Verantwortungsvoller Ressourcenverbrauch
Energieeffizienz als Erfolgsfaktor
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
RZ-Größe als entscheidender Faktor
Direkte Flüssigkühlung: Generell bilden Racks ab einem Leistungsbereich über 50 kW eine spezielle Gruppe. Denn gleichgültig, ob ein Rack oder viele – ab diesem Wert ist oft eine direkte Flüssigkühlung die beste Wahl. Dabei erfolgt die Kühlung der Chips direkt mit Wasser, sodass der Temperaturaustausch an der Wärmequelle stattfindet. Dadurch muss das Kühlwasser auch keine extrem niedrigen Temperaturen aufweisen. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Kühlvariante ist, dass sich die Abwärme durch das Medium Wasser sehr einfach nutzbar machen lässt.
Direct-Expansion-Systeme (DX): Luftgekühlte Server stellen das andere Ende des Kühlspektrums dar. Systeme mit DX-Kühlung gehören zu den Klassikern der Rechenzentrumskühlung. Sie finden insbesondere in kleineren Rechenzentren bis 50 kW Anwendung. Einer der Vorteile liegt in der unkomplizierten und somit kostengünstigen Installation der Systeme.
Direkte/indirekte freie Luftkühlung: Zur weiteren Steigerung der Energieeffizienz lassen sich DX-Systeme mit direkter oder indirekter freier Kühlung ausstatten. Hierbei kann das direkte Ansaugen der kühlen Außenluft erfolgen, um die Server zu kühlen. Alternativ lässt sich die Raumluft über einen Wärmetauscher abkühlen, sodass sich die Geräte nur mit der im Raum vorhandenen Luft kühlen lassen. Mit dieser indirekten Weise entfallen spezielle Filter und Überlegungen zum Einbruchsschutz, die bei der direkten Luftkühlung von zentraler Bedeutung sind. Während sich freie Luftkühlung kostengünstig umsetzen lässt, bringt sie aber auch Herausforderungen mit sich. Die Luftführung benötigt beispielsweise eine spezielle Bauweise des Rechenzentrums, und auch die Außenlufttemperaturen und -feuchtigkeit spielen eine Rolle. Kritische Infrastrukturgeräte der Klasse A1 sollen nach den Ashrae-Richtlinien (American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers) bei einer Temperatur von 15 bis 32 Grad Celsius im Einsatz sein. Im Hochsommer und im Winter liegen die Außentemperaturen oft abseits dieses Bereichs. Abhängig von Standort und Jahreszeit ist es also möglich, dass die freie Luftkühlung zusätzliche Unterstützung benötigt. Freie Luftkühlung ist vor allem für das Thermal-Management im gesamten Raum mit Racks bis zu 5 kW Einzelleistung in Benutzung. Insgesamt zeichnet sich diese Konfiguration durch eine erhöhte Energieeffizienz aus.
Chilled-Water-Systeme (CW): Als Kühllösung ebenfalls sehr beliebt sind CW-Systeme. Im Gegensatz zu DX-Systemen mit direkter freier Luftkühlung erfordern CW-Systeme meistens etwas höhere Investitionen. Dafür punkten CW-Systeme mit nahezu kompletter Planungsfreiheit, da sich das Medium problemlos fast überall, ohne Rücksicht auf Entfernungen und Höhenunterschiede, entlangführen lässt. Sie zeichnen sich durch eine besonders hohe Energieeffizienz in Verbindung mit einem Freikühlwärmetauscher aus. Die Königsdisziplin besteht zusätzlich aus einer Planung mit Gangeinhausung zur Trennung der Warm- und Kaltluftbereiche. Die CW-Kühlung bietet sich insbesondere für Reihen- und Schrankkühlung in Rechenzentren mit einer Gesamtleistung ab 50 kW an.
Indirekte Verdunstung: Eine weitere Methode zur Rechenzentrumskühlung ist die Verwendung von Geräten zur indirekten Verdunstung. Diese Geräte verfügen über einen Kreuzstromwärmetauscher, durch den sich eine Kontamination des Rechenzentrumsbereiches durch die Außenluft vermeiden lässt. Es bestehen ein Rechenzentrums- sowie ein separierter Außenluftkreis. Im Normalfall ist die Luft im Rechenzentrum nur durch den Wärmeaustausch mit der Außenluft realisierbar. Bei erhöhten Außenlufttemperaturen besprüht man den Wärmetauscher zusätzlich mit Wasser. Durch die stattfindende Verdunstung erfolgt die Luftabkühlung. Indirekte Verdunstung eignet sich besonders für Rechenzentren mit über 300 kW. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass der Whitespace nicht beansprucht ist. Neben den grundlegenden Fragen zur Kühlung gibt es auch weitere Themen, mit denen sich Planungsteams auseinandersetzen müssen. Eines davon ist die zukunftsgerichtete Gestaltung von Rechenzentren. Gerade bei neuen Rechenzentren oder größeren Erweiterungen ist dieses Thema von enormer ökonomischer und ökologischer Bedeutung.
- Energieeffizienz als Erfolgsfaktor
- RZ-Größe als entscheidender Faktor
- Für die Zukunft vorbereitet
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