IT-Serverräume

  • Redundante Klimatisierung Technikraum Unitymedia

    Redundante Klimatisierung Technikraum Unitymedia

  • Klimatisierung mit freier Kühlung, Rechenzentrum Aareal Bank, Wiesbaden

    Klimatisierung mit freier Kühlung, Rechenzentrum Aareal Bank, Wiesbaden

Seperator

Der Energiebedarf für den Betrieb von Servern steigt.
Immer mehr Rechenpower benötigt immer weniger Platz, erzeugt aber auch immer mehr Abwärme.
Der Klimatisierung, vor allem aber einer fachgerechten- energetisch sinnvollen Planung von Präzisions-Klimaanlagen in Serverräumen, kommt eine immer wichtiger werdende Rolle zu.
Energiesparende Klimasystem, die die Server mit ausreichender Kühlung versorgen sind, bei immer weiter steigenden Energiekosten unumstößlich, da die Klimatisierung oftmals den größeren Teil der Energie, im Vergleich zu den Serverschränken, benötigt.
Eine nicht vorhandene, oder falsch ausgelegte Klimaanlage, kann zur schnelleren Abnutzung der Hardware und früheren Hardwaredefekten und somit zu Datenverlust führen.

Unterschied zwischen Komfort- und Präzisionsklima.
Die Komfortklimatechnik findet ihre Anwendung im Büro-, Privat- oder auch im Autobereich und sorgt für angenehme klimatische Bedingungen. Hier wird ungefähr 50% des Energieeinsatzes für die Entfeuchtung der Raumluft und die verbleibenden 50 % für die Absenkung der Raumlufttemperatur benötigt.
Beim Präzisionsklima hingegen sollte der Energieeinsatz zur Kälteerzeugung bei 95 % oder höher liegen, bei gleichzeitiger Beachtung der Luftfeuchtigkeit. Der Luftfeuchte kommt eine bedeutsame Rolle zu, da es bei zu niedriger Feuchte im Serverraum zu statischen Aufladungen kommen kann und somit zu Schäden an Serverbauteilen. D.h. eine möglichst niedrige Entfeuchtungsleistung des Präzisionsklimagerätes ist die Vorraussetzung um Energiekosten einzusparen, da die Luftfeuchtigkeit ansonsten mit einem Dampfluftbefeuchter auf die vom Hersteller geforderte Mindestluftfeuchte – wiederum unter Einsatz elektrischer Energie – gebracht werden muss.
Um Hotspots im Serverraum zu vermeiden, ist auf eine optimale Luftverteilung zu achten, was eine höhere Luftleistung erfordert. Auch kommt der Regelgenauigkeit bei Präzisionsklimageräten ein weitaus höherer Stellenwert zu als bei Komfortklimageräten. Abweichungen werden hier nur minimal geduldet, da größere Temperaturunterschiede sowie wechselnde Temperatur- und Feuchteverhältnisse Auswirkungen auf die Hardware und somit die Lebensdauer der einzelnen Serverkomponenten haben können.

Im Interesse der Betreiber von Rechenanlagen sollte die stetige Energieoptimierung der Klimatisierung liegen, um Kosten einzusparen.

Die zur Energieeinsparung erforderlichen Technologien und Lösungen sind bereits verfügbar, sie müssen lediglich konsequent angewendet und aufeinander abgestimmt werden.

Wir zeigen Ihnen wie, sprechen Sie uns an. Wir werden gemeinsam mit Ihnen Lösungen finden, eine optimale Energie- und Kühlungsvariante für Sie zu erstellen.

Technische Darstellung des Free Cooling-Prinzips

Der hydraulische Kaltwasserkreislauf ist, wie unten dargestellt, aufgebaut. Das Freikühlregister wird in Reihe mit dem Plattenverdampfer des Kaltwasserkreislaufes
geschaltet. Ein 3-Wege-Ventil reguliert den Durchfluss durch das Freikühlregister. Ein
sekundärer Regler übernimmt die Ansteuerung des 3-Wege-Ventils.
Der Fühler TA überwacht die Außentemperatur, gleichzeitig überprüft der Fühler TW die Temperatur des vom Verbraucher kommenden Gemisches.
Wenn die am Fühler TA gemessene Umgebungstemperatur unter der Temperatur des vom TW gemessenen Rücklaufwassers liegt, beginnt der Freikühlbetrieb.
Das Regelventil wird angesteuert, das Rücklaufwasser zuerst über das Freikühlregister und dann über den Verdampfer gelenkt.

Sommer-Betrieb
Die Kühlung erfolgt rein mechanisch. Die Außentemperatur (TA=32°C) ist höher als die Kaltwasser-Rücklauftemperatur (TW=18°C). Ein Freikühlbetrieb ist nicht möglich. Das 3-Wege-Ventil (Freikühlventil) bleibt geschlossen.
Übergangs-Betrieb
Die Außentemperatur (TA=5°C) ist niedriger als die Rücklauftemperatur (TW=18°C) des Gemisches. Der sekundäre Regler steuert das 3-Wege-Ventil an und das zu kühlende
Kaltwasser kann im Freikühlregister Wärmeenergie an die kühlere Umgebungsluft abgeben. Eine Vorkühlung findet statt.
Der Fühler des Hauptreglers (TF=16°C) erfasst die Temperatur des in den Verdampfer eintretenden Wassers und schaltet zusätzlich den Verdichter zu.
Winterbetrieb
Die Außentemperatur (TA=-5°C) ist niedriger als die Kaltwasser-Rücklauftemperatur
(TW=18°C). Der sekundäre Regler steuert das 3-Wege-Ventil an und das zu kühlende Kaltwasser kann im Freikühlregister Energie an die kühlere Umgebungsluft abgeben.
Der Fühler des Hauptreglers (TF=13°C) erfasst die Temperatur des in den Verdampfer eintretenden Wassers und schaltet den Verdichter ab. Die Anlage läuft mit hundertprozentigem Freikühlbetrieb.

 
Schaubild Betrieb Free Cooling

Free Cooling

Stromkosten um bis zu 58 % senken

Free Cooling

Die Betriebskosten einer Kälteanlage spielen eine wesentliche Rolle bei der Investitionsplanung. Vorausschauend sollten Folgekosten für den Betreiber berücksichtigt werden. Die Lösung zur Kosteneinsparung heißt „Free Cooling“. Bereits bei Außentemperaturen von 5°C sinken durch die verminderte Leistungsaufnahme eines Kaltwassererzeugers mit Freikühleinrichtung von Walter Meier die Betriebskosten um über 50 %.
Die Mehrinvestition bei einer Kälteanlage mit Freikühlregister amortisiert sich in kürzester Zeit und spart dem Betreiber bares Geld!
Diagramme

FU-Regelung

Weiteres Einsparpotential ergibt sich durch den Einbau eines Frequenzumformers zur Regelung der Verdichterdrehzahl. Hierdurch sind weitere Kosteneinsparungen möglich, diese liegen bei bis zu 25 % der gesamten, zum Betrieb des Kaltwassererzeugers benötigten, Energiekosten. Die größten Einsparungen ergeben sich aus dem geänderten Anlaufverhalten und vor allem im Teillastbetrieb der Anlage.
Sollten Sie nähere Informationen bezüglich einer Frequenzregelung der Verdichter benötigen, stehen wir Ihnen jederzeit gerne zur Verfügung.

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