Klimatisierung
Freikühlung im Rechenzentrum: Hype oder unverzichtbar?
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Optimierung der Kühlleistung durch Verdunstungskälte
Durch den Einsatz von adiabater Kühlung ist es möglich, die Freikühlleistung noch weiter zu optimieren. Die Adiabatik nutzt den physikalischen Effekt der Verdunstungskälte: Von Düsen fein zerstäubtes Wasser wird hierbei auf die Lamellen des Wärmetauschers gesprüht. Beim Phasenübergang vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatszustand entzieht das Wasser der Umgebungsluft Wärme und kühlt diese ab. Die Anwendung der Adiabatik hat aber durchaus auch Nachteile: So besteht die Gefahr der Keimbildung (Legionellen). Hier muss durch entsprechende Maßnahmen wie beispielsweise eine regelmäßige Reinigung der Wärmetauscher oder ein erhöhter Wasserdurchsatz entgegengewirkt werden. Dabei gilt zu bedenken, dass sich bei steigendem Durchsatz auch der Wasserverbrauch negativ auf die Bilanz auswirkt.
Wirtschaftlichkeit ist Trumpf
Das große Potenzial der freien Kühler wird ersichtlich, wenn man den Stromverbrauch verschiedener Kühllösungen gegenüberstellt: Geht man von einem Rechenzentrum (RZ) mit einer benötigten Kälteleistung von einem Megawatt am Standort Frankfurt am Main aus, liegt der Stromverbrauch der Anlage bei Kühlung durch konventionelle Chiller und Umluftkühlung bei 1.465.290 kWh (1,167 pPUE) pro Jahr. Ersetzt man den Chiller gegen ein Modell mit freier Kühlung und Adiabatik, sinkt der Stromverbrauch im Jahr auf lediglich 542.384 kWh (1,062 pPUE). Insgesamt liegt das energetische Einsparpotenzial damit bei deutlich über 50 Prozent.
Rechenzentren gehören nicht nur zu den größten Energieverbrauchern der IT-Branche, sondern verursachen auch einen entsprechend hohen Ausstoß des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2). Da es schon seit längerer Zeit das politische Ziel ist, die CO2-Emissionen drastisch zu verringern, führt auch aus ökologischer Sicht kein Weg an der freien Kühlung mehr vorbei. So fallen beim normalen Chiller 772 Tonnen des Treibhausgases pro Jahr an, während die Kombination aus freier Kühlung und Adiabatik lediglich auf 286 Tonnen kommt.
Eindeutige Vorteile
Die Vorteile der freien Kühlung gegenüber sonstigen Kühllösungen sind evident. Bei einem in Mitteleuropa platzierten Rechenzentrum trägt Free Cooling ganz erheblich zur Reduzierung der Energiekosten bei. Das Ergebnis kann durch Einsatz der Adiabatik noch weiter verbessert werden. So ist dann durchaus bereits ab einer Außentemperatur von 28 Grad Celsius der Einsatz der freien Kühlung möglich. Sie schont nicht nur die Finanzen des Unternehmens, sondern auch, dank deutlich verringerter CO2-Emissionen, die Umwelt. So lässt sich unterm Strich festhalten, dass es beim Einsatz der freien Kühlung eigentlich nur Gewinner gibt. Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist Free Cooling allein allerdings nicht mehr ausreichend. Intelligente Optionen wie der gleitende Mischbetrieb oder der Einsatz adiabatischer Kühllösungen sollten in jedem Fall in Betracht gezogen werden, um die Energieeffizienz des Rechenzentrums zu maximieren.
Thomas Nieschalk ist Systems Engineer Cooling DC Application Center – DACH bei Schneider Electric.
- Freikühlung im Rechenzentrum: Hype oder unverzichtbar?
- Optimierung der Kühlleistung durch Verdunstungskälte
- Hinweis für eine optimale Energie- und CO2-Bilanz
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