User Manual

Grundlagen in Rechenzentren
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Building Technologies 049_Data_Centers_A6V10239575_b_de.doc
Fire Safety and Security 11.2011
Kompressoren. Diese sogenannte freie Kühlung ist höchst wirtschaftlich. Daher
werden die Temperaturspezifikationen in Rechenzentren maximal ausgereizt.
Klimatisierung
Die IT-Hardware im Rechenzentrum produziert etwa dieselbe Menge an Wärme-
energie, die sie selbst an elektrischer Energie benötigt. Ohne Kühlung kann es
schnell zur Überhitzung und zum Ausfall der IT-Komponenten kommen. In der
Umgebung kommerziell genutzter Rechenzentren mit ständiger Erweiterung der
Hardware können bei voll genutzten Serverracks 2.5 kW/m
2
an Wärmeenergie er-
zeugt werden. Im Verhältnis zur Gesamtfläche des Rechenzentrums beträgt das
Ergebnis bei voller Auslastung 1.3 kW/m
2
und bei normaler Auslastung ca. 0.5 -
0.7 kW/m
2
.
Verbraucher
Die verschiedenen Verbraucher werden vom Niedrigtemperatursystem mit Kühlmit-
tel versorgt. Abhängig vom Kühlkonzept des Rechenzentrums werden die Schrän-
ke der Umfluft-Klimaanlage, die Rack-Kühlung oder die direkte Kühlung mit Kühl-
wasser versorgt.
Die gekühlte und gefilterte Luft wird von den Schränken der Umluft-Klimaanlage
durch den Zwischenboden zu den Computern transportiert und durch den Raum
zurück zu den Schränken der Umluft-Klimaanlage, wo sie erneut gekühlt wird.
Durch die Auslegung der Warm- und Kaltgänge wird die Energieeffizienz erhöht,
da durch die größeren Temperaturunterschiede mehr Kühlleistung bei geringerer
Luftmenge erzielt werden kann.
Rack-Kühlsysteme können direkt horizontal zwischen den einzelnen Serverracks
installiert werden. In dieser Art System werden die Kühlleitungen direkt in die Ser-
verracks geleitet. Das zusätzliche Leckagerisiko muss in diesem Fall jedoch unbe-
dingt berücksichtigt werden.
Luftstromleitung für die Hardware-Kühlung
Der Energieverbrauch des Lufttransports in einem Rechenzentrum wird oft unter-
schätzt. Im Prinzip gilt: je geringer die Druckunterschiede und je langsamer die
Luftgeschwindigkeit, desto energieeffizienter ist das System. Ebenso gilt: Je höher
der Temperaturunterschied innerhalb des Rechenzentrums im Bereich der Umluft,
desto effizienter kann die Abluft ohne nennenswerte Luftzufuhr abgeleitet werden.
Dem entspricht auch das Einhausungskonzept mit Kalt- und Warmgang.
Außenluftanteil
Menschen in Räumen benötigen frische Luft bzw. Sauerstoff. Da sich in Rechen-
zentren selten Personen aufhalten, ist auf der Frischluftbedarf sehr gering. Direkt
zugeführte Außenluft bedarf normalerweise der Kühlung – außer in Gebieten mit
sehr niedrigen Temperaturen – diese Frischluftzufuhr verbraucht unnötig Energie,
die für die Kühlung benötigt wird. Die Außenluftzufuhr sollte daher auf ein Minimum
reduziert werden. In der Regel reicht eine Stunde Frischluftzufuhr pro Tag völlig
aus.
Layout der Infrastruktur
Infrastruktur-Layout bedeutet die Struktur der einzelnen Anlagenteile auf dem Plan
und in der Schnittdarstellung. Kurze Wege für Stromleitungen und -kabel, Kühl-
wasser- und Luftrohre können wesentlich zur Energieeffizienz beitragen. Auch die
Trennung von Komponenten mit Abwärme von Komponenten, die zu kühlen sind,
sollte ein Ziel sein.