Tipps von Rittal für die Rechenzentrumskühlung

Kostenfaktor Kühlung

Der zunehmende Einsatz von IT-Systemen wird dazu führen, dass der Energiebedarf deutscher Rechenzentren bis zum Jahr 2025 auf 16,4 Milliarden kWh wächst, schätzt das Borderstep Instituts. Bei den hohen Stromkosten wird es für Unternehmen immer wichtiger, die Energiekosten im Rechenzentrum zu senken. Einer der großen Kostenblöcke im laufenden Betrieb ist die Kühlung: Je nach Gesamteffizienz der IT-Anlage kann bis zu einem Drittel der zugeführten Energie auf die Klimatechnik entfallen.

Reihenkühlung mit LCP CW: Das LCP entfaltet seine größte Leistung und Effizienz in Verbindung mit der Gang-Schottung. Ein Doppelboden ist bei diesem Produkt nicht notwendig.

Wer aktuell nur einige wenige IT-Racks betreibt, aber einen starken Ausbau der IT-Umgebung erwartet, muss eventuell das Klimakonzept komplett umstellen. Zum Beispiel von einer Rack-basierten Einzelkühlung mit kältemittelbasierten Systemen auf eine Lösung, die mit Reihenkühlung und Einhausung der IT-Racks arbeitet und ein wasserbasiertes Kühlkonzept verwendet.

Energieeffizienz gefragt

Im Vordergrund des Konzeptes sollte die hohe Energieeffizienz der Gesamtanlage stehen. Generell gilt, dass die Rack-basierte Kühlung die beste Energieeffizienz aufweist. Bei dieser Lösung bilden das IT-Rack und das Kühlgerät eine geschlossene Einheit. Hiermit sind auch hohe Lasten von 40 kW pro Rack kühlbar, allerdings sind die Anschaffungskosten vergleichsweise hoch.

Die Reihenkühlung arbeitet mit dem Prinzip der Einhausung von Schrankreihen. Hier sind die Bereiche vor und hinter den Racks jeweils in einen Warm- und einen Kaltgang geschottet. Ein Kalt- und Warmgang helfen dabei, die Effizienz zu steigern. Weniger effizient ist im Vergleich die herkömmliche Raumkühlung, da hier große Luftmengen bewegt werden müssen.

Tipps für die Gangschottung

Wer sich für eine Gangschottung entscheidet, muss nicht in jedem Fall sein RZ komplett umbauen. Aber auch für gewachsene IT-Umgebungen gibt es Lösungen zum Nachrüsten. Hersteller wie Rittal bieten neben ihren Standardsystemen eine Sondergangschottung an, wenn beispielsweise unterschiedliche hohe Racks, bauseitige Gegebenheiten wie Säulen, Unterzüge oder Feuerlöschung und Beleuchtung mit integriert werden sollen. Grundsätzliche Anforderungen wie Warm- und Kaltgang oder nur ein Kaltgang, Gangbreiten, Fluchtwege und Türöffnungswinkel werden hierbei ebenfalls berücksichtigt.

Monteure nehmen vor Ort das Aufmaß und entwickeln anschließend eine individuelle Lösung. Insgesamt lohnt sich der Aufbau einer Gangschottung eigentlich für jede IT-Umgebung im mittleren und kleinen Leistungsbereich, da sich die Energiekosten für die Klimatisierung langfristig deutlich verringern.

Es sollte sichergestellt sein, dass alle Elemente der Gangschottung und des Kühlsystems aufeinander abgestimmt sind. Passen Elemente nicht zusammen, entweicht die gekühlte Luft und das System wird ineffizient. Darüber hinaus sollten die IT-Verantwortlichen darauf achten, dass die Schottung nur mit flammenhemmenden und hochwertigen Materialen durchgeführt wird.

Simulation schafft mehr Sicherheit

Nicht immer gibt die theoretische Planung klare Antworten darüber, wie sich neue Kühlsysteme in bestehenden IT-Infrastrukturen verhalten. Für mehr Planungssicherheit sorgt eine Simulierung der Luftströme im Rechenzentrum mithilfe spezieller CFD-Software („Computational Fluid Dynamics“). Hiermit erhalten Kunden eine präzise Angabe zum thermodynamischen Verhalten und zur Wärmeverteilung auf Basis einer maßgeschneiderten 3D-Simulationen.

So können Entwickler im RZ eventuell vorhandene Wärmenester sicher identifizieren und sehen auch die Auswirkungen von Ausfällen einzelner Klimasysteme. Eine CFD-Simulation ist besonders dann wertvoll, wenn in gewachsenen IT-Infrastrukturen Veränderungen anstehen. Als Faustformel gilt: Je komplexer das Rechenzentrum aufgebaut ist, desto wertvoller sind die Ergebnisse der Strömungssimulation.

Eine solche Simulation ist allerdings aufwändig und lohnt sich eher für größere IT-Umgebungen. Die damit erreichte Planungssicherheit reduziert das Risiko jedoch erheblich und hilft dabei, die Entscheidung für ein IT-Projekt bei der Geschäftsführung argumentativ abzusichern.

So gelingt die Umsetzung

Das „Liquid Cooling Package“ LCP Inline CW von Rittal ist ein gutes Beispiel für eine kompakte wasserbasierte Kühllösung, mit der sich eine Reihenklimatisierung einfach realisieren lässt. Ein Luft-/Wasserwärmetauscher wird direkt neben den IT-Racks installiert. Die warme IT-Abluft wird an der Geräterückseite angesaugt, gekühlt und nach vorne in den Kaltgang ausgeblasen.

In Kombination mit einer Gangschottung wird die größtmögliche Effizienz und somit die Absenkung von Betriebskosten erreicht. LCP-Inline-Geräte mit Wasser als Kühlmedium ermöglichen eine Kühlleistung von bis zu 55 kW. Einheiten mit Kältemittel als Kühlmedium sind bis 12 kW Kühlleistung einsetzbar.

Mit dem neuen webbasierten IT-Cooling-Kalkulator lässt sich das passende LCP einfach auswählen. Unter Angabe verschiedener physikalischer Parameter wird die Kühlleistung der LCPs errechnet. Zur Projektdokumentation können die kompletten Kalkulationsergebnisse als PDF gespeichert werden. Einen Überblick über effiziente und individuelle IT-Klimakonzepte gibt es im Video.

www.rittal.com

Bildquelle: Rittal

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