test 5/10/2015 Energieeffiziente Kühllösungen für Rechenzentren und industrielle Anwendungen Das entspricht KW pro Rackn
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- Harald Günther
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1 industrielle Anwendungen Rechenzentren und Serverräume Seite Seite 5 Komfortkühlung Datencenterkühlung W/m² W/m² Quelle: ASHREA Datacom Third Edition Series Seite Seite 7 Das entspricht KW pro Rackn Quelle: ASHREA Datacom Third Edition Series Seite Seite 9 1
2 Classes Applications IT Equipment Environmental Control A1 A2 A3 A4 B C Datencenter office, home, Transportable enviroment Point of-sale Equipment Enterprise Server Volume servers, storage products, PC,workstations PC, laptops, printers PC, PDA s Tightly controlled Some control No control Quelle: ASHRAE Datacom Third Edition Series 1 Rechenzentren und Serverräume Systeme für Serverräume bis ca. 50 KW Seite Seite 11 Systeme für Serverräume bis ca. 50 KW Systeme für Serverräume bis ca. 50 KW Klimaschrank Lufteintritt Verdampfungsregister Luftfilter Rack oder Rackreihe Stufenlos geregelter EC-Ventilator Stufenlos geregelter EC-Verdichter Klimaschrank Luftaustritt Seite Seite 13 Systeme für Serverräume bis ca. 50 kw mit direkter freier Kühlung Systeme für Serverräume bis ca. 50 kw mit direkter freier Kühlung Seite Seite 15 2
3 Systeme für Serverräume bis ca. 50 kw mit direkter freier Kühlung Systeme 1. Rechenzentren für Serverräume und > 50 KW Serverräume Seite Seite 17 Das System: FreeCooling mittels DX System Aufbau DX Präzisionsklimaschrank mit Free Cooling Trockenkühler mit EC Ventilatoren Stufenlos geregelter EC Ventilator Verdampfungsregister Elektronisches Expansionsventil Kühlwasser Stufenlos geregelter EC-Verdichter Freikühlklimaschränke Seite Seite 19 Aufbau DX Präzisionsklimaschrank mit FreeCooling Systeme für Serverräume > 50 kw Freikühlregister Kühlwasseregler Plattenwärmetauscher Freikühlventil Seite Seite 21 3
4 ESEER test 5/10/2015 Das System: Free Cooling mittels CW System Funktion mechanische Kühlung Kaltwassersatz Schraubenkompressoren frequenzgeregelter Verdichter stufenlose Scrollverdichter Systemtrennung Kaltwasser Kaltwasserklimaschränke Seite Seite 23 Funktion mechanische Kühlung Anlaufstrom < 5A Motorleistungsgrad > 0,95 Stufenlose Regelbarkeit ESEER bis zu 5,1 Reduzierung des Schalls in Teillast Hohe Umgebungstemperaturen möglich 5,00 4,50 4,00 Funktion mechanische Kühlung 2 Inverterschrauben + EC-Ventilatoren 2 Inverterschrauben 1 Inverterschraube 3,50 Standardschraubenmaschien 3, Kühlleistung (A35;W7) [kw] Seite Seite 25 Aufbau CW Präzisionsklimaschrank Aufbau CW Präzisionsklimaschrank Kaltwasserregister Stufenlos geregelter EC Ventilator Kaltwasserventil Seite Seite 28 4
5 Energieverbrauch in einem Datencenter Luftverteilung 37 % des Energieverbrauches im RZ verursacht das Kühlsystem Netzteile/ Licht ect; 3% USV; 10% Luftverteilung; 12% IT-Hardware; 50% Kühlung; 25% Quelle: DENA: Deutsche Energieagentur Seite Seite 30 Serverraum ohne Einhausung Serverraum ohne Einhausung Seite Seite 32 Serverraum ohne Einhausung Serverraum mit Einhausung Seite Seite 34 5
6 Ventilatoren bei Festdrehzahl Luftmengenregulierung Feste Drehzahlen bewirken hohe Druckdifferenz zwischen Kaltgang und Ansaug Klimaschrank bis 30 PA Variable Ventilatordrehzahl in Abhängigkeit vom Differenzdruck zwischen Kaltgang und Luftansaug der Klimaschränke ca. 7 Pa Seite Seite 36 Energieeinsparung über Luftverteilung Energieeinsparung über DataLink Differenzdruckregelung der Ventilatoren mittels PID- Regelung auf 7 Pascal Differenzdruck im Kaltgang ergibt eine Einsparung bis zu 80% der Ventilatorleistung 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 2 Geräte mit 100%, 1 StandBy Gesamtenergieverbrauch 100% 3 Geräte mit 66%, keins in StandBy Gesamtenergieverbrauch 35% Seite Seite 38 Einbindung FreeCooling Einbindung FreeCooling Microchannel Verflüssigungsregister + EC Axialventilatoren Verdampfer 3 Wege Ventil Kompressor Kältekreis Niederdruck Kältekreis Hochdruck Wasser Seite Seite 40 6
7 M TCE FZAL M test 5/10/2015 Einbindung FreeCooling Einbindung FreeCooling Kältemaschine Fab.: Econdition Rückkühlwerk Fab.: Econdition Legende: Pumpe 1-stufig Temperaturfühler M M Temperaturfühler maschinenintern Kaltwasser Vorlauf (kalt) Kaltwasser Rücklauf (warm) FRKP bis zu 16 % Verbraucher Kaltwasser weniger Jahresenergieverbrauch verglichen mit gängigen Freikühlsystemen Seite Seite 42 Ersteller: Erstellungsdatum: ANLAGENKONZEPTION 1x KM + Freie Kühlung Auftragsnummer --- Version: Datum: Anlagenschema Reihenschaltung mit Pumpe Blatt: 1 Seiten: 2 Sommerbetrieb Übergangsbetrieb Seite Seite 45 Einbindung einer Wärmepumpe Winterbetrieb Seite Seite 47 7
8 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Seite 49 8
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