Data Center Smart Cooling Solutions

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1 Data Center Smart Cooling Solutions Lösungen für das zukunftssichere Rechenzentrum Racks & Solutions for Business-Critical Continuity

2 Emerson Network Power Business-Critical Continuity - damit Sie weiterhin erfolgreich sind Kernkompetenzen: AC Power Connectivity DC Power Embedded Computing Embedded Power Infrastructure Management & Monitoring Outside Plant Power Switching & Controls Precision Cooling Racks & Solutions Services Surge Protection Kein Unternehmen egal wie groß es ist kann sich einen Ausfall von geschäftskritischen Systemen leisten. Im Laufe der Jahre hat sich Emerson Network Power ein einzigartiges Knowhow angeeignet und steht mit seinem Namen für zuverlässige Stromversorgung, Präzisionskühlung, Connectivity und integrierte Lösungen. So stellen wir sicher, dass Sie den optimalen Nutzen aus Ihren Technologieinvestitionen generiert bekommen. Dank des breiten Technologiespektrums und der umfassenden Kompetenzen von Emerson Network Power wird die gesamte Bandbreite an unternehmensweiten Lösungen für die heute essentiellen Geschäftsanforderungen unterstützt. Kunden auf der ganzen Welt bauen auf unsere Unterstützung, für eine zukunftssichere Investition. Denn Sie wissen, dass wir weltweit gezielte Innovationen und optimierte Lösungen aus einer Hand bieten unterstützt durch zuverlässigen lokalen Service und Support. Wir sind in der Lage, für den stabilen Betrieb Ihrer Netzwerkinfrastruktur zu sorgen unabhängig davon, ob Sprache, Daten oder Multimedia-Inhalte übertragen werden. Dahinter steht ein bewährtes, umfassendes Portfolio an Produkten, Services und Systemen, mit denen eine Vielzahl von Computing-, Telekommunikations-, Healthcare- und Industrieanwendungen unterstützt werden. Dadurch wird eine Vertrauensbasis geschaffen, die nur bei einer Partnerschaft mit Emerson Network Power möglich ist. Unsere Aufgabe ist es, Sie auf das Unbekannte und Unerwartete vorzubereiten. Wir weisen Ihnen den Weg vor dem Hintergrund der dynamischen Veränderungen in Ihrem geschäftlichen Umfeld. Und wir helfen Ihnen, die damit verbundenen Anforderungen zu meistern und den größtmöglichen Nutzen aus Ihren Technologieinvestitionen zu ziehen. Das ist es, was wir mit Business-Critical Continuity meinen. Verfügbarkeit, Effizienz und Zukunftssicherheit Schlüsselthemen für das Rechenzentrum von heute. 2

3 Planungsanforderungen an die Infrastruktur von Rechenzentrum Kein Rechenzentrum ist wie ein anderes RZ-Planungen unterscheiden sich sehr stark durch die Zu erreichenden Zielstellungen und finanziellen Möglichkeiten. Ausgangssituation hinsichtlich des Bestands an Gebäuden, Ausrüstungen und Ressourcen. Schwerpunktsetzung hinsichtlich der Rangfolge von Auslegungskriterien wie Ausfallsicherheit, Rechenleistung, Energieeffizienz, Sicherheitskonzept etc. Für Neuplanungen auf der grünen Wiese ist das relativ überschaubar. Die meisten Kunden müssen aber auf bestehenden RZ (Rechenzentren) und deren Infrastruktur aufsetzen. Sie sind mit Fragen konfrontiert wie: Die Temperatur in diesem Rechenzentrum ist zu hoch oder ist sie niedriger als nötig, und sind deshalb die Rechnungen so hoch? Wir brauchen zusätzliche Server, aber wenn ich nur genau wüsste, wo und welche Ich muss auch die Kühlkapazität erhöhen, aber mir fehlt einfach der Platz für eine neue Einheit! Reicht die Kühlung für die Server aus, wenn eine Einheit unerwartet ausfällt? Nach unseren Erfahrungen wird die Kundenanforderung bestimmt durch: Seine bisherigen Erfahrungen mit bestehenden Einrichtungen und deren wesentlichen Fehlerursachen. Den Kapazitätsbedarf an Rechenleistung. Die angestrebte Serverausstattung wie z. B. Pizza- oder Blade-Server. Die erforderliche Leistungsdichte. Die zur Verfügung stehenden Flächen. Die Beschaffenheit der nutzbaren Flächen hinsichtlich Raumhöhe, Tragfähigkeit und Medienverlegung. 4 Knürr CoolTherm die flächeneffiziente Lösung für Rackkühlung 5

4 Emerson Network Power bietet für die unterschiedlichsten Anforderungen die perfekte Infrastruktur-Lösung: 1. Rackbasierte Kühlung im Kaltraum 2. Reihenbasierte Kühlung im Kaltraum Diese Kühlungsversion mit geschlossenen Kreisläufen zwischen Rack und Kühlkomponente oder gekühlter Luftrückführung ist optimal wenn Hohe Verlustleistungen je Rack zu kühlen sind. Eine Rückwirkung auf das Raumklima ausgeschlossen werden soll, da dessen Kühlkapazität sonst überfordert würde. Nur geringe Aufstellflächen zur Verfügung stehen. Geringe Schallemissionen gefordert werden. Eine hohe Effizienz der Kühlung gefragt ist, was durch kurze Luftwege und eine hohe Kaltwasservorlauftempera tur erreicht wird. Bei Umbau und Wartung ein Backup für die Raumkühlung benötigt wird. Diese Kühlungsversion mit offenen Luftkreisläufen und Rückführung der gekühlten Raumluft in den jeweiligen Kaltgang ist optimal wenn Mittlere Verlustleistungen je Rack zu kühlen sind. Eine Aufstellung auf Doppelböden wegen fehlender Raumhöhe oder aus Kostengründen nicht möglich ist. Die Raumhöhe nur Seitenanbaugeräte zur Erreichung der Kühlleistung ermöglicht. Eine hohe Energieeffizienz durch Trennung von Warm- und Kaltluftzo nen im Raum mittels optimierter Kühlluftmengen erreicht werden soll. Der Freikühlungsanteil durch die dynamische Kaltwasservorlauftemperatur-Regelung maximiert werden soll. Die Kombination mit Geräten zur Feuchte-Regelung und sensiblen Kühlung erforderlich ist. 6 7

5 Emerson Network Power bietet für die unterschiedlichsten Anforderungen die perfekte Infrastruktur-Lösung: 3. Raumbasierte Kühlung 4. Kombination von reihenund raumbasierter Kühlung Diese Kühlungsversion mit offenen Luftkreisläufen und Rückführung der gekühlten Abluft aus den Raumkühlgeräten über den Doppelboden in die Kaltgänge der jeweiligen Doppelreihe ist optimal wenn Geringe bis mittlere Verlustleistungen je Rack zu kühlen sind. Gestiegene Anforderungen an Rechen leistung und Rechnerkapazität durch Aufrüstung oder Umrüstung bestehender Racks erfüllt werden sollen. Eine vom Rack unabhängige Präzisionskühlung mit Feuchteregelung und Luftfiltration zum Einsatz kommen soll. Eine hohe Energieeffizienz durch Trennung von Warm- und Kaltluftzonen durch Umluftkühlgeräte mit dynamischer Regelung der Lüfterdrehzahlen erreicht werden soll. Der Freikühlungsanteil durch die dynamische Kaltwasservorlauftemperatur-Regelung maximiert werden soll. Diese Kombinationslösung von Reihenund Raumkühlung ist optimal wenn Mittlere Verlustleistungen je Rack zu kühlen sind. Gestiegene Anforderungen an Rechen leistung und Rechnerkapazität durch Aufrüstung oder Umrüstung bestehender Racks erfüllt werden sollen. Die Verfügbarkeit durch verbesserte Redundanz gesteigert werden soll. Eine hohe Energieeffizienz durch Trennung von Warm- und Kaltluftzonen und Umluftkühlgeräten mit patentierter Regelung der Lüfterdrehzahlen. Der Freikühlungsanteil durch die dynamische Kaltwasservorlauftemperatur-Regelung maximiert werden soll. Die Kombination mit Geräten zur Feuchte-Regelung und sensibler Kühlung erforderlich ist. 8 9

6 Cooling Solutions Grundprinzipien effizienter Kühlung Drei erprobte und bewährte Grundprinzipen. Lufttrennung bei Rackkühlung 1. Konsequente Lufttrennung Die Trennung von Kühlluft und warmer Abluft ist die Grundvoraussetzung für eine effiziente Kühlung von IT- Komponenten. Einfache mechanische Bauelemente, auf Schrank- wie auf Raum ebene, stehen zur Verfügung. Meist können diese auch nachträglich installiert werden. Es gibt keine Vermischung von Warm- und Kaltluft. Dadurch steigt die Rücklufttemperatur zu den Kühlgeräten und deren Leistung steigt entsprechend an. Die Lufttrennung ermöglicht eine bedarfsabhängige Regelung der Luftversorgung. Es wird immer genau die Luftmenge gefördert, die von den IT-Komponenten benötigt wird. 2. Dynamische Regelung des Kühlsystems Die Regelung der gesamten Kühlkette ermöglicht die jederzeit sichere Kühlung der IT-Komponenten und optimiert gleichzeitig laufend die Energieeffizienz. Kühlgeräte und Kaltwasserversorgung folgen dynamisch dem aktuellen meist sehr variablen Bedarf der IT. Elektronisch kommutierte Lüfter sind schon bei voller Drehzahl besonders energieeffizient und ermöglichen eine stufenlose Drehzahlregelung. Durch einen einfachen patentierten Regelungsmechanismus folgt die Lüfterdrehzahl immer genau dem aktuellen Bedarf an Kühlluft und ermöglicht so eine enorme Senkung der Betriebskosten. Liebert Kompaktchiller mit integrierter Freikühlung 3. Hohes Temperaturniveau maximale Freikühlung Ein weiterer Effekt der Luftschottung ist, dass Hot Spots vollständig vermieden werden und die Kühllufttemperatur auf einen relativ hohen Wert eingestellt werden kann. Der optimale Wert liegt derzeit im Rahmen der ASHRAE Guideline bei etwa 25 C. Damit reicht eine relativ hohe Kühlwassertemperatur für die Kühlung Vergleich PUE aus. Die meiste Zeit arbeiten die Kaltwassersätze im Freikühlungs betrieb, die Kompressoren arbeiten nur wenige Stunden im Jahr. Damit wird auch bei der Kälteerzeugung sehr viel Energie eingespart. Großzügig dimensionierte Wärmeübertrager und eine dynamische Regelung der Kaltwassertemperatur führen zu einer weiteren Optimierung der Ener gieeffizienz. Lufttrennung bei Reihenkühlung Elektrische Leistungsaufnahme [%] Typischer Betriebsbereich -90 % Beleuchtung Elektrische Verluste Luftumwälzung Kühlung IT-Ausrüstung Verbraucher-Anteile PUE=2,0 konventionelle Kühlung PUE=1,25 optimierte Kühlung Durch optimierte Kühlung und Stromversorgung wird ein Lüfterdrehzahl [%] PUE-Wert von 1,25 oder besser erreicht Die Leistungsaufnahme der Lüfter hängt sehr stark von der Drehzahl ab genau gesagt von n 3. Im typischen Betriebsbereich liegt die elektrische Leistungsaufnahme bei nur etwa 10% des Werts bei voller Drehzahl.

7 Hauptkriterien zur Bewertung der Rechenzentrums-Infrastruktur Alle bisher genannten Fragestellungen und Argumentationen lassen sich in drei Hauptkriterien für die Bewertung der Rechenzentrums-Infrastruktur zusammenfassen. 1. Verfügbarkeit Das Hauptkriterium bei allen Typen und Größen von Rechenzentrum ist die Verfügbarkeit. Höchste Rechenleistung, schnellster Zugriff oder geringste Kosten sind nur wenig zielführend, wenn die Verfügbarkeit durch Unsicherheiten, Pannen oder gar längere Ausfälle gefährdet ist. Der Nutzer der Dienstleistungen eines Rechenzentrums, egal ob im eigenen Haus oder ob es sich dabei um einen Kunden handelt, der seine Rechen- leistung extern vergibt, wird ausgefeilteste Rechentechnik auf höchstem Niveau bis hin zum Cloud Computing nur dann honorieren und dafür zahlen, wenn er sich auf die Verfügbarkeit der benötigten Daten zu hundert Prozent verlassen kann. Mit der Rechenzentrum-Infrastruktur von Emerson Network Power sind Sie in der Lage, immer die Stufe der Verfügbarkeit zu erzielen, die Ihrer Aufgabenstellung entspricht. 2. Effizienz Der Kunde, der sich auf die Verfügbarkeit verlassen kann, bleibt weiter unzufrieden, wenn diese Verfügbarkeit mit mangelnder Effizienz erkauft werden muss. Dabei ist Effizienz als multivalenter Begriff zu verstehen. Effizienz umfasst dabei: Die Effizienz der technischen Prozesse, z. B. ausgedrückt durch den Wir kungsgrad der Kühlung oder der Stromversorgung. Die Kosteneffizienz sowohl im Investment als auch bei den Betriebskosten. Beim Investment ist dabei nicht nur die reine Geräteinvestition von Bedeutung sondern besonders auch: - Gebäudekosten - Folgekosten für Rückkühleinrichtungen und - Folgekosten für die Energiebereitstellung. Bei den Betriebskosten sind folgende Faktoren von ausschlaggebender Bedeutung : - Flächennutzungsgrad - Wirkungsgrad der Kühl- und Stromversorgungseinrichtungen - Verbrauchswerte und damit Kosten für Betriebsmittel und - Überwachungs-, Service und Instandhaltungskosten. Die zeitliche Effizienz hinsichtlich der Verarbeitungsgeschwindigkeit und damit des Zeitraumes von der Datenbereitstellung bis zur Ausgabe der Ergebnisse. Effizienzsteigerndes Wärmetauscherdesign 3. Zukunftssicherheit- und Anpassungsfähigkeit Verfügbarkeit und Effizienz reichen nur aus, wenn man kurzfristig und wenig nachhaltig plant, projektiert und realisiert. Deshalb sind für Emerson Network Power Zukunftssicherheit- und Anpassungsfähigkeit ein weiterer entscheidender Faktor für die Entwicklung und Bereitstellung von Rechenzentrums- Infrastruktur. Zukunftssicherheit bedeutet beispielsweise, dass eine Rechenzentrums-Infrastruktur nicht sofort in Frage gestellt werden muss, wenn Forderungen nach steigender Rechenkapazität gestellt werden oder Die Wärmelasten durch neue Servertypen bzw. Veränderungen der Anteile unterschiedlicher Servertypen erhöht oder umverteilt werden oder Strömungsverlauf und -geschwindigkeit, Volumenstrom oder die Druckverhältnisse geändert werden. Die Produkte von Emerson Network Power ermöglichen es durch ihre Zukunfts sicherheit, darauf angemessen und effi zient zu reagieren. Die Anpassungsfähigkeit ermöglicht bereits bei der Planung und Projektierung hocheffiziente Ergebnisse zu erzielen und ist naturgemäß auch Bestandteil der Zukunftssicherheit. Ununterbrochen verfügbare Rechenleistung 12 13

8 Cooling Solutions Produktübersicht Anpassungsfähigkeit wird erzielt durch Faktoren wie: Das breite Portfolio der Emerson Network Power Produktfamilien, das sowohl - Aktive Komponenten wie Kühlein richtungen für Luft/ Luft-, Luft/Wasser- und Luft/ Kältekompressionsmaschinen und Energieversorgung als auch - Passive Komponenten wie Racks, Einhausungen und Energie verteilungen beinhaltet Die Kombinierbarkeit unterschiedlicher Infrastrukturkomponenten, sowohl durch - mechanische Schnittstellen als auch - die einheitliche Kommunikation zwischen Bediener und Gerät sowie auch der Geräte untereinander. Die sinnvolle Staffelung der Gerätedimensionen und Leistungsparameter. In den folgenden Kapiteln mit Informationen zu unserer Rechenzentrums- Infrastruktur, hier im Schwerpunkt aus dem Sortiment von Emerson Knürr und Liebert, finden sie durchgehend jeweils die spezifische Untersetzung dieser drei Hauptkriterien. Knürr DCD Knürr DCL Liebert CRV Liebert CRV Knürr CoolTherm Knürr DCM Baukastenprinzip für die mechanische Kombinierbarkeit der Emerson Network Power Module für Rack und Kühlung. Emerson Network Power IT-Komponenten im Überblick. Die Farben entsprechen den Farbmarkierungen der entsprechenden Produktseiten

9 Cooling Solutions Emerson Network Power Seite Seitenanbau-Kühler Knürr DCL-L: Seite Reihenkühler-Produktfamilie Liebert CRV: Der Knürr DCL ermöglicht die raumunabhängige Kühlung von Serverracks auf Grundlage des Knürr DCM in geschlossener Architektur. Der Knürr DCL ist die hocheffiziente, kostengünstige und service freundliche Lösung für Rackkühlung in Seitenanbauausführung zur vollstän digen Nutzung der Einbauhöhe der Serverracks. Kühlt mit der installierten Kühlleistung bis zu 4 Serverracks. Emerson Reihenkühler sichern eine effiziente Kühlung, konkret zugeschnitten auf die jeweilige Wärmelast, Raumgeometrie und Gebäudeklimatisierung. Liebert CRV030 und CRV034 werden ausschließlich zur kostengünstigen Kühlung der Raumluft eingesetzt. Liebert CRV020, CEV035 und CRV040 übernehmen zusätzlich die Überwachung und Beeinflus sung der Raum- Luftfeuchte. Seite DCL-Produktvariante Knürr DCL-H: Seite Kühltür Knürr DCD: Die neuartige Hybridlösung in der DCL-Variation DCL-H stellt bei offener Architektur sicher, dass die Serverracks keine Wärme last an den Raum abgeben. Die Hybridlösung ermöglicht es, bei notwendiger Steige- rung der Serverperformance ohne Investment für die Erweiterung der Kühlkapazität für den Server raum auszukommen. Kühlt mit der installierten Kühlleistung bis zu 4 Serverracks. Kompaktlösung für Neuaufbau und Nachrüstung. Für volle Ausnutzung der Bauhöhe der Serverracks. Für höchste Energieeffizienz, da Antrieb des Luftstromes durch Serverlüfter. Ermöglicht Festverrohrung des Wasserkreislaufs durch wasserführende Scharniere. Kühlung der heißen Server- Abluft im Rack verhindert Warmgangbildung und Hot Spots im Raum. Seite 30 DCL-Produktvariante Knürr DCL-R: Seite Data Center Modul Knürr DCM : Mit der DCL-Variation DCL-R wird der DCL durch den Einsatz geschlossener Seitenwände und perforierter Türen zum Reihen kühler. Eignet sich besonders für die Anwen dung im SmartAisle - Konzept. Global verfügbare Schrankplattform von Emerson Network Power. Cooling Racks, Power-Racks und Serverracks auf Basis der Knürr DCM -Plattform garantieren problemlose Integrierbarkeit in Schrankreihe. Für jede Anwendung die passende Schrankgröße weltweit. Speziell zugeschnitten auf hohe Traglasten und anwendungsbezogene Kühlung durch spezielle Lufttrennungen. Erdbebenfeste Ausführung als Option

10 Cooling Solutions Emerson Network Power Seite Integrierte Rackkühlung Knürr CoolTherm : Seite Leckagefreie Kühlwasserversorgung Knürr CoolVac : Kompaktlösung für Neuaufbau auf geringster Grundfläche bis 35 kw. Energieeffiziente EC-Radiallüfter versorgen unterschiedlichste Servertypen effizient mit Kühlluft. Ideale Anordnung für Pizza- Server-Einschübe. Weiterentwickelte Luft/Wasser-Wärmetauscher in V-Form. Auch als redundante Ausführung. Verhindert Kühlwasseraustritt zuverlässig durch technologisches Regime Anlagenbetriebsdruck > atmosphärischer Luftdruck. Automatische Sperrung der Anlage durch Ventile bei Rohroder Schlauchbruch. Mit webbasierten Überwachungsfunktionen. Seite Kaltgangeinhausung SmartAisle TM : Seite Präzisions-Raumkühler Liebert PCW: Standardprogramm zur Einhausung von Schrankreihen zur massiven Verbesserung der Kühlungseffizienz. Spezielles Contollersystem kommuniziert mit den übrigen aktiven Kühlkomponenten im Rechenzentrum. Geeignet für Neuaufbau und Nachrüstung bestehender RZ. Die anpassungsfähigen, anwenderfreundlichen Komponenten eignen sich für Server racks unterschiedlicher Typen. Hohe Wirtschaftlichkeit durch industrielle Fertigung und minimalen Montageaufwand im Rechen zentrum. Produktfamilie von 25 bis 161 kw Kühlleistung. Universelle Kühlkonzepte von Kompressorkältemaschinen über Wasserkühlung bis zu Kombinationen mit hohen Anteilen an Freikühlung realisierbar. Universelle Luftführung ermöglicht Anpassung an alle Raum- und Aufstellungskonfigurationen. Hohe Kosteneffizienz im Invest ment und im operativen Betrieb. Seite Modulare Kühlwasserkompaktstation Knürr CoolTrans : Seite Kühlwasserrückkühlung Liebert HPC: Gewährleistet Betriebssicherheit des Wasserkreislaufs durch hydraulische Trennung zum Gebäudekreislauf. Skalierbar in der Kühlleistung durch modularen Aufbau. Ermöglicht Leckageüberwachung. Redundante Komponenten ermöglichen durchgehenden Betrieb auch im Servicefall. Grundlage für die absolute Leckage sicherheit mit dem Knürr CoolVac -System. Produktfamilie von 40 bis 1600 kw Kühlleistung. Universelle Kühlkonzepte von Kompressorkältemaschinen über Wasser- bis Luftkühlung. Hoher Freikühlanteil ermöglicht außergewöhnliche Energieeffizienz und verlängert die Lebensdauer der aktiven Komponenten. Hohe Betriebssicherheit auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen. Geringer Platzbedarf. Geringe Schallemmission

11 Knürr DCL Seitenanbau-Kühler für höchste Leistung Rack-Kühlung ermöglicht Ihnen die Erweiterung der Serverleistung ohne in bestehende Raumkühlung einzugreifen. Knürr bietet Ihnen dafür drei grundlegende Lösungen: 1. Knürr DCL-L Serverrack-Kühlung mit von der Raumluft unabhängigem, geschlossenem Kühlluftkreislauf. 2. Knürr DCL-H Reihenkühllösung für Kaltraumanwedungen mit geschlossenem Warmluftplenum. 3. Knürr DCL-R Reihenkühlung mit offenem Kühlluftstrom für Kaltganganwendungen. Seitenanbau-Kühler für Serverracks mit voller Ausnutzung der Bauhöhe. Für geringeren Leistungsbedarf ist die Kühlluftversorgung für bis zu 4 Server racks möglich. Energieeffiziente EC-Axiallüfter und Hochleistungs-Wärmetauscher stellen die jeweils benötigte gekühlte Luft für unterschiedlichste Servertypen bereit. Zukunftssicher, da gleiches Grundgerät aus Reihenkühlanwendung auch für Rackkühlung einsetzbar. Dynamische Luftversorgung durch hochleistungsfähige EC-Lüfter 20 Knürr DCL Seitenanbaukühler kühlt vier Serverracks 21

12 Knürr DCL 1. Verfügbarkeit Eine der wichtigsten Anforderungen ist für RZ-Betreiber die Sicherung einer unterbrechungsfreien Verfügbarkeit. Knürr sichert dies durch Ausfallsicherheit mittels fail safe - Funktion ( Trotz Fehler Sicher ) des Regelventils: Bei Stromausfall oder Unterbrechung der Steuer leitung schaltet das Regelventil den vollen Kaltwas servolumenstrom in den Wärmeübertrager. Die Hardware der Embedded Controller gewährleistet bei Ausfall einer Komponente autarke Funktionsfortsetzung der Regelung. Die Aktoren der fehlerhaften Komponente arbeiten im fail safe Modus geregelt weiter. Zugriffs- und Datensicherheit mittels HTTPS und SNMP V3 gewährleistet. Alarmmanagement integrierbar in DCIM (Data Center Infrastructure Management ). Embedded Controller realisiert patentiertes Konzept zur Regelung der Lüfterdrehzahlen auf Grundlage indirekter Differenzdruckmessung. Embedded Controller Displayausgabe Embedded Controller Keine Überhitzungsgefahr für Server durch Nutzung der Option Automatische Türnotöffnung für die Knürr- Serverracks. Durch unabhängige Institutionen bestätigte Kühlleistung und Energieeffizienz (Leistungsaufnahme Lüfter/ Pumpe für Kaltwasseranschluss). Gleichmäßiges Temperaturprofil in der Zuluft. Durch n+1 Lüfterredundanz fördern die verbleibenden Lüfter bei einem Lüfterausfall den für die Kühlung benötigten Volumenstrom. Rückschlagklappen verhindern Rezirkulation bei Lüfterausfall. Rückschlagklappen sichern - bei planmäßiger Abschaltung im Wartungsfall - oder bei nicht benötigter Kühlleistung, dass warme Luft aus dem Warmgang in die kalte Rechenzentrumszone strömen kann. Unterstützung des SmartAisle TM - Konzepts - Gleichmäßiges Temperaturprofil in der Verteilung der Zuluft - Längere Überbrückungszeit bei teilweisem Systemausfall - Höhere Redundanz Redundante Stromversorgung mittels A/B Umschaltung für die AC- Einspei sung der Betriebsspannung als Option. Option Zweikreiswärmetauscher si chert Redundanz der Wasserver sorgung wenn beim Anwender für den Betrieb mit erhöhten Anforderungen an die Verfügbarkeit 2 unabhängige Kaltwassernetze installiert sind. Option Integration in Knürr CoolVac - Systeme gewährleistet Leckagesicherheit (Patent angemeldet). Embedded Controller sichert Rückverfolgbarkeit aller Einstellungs veränderungen mittels Login Logging und Event Logging. Option automatische Türnotöffnung für Serverrack Rückschlagklappe offen Rückschlagklappe geschlossen 22 23

13 Knürr DCL 2. Effizienz 3. Zukunftssicherheit / Anpassungsfähigkeit Einfachster Lüfterwechsel Kein RZ-Betreiber kann es sich bei der heutigen Wettbewerbssituation leisten, die Kostenfrage dem Zufall zu überlassen. Wer dabei nur an die Investitionskosten denkt oder Kosten zulasten der Betriebssicherheit sparen will, wird später unliebsame Überraschungen erleben. Eine kluge Entscheidung berücksichtigt die Erfahrung von Knürr im Bereich der Sicherung niedriger Betriebskosten bei höchster Verfügbarkeit: Höhere Leistungsdichte im Rechenzentrum verbessert die Flächennutzung und spart Gebäudekosten. Geringstes Investment für Kühlkomponente durch Nutzungsmöglichkeit für bis zu 4 Server racks pro Knürr DCL, besonders für Knürr DCL60L. Senkung der Betriebskosten durch angepasstes Betriebsverhalten. Das Regelventil optimiert den Kaltwasser volumenstrom für die aktuelle Be triebssituation. Geringer wasserseitiger Druckverlust führt zu geringerer Pumpenantriebsleistung. Energiekosteneinsparung durch Anpassung der Lüfterdrehzahl an den real erforderlichen Volumenstrom mittels Embedded Controller. Geringer luftseitiger Druckverlust führt zu geringerer Leistungsaufnahme der Lüfter. Unsere EC-Lüfter garantieren bei höchster Leistung über den ge samten Drehzahlbereich eine energieeffiziente Betriebsweise. Unterstützung des Personals durch Anzeigemöglichkeit der Effizienzgröße Kühlleistung (Verhältnis el. Leistungsaufnahme Server zu Lüftern). Knürr DCL-60L im Rechenzentrum Zukunftssichere Kühllösung, denn Knürr EC-Lüfter erfüllen bereits heute die ab 2015 gültigen Energieeffizienz- Anforderungen für die CE-Zulassung. 2 Leistungbereiche: - Bis 34 kw - Bis 60 kw Anpassung an verschiedene Geometrien - Höhe 2000/2200 mm - Tiefe in 100 mm-schritten von 1000 bis Ermöglicht Data-Center Upgrade durch schrittweisen Ausbau des Rechen zentrums ohne Neuinvestition in andere Kühlinfrastruktur - Gleiches Grundgerät einsetzbar für Kühlkonzepte Reihenkühlung und - Durch minimale Umrüstung für Rackkühlung. Einfache Umschaltung zwischen 2- und 3-Wege-Ventil durch Kugelhahn im Bypass. Hohe Kaltwasservorlauftemperatur erhöht die Freikühlungsanteile bei der Kaltwassererzeugung und verbessert die Leistungskennzahl (EER) des Chillers. Knürr DCM -Serverrack für Kühlung mit Knürr DCL, Liebert Stromverteilungsmodule und Kabelmanagement integriert. Umschaltung 2/3-Wegeventil Knürr DCL-60L im Testlabor 24 25

14 Knürr DCL Kombinations-Varianten DCL-L ermöglicht effiziente Rackkühlung für 1 bis 4 Server racks Knürr DCL-L Knürr DCL-L Knürr DCL30L solo Knürr DCL-L mit einseitiger Koppelung Knürr DCM * Strömungsbild 2-1 Kombination mechanisch * Strömungsbild Knürr DCL -L High Density Server Rack gekühlt von zwei Knürr DCL60L solo Knürr DCL-L * Strömungsbild mit Knürr DCL30L für Kühlleistungen bis ca. 6 kw/rack; * Strömungsbild 26 * Die Darstellungen des schematischen Strömungsverlaufs zeigen Ansichten von oben, vorn im mit Knürr DCL60L für Kühlleistungen bis ca.12 kw/rack 27 Horizontal schnitt auf eine Serverebene.

15 Knürr DCL Anpassungsvariante Knürr DCL-H Hybridlösung Rack-Kühlung, offene Architektur Knürr DCL-H Knürr DCL-L H solo Rückansicht 1-1Anwendung mechanisch Knürr DCL-H re 1-1 Anwendung Strömungsbild Knürr DCL-H re Kombination mechanisch Kombination Strömungsbild Kaltraum-Konzept. Verlustwärme wird nicht der Raumluft zugeführt. Kein Doppelboden erforderlich. Keine Wärmekonzentration im RZ. Hohe Lufteintrittstemperatur am Wärme tauscher. Beste Energieeffizienz durch hohe Temperaturdifferenzen. Knürr DCL-H Reihenkühlgerät Knürr DCL-R vorbereitet für Umrüstung auf Knürr DCL-H oder Knürr DCL-L. Erhöhte Ausfallsicherheit durch Embedded Controller, auch für SmartAisle TM -Anwendungen. Erweitertes Rack-Monitoring für angeschlossene Serverracks. Unterstützt SmartAisle TM Dynamic Intelligent Control. 2-1 Kombination mechanisch Knürr DCL-H Knürr DCL 30 R Rückansicht 28 29

16 Knürr DCL Basisspezifikation / Bestelltabelle Knürr DCL Basisspezifikation Knürr DCL Bestelltabelle Kühlleistungsstufen/Spezifikation Knürr DCL 30 KW Knürr DCL 34 KW Knürr DCL 60 KW Kühlleistung / Kühlanordnung Breite (mm) Höhe (mm) Tiefe (mm) Wasser- Anschluss Türausführung/ Lüfterzahl Bestell-Bezeichnung Artikel-Nr. Art.-Bezeichnung Knürr DCL für Rack-Kühlung Knürr DCL30L Knürr DCL34L Knürr DCL60L Art.-Bezeichnung Knürr DCL für Hybridlösung Knürr DCL30H Knürr DCL34H - Art.-Bezeichnung Knürr DCL für Reihen kühlung Knürr DCL30R Knürr DCL34R - Nominale Kühlleistung* 30 kw 34 kw 60 kw Volumenstron Luft / Air flow m 3 /h m 3 /h m 3 /h Volumenstrom Wasser / Water flow 4,45 m 3 /h 5,02 m 3 /h 8,90 m 3 /h Max. Wasserdruck / Max. water pressure 10 bar (145 PSI) 10 bar (145 PSI) 10 bar (145 PSI) Lüfterzahl / Number of fans Max. Energieverbrauch Lüfter / Fans power consumption max. Abmessungen (BxTxH) / Dimensions (WxDxH) Tabelle 1: Basis-Spezifikation Knürr DCL * bei zweckmäßiger Kühlung mit 10/16 C Wassertemperatur und 37 C Lufteintrittstemperatur 5 x 170 W 6 x 170 W 4 x 680 W 300x1000(1100)(1200)x2000 [mm] 300x1000(1100)(1200)x2200 [mm] 300x1000(1100)(1200) x2000 [mm] 30 kw Rackkühlung 30 kw Hybridkühlung 30 kw Reihenkühlung 34 kw Rackkühlung 34 kw Hybridkühlung 34 kw Reihenkühlung 60 kw Rackkühlung Vorbereitet Front- u. Rücktür DCL30L 1100 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL30LR02ZNY PA für v. unten geschlossen 5 Stck Axiallüfter DCL30L 1200 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL30L202ZNY PA DCL30L 1300 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL30LH02ZNY PA Vorbereitet DCL30L 1100 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL30LR029NY PA für v. unten oder v. oben DCL30L 1200 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL30L2029NY PA DCL30L 1300 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL30LH029NY PA Vorbereitet Fronttür perforiert DCL30H 1000 mm Kühlwasseranschluss von unten 1100 für v. unten Rücktür geschlossen DCL30H 1100 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL30HR02ZNY PA Stck Axiallüfter DCL30H 1200 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL30H202ZNY PA Vorbereitet DCL30H1000 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben für v. unten 1100 oder v. oben DCL30H 1100 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL30HR029NY PA DCL30H 1200 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL30H2029NY PA Vorbereitet Front- u. Rücktür DCL30R 1000 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL30R102ZNY PA für v. unten perforiert 5 Stck Axiallüfter DCL30R 1100 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL30RR02ZNY PA DCL30R 1200 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL30R202ZNY PA Vorbereitet DCL30R 0100 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL30R1029NY PA für v. unten oder v. oben DCL30R 1100 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL30RR029NY PA DCL30R 1200 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL30R2029NY PA Vorbereitet Front- u. Rücktür DCL34L 1100 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL34LR02ZNY PA für v. unten geschlossen 6 Stck Axiallüfter DCL34L 1200 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL34L202ZNY PA DCL34L 1300 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL34LH02ZNY PA Vorbereitet DCL34L 1100 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL34LR029NY PA001 für v. unten 1200 oder v. oben DCL34L 1200 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL34L2029NY PA DCL34L 1300 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL34LH029NY PA Vorbereitet Fronttür perforiert DCL34H 1000 mm Kühlwasseranschluss von unten 1100 für v. unten Rücktür geschlossen DCL34H 1100 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL34HR02ZNY PA Stck Axiallüfter DCL34H 1200 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL34H202ZNY PA Vorbereitet DCL34H1000 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben für v. unten 1100 oder v. oben DCL34H 1100 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL34HR029NY PA DCL34H 1200 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL34H2029NY PA Vorbereitet Front- u. Rücktür DCL34R 1000 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL34R102ZNY PA für v. unten perforiert 6 Stck Axiallüfter DCL34R 1100 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL34RR02ZNY PA DCL34R 1200 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL34R202ZNY PA Vorbereitet DCL34R 1000 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL34R1029NY PA für v. unten oder v. oben DCL34R 1100 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL34RR029NY PA DCL34R 1200 mm Kühlwasseranschluss von unten oder oben DCL34R2029NY PA Vorbereitet Front- u. Rücktür DCL60L 1100 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL60LR02ZNY PA für v. unten geschlossen 4 Stck Radiallüfter DCL60L 1200 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL60L202ZNY PA DCL60L 1300 mm Kühlwasseranschluss von unten DCL60LH02ZNY PA

17 Knürr DCL Projektbeispiel Branche/Kunde: Rechenzentrum Flughafen Anforderung: Absicherung der steigenden Anforderungen an die Raumkühlung. Notwendige Erhöhung der Rechenleistung erzeugt erhöhten Kühlungsbedarf. Da dieser mit der bestehenden Raumkühlung nicht abgedeckt werden kann, waren alternative Lösungen gefordert. Lösung: Projekt mit 16 Knürr DCL zusammen mit 16 Knürr Server racks. Geschlossene Architektur für Rackkühlung. Projektspezifisch angeordnet in Vierer gruppen und 2 Serverschränke mit je zwei Knürr DCL-L. Knürr DCL-Ausstattung mit Embedded Controller und Touchscreen sowie 3-Wege-Ventil

18 Liebert CRV Reihenkühler mit höchster Leistung auf kleinster Fläche Reihen-Kühlung ermöglicht die Erweiterung der Serverleistung, ohne in die bestehende Raumkühlung einzugreifen. Mittels reihenbezogener Regelung optimieren Sie Temperatur stabilität und Betriebskosten. Emerson Network Power bietet Ihnen dafür zwei grund legende Lösungen, die insbesondere in SmartAisle TM -Systemen vorteilhaft eingesetzt werden : 1. Liebert CRV 300 mm Der Reihen-Kühler saugt Warme Raumoder Gangluft an und gibt sie im offenen Kreislauf gekühlt an den Raum oder den Kaltgang ab. Dabei erzielt er auf geringster Fläche höchste Kühlleistung. 2. Liebert CRV 600 mm Der Reihen-Kühler mit Luftfilterung und Luftfeuchte regelung ergänzt die Liebert CRV mit 300 mm Breite dort, wo die Bedingungen dies erforderlich machen. Energieeffiziente EC-Axiallüfter und Hochleistungs-Wärmetauscher. Im Fall des CR040 stellen Kompressionskühlgeräte die jeweils benötigte gekühlte Luft für unterschiedliche Servertypen bereit. Liebert CRV: Reihenkühlung einfach, sicher und anpassungsfähig 34 35

19 Liebert CRV 1. Verfügbarkeit Rückschlagklappe Liebert CRV 30 offen Rückschlagklappe Liebert CRV 30 geschlossen Ein unverzichtbares Kriterium für RZ- Betreiber ist die Sicherung einer unterbrechungsfreien Verfügbarkeit. Liebert CRV030/CRV034 sichert dies durch die folgenden Aspekte: Durch n+1 Lüfterredundanz fördern die verbleibenden Lüfter bei Lüfterausfall den für die Kühlung benötigten Volumenstrom. Rückschlagklappen verhindern Rezirkulation bei Lüfterausfall. Rückschlagklappen sichern - Bei planmäßiger Abschaltung im Wartungsfall - Oder bei nicht benötigter Kühlleistung, dass warme Luft aus dem Warmgang in die kalte Rechenzentrumszone strömen kann. Durch unabhängige Institutionen bestätigte Kühlleistung und Ener gieeffizienz (Leistungsaufnahme Lüf ter/ Pumpe für Kaltwasser anschluss). Liebert icom-steuerung ermöglicht die Einstellung und Kontrolle aller relevanten Paramenter und zeigt die Dia gnose-ergebnisse auf dem sehr großen Display (320x240 Pixel, mit Hintergrundbeleuchtung) an. Durch die Erfassung der aktuellen Luftfeuchte und -temperatur auf Server-Level wird gesichert, dass der real erforderliche Kaltluft-Volumenstrom bereitgestellt wird. Liebert icom-steuerung ermöglicht die Einbindung in das Gesamt system und erlaubt mehreren Liebert-Kühlein hei ten untereinander zu kommunizieren und dadurch optimal im Sinne einer Steigerung der effektiven Kühl leis tung als Team zusammenzuwirken. Unterstützung des SmartAisle TM -Konzepts - Gleichmäßiges Temperaturprofil in der Zuluft. - Längere Überbrückungszeit bei teilweisem Systemausfall. - Höhere Redundanz. Für die Gewährleistung der Betriebssicherheit auch bei ungünstigen Umgebungsbedingungen sorgen - Option Kondenswasserpumpe - Option Zuluftfilter. Elektrische Sicherheit von unabhängigen Instituten CE-zertifiziert. CB-Testzertifikat. EMV-Test nach FCC-Vorschriften. CSA-Zeritfikat Gerätesicherheit für IT-Equipment für USA und Canada. Redundante Stromversorgung mittels A/B-Umschaltung für die AC-Einspeisung der Betriebsspannung als Option. Option Integration in Knürr CoolVac - Systeme gewährleistet Leckagesicherheit (Patent angemeldet). Luftfeuchte-Sensoren am Lufteintritt des Servers Display icom Interface icom Option: Kondenswasser-Pumpe Option Luftfilter 36 37

20 Liebert CRV 2. Effizienz 3. Zukunftssicherheit / Anpassungsfähigkeit EC-Lüfter mit Lüftersteuerung Für die Reihenkühlung ist die Effizienz stark vom Raumzuschnitt und dessen klimatechnischer Ausstattung abhängig. Durch flexible Reihenkühler und deren Anordnung in Verbindung mit dem Gang-Konzept kann der RZ- Betreiber sehr stark Einfluss auf die Betriebskostenentwicklung nehmen. Wer bei der Projektierung nur an die Investitionskosten denkt oder Kosten zu Lasten der Betriebssicherheit sparen will, wird später unliebsame Überraschungen erleben. Eine kluge Entscheidung berücksichtigt Erfahrung von Emerson im Bereich der Sicherung niedriger Betriebskosten bei höchster Verfügbarkeit: Höhere Leistungsdichte. Besonders der 300 mm breite Liebert CRV ver bessert die Flächennutzung im Rechenzentrum und spart Gebäudekosten. Senkung der Betriebskosten durch angepasstes Betriebsverhalten. Hohe Kaltwasservorlauftemperatur erhöht die Freikühlungsanteile bei der Kaltwassererzeugung und verbessert die Leistungskennzahl (EER) des Chillers. Das Regelventil optimiert den Kaltwasservolumenstrom für die aktuelle Be triebs situation. Geringer wasserseitiger Druckverlust führt zu geringerer Pumpenantriebsleistung. Energiekosteneinsparung durch Anpassung der Lüfterdrehzahl an den real erforderlichen Volumenstrom mittels icom-steuerung. Geringer luftseitiger Druckverlust führt zu geringerer Leistungsaufnahme der Lüfter. Unsere EC-Lüfter garantieren bei höchster Leistung über den ge samten Drehzahlbereich eine energieeffiziente Betriebsweise. Liebert CRV034 Zukunftssichere Kühllösung, denn Knürr EC-Lüfter erfüllen bereits heute die ab 2015 gültigen Energieeffizienz- Anforderungen für die CE-Zulassung. Skalierbare Kühlleistung in 2 Stufen von - bis max. 30 kw - bis max. 34 kw (Bauhöhe 2200) Tiefe: 1000 mm / 1100 mm / 1200 mm Höhe: 2000 mm, 2200 mm Einfache Umschaltung zwischen 2- und 3-Wege-Ventil durch Kugelhahn im Bypass. Wasser Zu- und Abführung wahlweise von unten, von oben oder beides vorbereitet. Steuerung Liebert icom Liebert CRV ist für die Integration in ein Tier IV-Rechenzentrum vorbereitet. Raumfeuchtebeeinflussung durch Ergänzung mit Liebert CRV20/35 oder 40. Siehe separate Druckschrift Liebert CRV Row-Based Cooling; Intelligent Precision Cooling For Data Center Equipment Liebert icom-steuerung sichert - die Unit-to-Unit Kommunikation mit anderen Liebert CRVs. - Erweiterungsmöglichkeit für Kommunikationskarten durch im Standard-Lieferumfang enthaltene IntelliSlot-Gehäuse. - durch Liebert icom Unit Control Nutz barkeit von Intelligent Control mit tels Fuzzy Logic - und Expert Systems -Methoden. - Wählbarkeit proportional einstellbarer PI s als Option durch den Nutzer. - Kompatibilität zu allen Liebert Geräten mit Remote-Monitoring und -Control. - optionale Verfügbarkeit für BMS- Interface via MODbus, Jbus, BACNet, Profibus und SNMP. - benutzerfreundliche Menü führung durch die drei Hauptmenüteile: User Menus, Service Menus and Advanced Menus

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