaturen gekühlt, nicht der gesamte Computer.

Der normale Arbeitsbereich für die meisten Kondensatoren liegt zwischen -30 ° C und + 125 ° C

---

Quelle: Elektronik-Tutorials: Elektronik-Tutorial über Kondensatoreigenschaften

Zufälligerweise sind eine Reihe von Experimentierservern in unmittelbarer Nähe meines Büros installiert - insbesondere auf dem Dach des Gebäudes, in dem ich arbeite -, die möglicherweise einige relevante reale Daten liefern.

Sie sind Teil eines Experiments des Helsinki Institute for Information Technology zur Kühlung von Servern mit ungefilterter Außenluft bei Umgebungstemperaturen zwischen -20 ° C und + 20 ° C. Ursprünglich wurden die Server einfach in ein handelsübliches Campingzelt gestellt (um sie vor Schnee, Regen und Taubenmist zu schützen) und über den Winter laufen gelassen. Seitdem haben sie ein kleines Gewächshaus auf dem Dach gebaut , in dem die Server laufen (und einige Pflanzen wachsen).

Bisher scheint das Experiment ein Erfolg zu sein. Wie einer der Forscher schreibt,

"Die angesaugte Serverluft wird in keiner Weise gefiltert. Die am häufigsten gestellte Frage ist, ob die in den Servern kondensierende Feuchtigkeit sie schädigt. Die Kondensation funktioniert jedoch in umgekehrter Reihenfolge, da die Server durch Luft gekühlt werden, sodass sie immer wärmer sind als die Luft um sie herum. "

Wenn wir hier eine Maschine einsetzen, besteht die Gefahr, dass diese durch die Kälte beschädigt wird? Gibt es irgendwelche Überlegungen, die wir anstellen müssen?

Stellen Sie sich einen heißen Sommertag vor und Sie haben gerade das Gras in Ihrem Garten gemäht. Sie gehen hinein und holen ein kaltes Getränk heraus, setzen sich und genießen die Landschaft ... Dann bemerken Sie, dass Ihr Getränk mit Kondenswasser bedeckt ist .

Betrachten Sie einen kalten Wintertag, Sie haben gerade die Auffahrt verlassen. Sie gehen hinein und holen ein heißes Getränk heraus, setzen sich und genießen die Landschaft ... Dann bemerken Sie, naja, nichts - es bildet sich kein Kondenswasser.

Aus diesem Grund kann es in den meisten Fällen keinen Schaden anrichten, einen Computer einfach der Kälte auszusetzen. Computer sind eher kalt als heiß, und solange Sie einen kalten Computer nicht in einen heißen Raum stellen (wie im ersten Beispiel kann dies zu Kondensation im Inneren des Gehäuses führen und daher einige Komponenten kurzschließen), sollten Sie dies nicht tun ein großes Problem sein.

Beachten Sie, dass Sie, wenn Sie jemals einen eiskalten Computer ins Haus bringen müssen (dh wenn Sie den Computer draußen bei -10 ° C und drinnen bei 21 ° C aufbewahren), sicherstellen sollten, dass die gesamte Kondensation beseitigt ist, bevor Sie ihn an das Stromnetz anschließen und Starten Sie es. Wenn Sie sich nicht sicher sind, lasse ich den Computer einige Tage im Haus, damit die Feuchtigkeit verdunsten kann und damit sich die Temperatur / Luftfeuchtigkeit im Gehäuse angleicht.

Stellen Sie außerdem sicher, dass, wenn der Computer Witterungseinflüssen ausgesetzt ist (z. B. Niederschlag, hohe Luftfeuchtigkeit usw.), möglicherweise zusätzliche Vorkehrungen getroffen werden müssen (wasserdichtes Gehäuse, feuchtigkeitsbeständiges Gehäuse, ausreichende Belüftung).

Beim Versagen von Komponenten besteht für Sie bei -20, -30 Grad, bei denen das Gerät versagt, eine ernsthafte persönliche Gefahr. Feuchtigkeit und Sättigung werden jedoch schnell zu einem Problem, wenn die Komponenten Feuchtigkeit aufnehmen.

Wenn sich das Gerät in einer Umgebung mit konstanter sehr niedriger Temperatur befindet, reichen ein versiegeltes Gehäuse und extern angebrachte Kühlkörper aus.