APPLICATION IT Cooling Solutions

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1 APPLICATION IT Cooling Solutions Wärmeübertrager der Güntner Gruppe Alle Technologien der Flüssigkeitskühler aus einer Hand

2 Alle Technologien der Flüssigkeitskühler für Rechenzentren und Serverräume Die Güntner Gruppe produziert seit über 80 Jahren Wärmeübertrager für die Kälte- und Klimatechnik. Mit unseren zuverlässigen und innovativen Produkten sind wir einer der weltweit führenden Komponentenhersteller in der Branche. Mit den unterschiedlichen Technologien und unserem Beratungs-Know-how sind wir in der Lage, für jeden Anwendungsfall den optimalen Flüssigkeitskühler zur Verfügung zu stellen. Für die IT-Kühlung bedeutet das hohe Betriebssicherheit und schnelle Amortisation durch geringe Betriebskosten. Technologien trocken besprüht adiabat hybrid Kreislaufunterteilung Die Güntner Gruppe bieten Ihnen Güntner Gruppe Höchste Betriebssicherheit Geringste Schallemissionen Größtmögliche Energiekosten-Einsparung Qualitativ hochwertige Verarbeitung Hohe Beratungskompetenz Zertifizierte Leistungsangaben Lamellierter Wärmeübertrager Höchste Betriebssicherheit Bewährte Technik Glatte Lamellen für eektive Reinigung Garantierte Leistung durch Eurovent-Zertifizierung Ventilatoren EC-Technologie Optimiertes Flügelprofil Geräuscharmer Betrieb Drehzahlregelung Nachtabsenkung für minimale Schallemissionen Plattenwärmeübertrager Großes Leistungsspektrum Kleine Aufstellfläche Angepasste Druckverluste Applikation Kreislaufunterteilung von Primärund Sekundärkreislauf Keine glykolführenden Leitungen im Gebäude Lamellierter Wärmeübertrager Höchste Qualität und Zuverlässigkeit Korrosionsschutz durch KTL-Beschichtung Kleiner Wartungsaufwand Im Vergleich zum Kühlturm Bis zu 10 db leiser Ganzjährig schwadenfreier Betrieb Wassereinsparung ca % Wirtschaftlichkeitsberechnung auf Wunsch Weitere Infos unter: 2 3

3 Indirekte freie Kühlung Ein typisches Einsatzgebiet für die freie Kühlung ist die Bereitstellung von Kaltwasser für die Kühlung von Rechenzentren und Servern. Dadurch werden die Betriebsstunden der Kältemaschine reduziert und ein erheblicher Teil der Energiekosten eingespart. Bei niedriger Außenlufttemperatur kann die Kältemaschine komplett ausgeschaltet werden. Das bedeutet: Einsparung von Energiekosten Längere Lebensdauer der Kältemaschine Weniger Wartungsintervalle. 1 2Kältemaschine Flüssigkeitskühler Güntner GFD mit HydroSpray Plattenwärmeübertrager thermowave Server Flüssigkeitskühler Flüssigkeitskühler Kältemaschine Reihenschaltung Wasser/Glykol Parallelschaltung 16 C Platte 14 C Wasser/Glykol 20 C Liegt die Außenlufttemperatur 2 K unter der Fluidtemperatur (T a = 18 C), wird das Fluid im Flüssigkeitskühler vorgekühlt und die Restkühlung übernimmt die Kältemaschine. Ab einer bestimmten Außenlufttemperatur (z. B. 6 C) übernimmt der Flüssigkeitskühler 100 % der Kühlleistung und die Kältemaschine schaltet sich aus. 16 C Kältemaschine Platte Wenn die Außenlufttemperatur den Wert erreicht, bei dem der Flüssigkeitskühler 100 % Leistung übernehmen kann, werden die Ventile umgeschaltet. Der Flüssigkeitskühler übernimmt die Kühlung. Die Kältemaschine wird ausgeschaltet. Wasser 22 C Für maximale Energieeinsparung Maximaler Nutzen der freien Kühlung 22 C Wasser Prinzipschema einer Reihenschaltung Prinzipschema einer Parallelschaltung 4 5

4 Ca. 50 % Energieeinsparung durch freie Kühlung Durch die freie Kühlung kann ein großer Teil der Jahresbetriebsstunden der Kälteanlage abgedeckt werden. Das folgende Beispiel zeigt die maximal mögliche Einsparung von Energiekosten durch die Installation des Flüssigkeitskühlers und der Kältemaschine als Reihenschaltung. Beispiel: Flüssigkeitskühler und Kältemaschine sind in Reihe geschaltet. Lastprofil: Ganzjähriger Kühlbedarf für Serverkühlung Kühlwasser für Server 22/16 C Abbildung 2 Die Abbildung stellt die Jahresbetriebsstunden der Kältemaschine und des Flüssigkeitskühlers für das gleiche Beispiel mittels einer kumulierten Häufigkeitsverteilung der Jahrestemperaturen dar. Bei dieser Darstellungsform kann die Anzahl der Betriebsstunden für die drei Abschnitte von Abbildung 1 direkt abgelesen werden. Bei 12 C Außenlufttemperatur werden bereits 50 % der Serverkühlung von der freien Kühlung übernommen. Bei 6 C Außenlufttemperatur erreicht man 100 % der Serverkühlung mit der freien Kühlung Absolute Häufigkeitsverteilung Jahrestemperaturverlauf (Frankfurt a. M.) 100 % freie Kühlung Kumulierte Häufigkeitsverteilung Jahrestemperaturverlauf (Frankfurt a. M. ) Kältemaschine 1700 h/a Anteil der freien Kühlung 25 % 50 % 75 % Jahresstunden [h] freie Kühlung Kältemaschine Start: freie Kühlung Temperatur [ C] 6 C 18 C Temperatur [ C] C 12 C 6 C Jahresstunden [h] KM + Flüssigkeitskühler 4400 h/a Start: freie Kühlung 100 % freie Kühlung Flüssigkeitskühler 2700 h/a Abbildung 1 Die Abbildung zeigt die Jahresbetriebsstunden der Kältemaschine und des Flüssigkeitskühlers am Beispiel einer Serverkühlung im Raum Frankfurt am Main. Bei Außenlufttemperaturen 18 C ist ausschließlich die Kältemaschine in Betrieb. Bei Außenlufttemperaturen 6 C ist nur der Flüssigkeitskühler in Betrieb und die Kältemaschine wird nicht benötigt. Zwischen 6 18 C entlastet der Flüssigkeitskühler die Kältemaschine und es kommt zu einem kombinierten Betrieb beider Systeme. Diese Art der Installation führt zu einer hohen Einsparung von Energiekosten. * Start der freien Kühlung bei ΔT = 4 K zwischen Außenlufttemperatur und Wasserrücklauftemperatur von den Servern Volllast-Betriebsstunden pro Jahr Außenlufttemperatur Betriebsart h 18 C Kältemaschine h 6 18 C Flüssigkeitskühler + Kältemaschine h 6 C Flüssigkeitskühler * Standort Frankfurt a. M./Deutschland, Kühlwasser für Server 22/16 C 6 7

5 Trockener Flüssigkeitskühler Professional Dry Ca. 50 % Energieeinsparung bei der Serverkühlung Typischer Einsatzbereich: kw Hohe Betriebssicherheit Lamellierter Wärmeübertrager Höchste Betriebs- und Leckagesicherheit durch bewährtes Güntner Tragrohrsystem Glatte Lamellen für eektive Reinigung Geringe Verschmutzungsneigung Garantierte Leistung durch Eurovent-Zertifizierung Große Typenvielfalt EC-Ventilatoren Hoher Motorwirkungsgrad Niedrige Betriebskosten Integrierte Elektronik mit Drehzahlregelung Datenausgabe aller wichtigen Betriebsparameter Keine bauseitigen Schütze und Überstromauslöser Komplett verdrahtet Niedriger Geräuschpegel ErP-ready Gerätebauformen Bewährte Technik Wartungsfrei Kein Wasserverbrauch Keine Wasseraufbereitung Keine Gefahr von Legionellen Güntner Flüssigkeitskühler IT Solutions Anschlussfertiges Gerät einschließlich Regelung Güntner Motor Management Permanente Überwachung aller wichtigen Anlagenparameter Notbetrieb mit 100 % Ventilatordrehzahl Modbus und Profibus LCMM (Low Capacity Motor Management) Geringstmöglicher Energieverbrauch im Teillastbereich Nachtabsenkung für geringe Schallemissionen Losreißfunktion bei Vereisung/Schnee Transport/Einbringung Wireless Communication Module Web-Browser-Funktionalität W-LAN/LAN-Kabel/VPN-Tunnel Integration ins Firmennetzwerk Anlagenparameter über Web-Browser abrufbar Sehr stabile, verwindungssteife Gehäuse Geringe Anzahl an Kranösen Statischer Nachweis für Hubschraubertransport 8 9

6 Besprühter Flüssigkeitskühler HydroSpray Ca. 60 % Energieeinsparung durch freie Kühlung und Besprühung Typischer Einsatzbereich: kw Lamellierter Wärmeübertrager Höchste Betriebs- und Leckagesicherheit durch bewährtes Güntner Tragrohrsystem Glatte Lamellen für eektive Reinigung Geringe Verschmutzungsneigung Garantierte Leistung durch Eurovent-Zertifizierung Große Typenvielfalt EC-Ventilatoren Hoher Motorwirkungsgrad Niedrige Betriebskosten Integrierte Elektronik mit Drehzahlregelung Datenausgabe aller wichtigen Betriebsparameter Keine bauseitigen Schütze und Überstromauslöser Werkseitig verdrahtet Niedriger Geräuschpegel ErP-ready Transport/Einbringung Sehr stabile, verwindungssteife Gehäuse Geringe Anzahl an Kranösen Statischer Nachweis für Hubschraubertransport Größeres Potential an Energieeinsparung durch Nutzung der Besprühung Absolute Betriebssicherheit bei unerwartet hohen Außenlufttemperaturen Kein Rezirkulationssystem Keine Gefahr von Legionellen Technische Details des Güntner HydroSpray-Systems Typ: Professional Höchstmögliche Wassereinsparung durch patentiertes Güntner Sprühsystem Reduzierte Besprühstunden Große Düsen, geringe Verstopfungsgefahr Keine Druckerhöhungspumpe erforderlich Automatische Entleerung durch Injektorpumpe Wasseraufbereitung Bis 80 h/a: Ohne Aufbereitung Bis 500 h/a: Enthärtung h/a: Enthärtung + Entsalzung Betriebsweise: Bei niedrigen Außenlufttemperaturen: trockener Betrieb Bei hohen Außenlufttemperaturen: besprühter Betrieb GHM Spray Professional Intelligente Regelung spart Betriebskosten. Integriertes Güntner Hydro Management Wasseraufgabe in bis zu 9 Stufen (SectionCycling) Werkseitig komplett verdrahtet 10 11

7 Plattenwärmeübertrager Trennung von Primär- und Sekundärkreislauf Keine glykolführenden Leitungen im Gebäude und im Serverraum Kleiner Footprint Hochwertige Materialien Zerlegbar für Reinigung Bei Bedarf erweiterbar Plattenwärmeübertrager Energieeinsparung durch kleinste Temperaturdierenzen Geringe Verschmutzungsneigung Hohe Ausfallsicherheit durch bewährte Technik Alle wasserberührenden Teile in Edelstahl Montage- und servicefreundlich Kompakte Bauart Einfache Reinigung Erweiterbar Breites Anwendungsspektrum Leistung von kw Verschiedene Plattengeometrien Optimierte Druckverluste Mitglied der Güntner Gruppe Alles aus einer Hand Leichte Abwicklung Genaue Auslegung Primärkreislauf (Wasser/Glykol) Sekundärkreislauf (Wasser) 12 13

8 Referenzen Colocall Internet Data Center Das Colocall Internet Data Center befindet sich in Kiew, Ukraine. Das Datenzentrum stellt Serverkapazitäten für Privat- und Geschäftskunden zur Verfügung. Das Besondere in diesem Fall: Bei den Räumlichkeiten handelt es sich um einen ehemaligen sowjetischen Atomschutzbunker, der zu Serverräumen umgebaut wurde. Nicht nur die Bausubstanz schützt die Daten, sondern auch die zuverlässige Kühlung mit Güntner Wärmeübertragern. In der Anlage sind 12 Güntner Verflüssiger FLAT Compact GVH und 38 Luftkühler CUBIC Compact GHF sowie ein Flüssigkeitskühler V-SHAPE Vario GFD eingesetzt. Telefonica O2 Telefonica O2 setzt bei der Serverraumkühlung im Prager Nagano-Center auf Güntner GVHX-Verflüssiger mit besonders leisen EC-Ventilatoren der Energieeizienzklasse A. In 2 Sälen mit insgesamt ca m 2 Bodenfläche wurden 29 DX-Präzisionsklimaanlagen mit je 105 kw Kälteleistung und weitere vier Anlagen mit je 50 kw Kälteleistung für die Kühlung der Notstromeinspeisung installiert. Alle Anlagen sind zweikreisig, so dass insgesamt 66 Verflüssiger auf dem Dach installiert wurden, davon 58 Geräte mit 64 kw Verflüssigungsleistung und 8 Geräte mit 31 kw Verflüssigungsleistung. Um den Energiebedarf der Kälteanlagen niedrig zu halten, sind sie für eine Temperaturdierenz von ca. 10,5 K (die kleinen sogar nur für 8 K) ausgelegt. Die Entscheidung für die GVHX-Geräte mit microox-technologie lag nicht nur in der hohen Betriebssicherheit begründet; ein weiterer wesentlicher Faktor war das deutlich geringere Gewicht, denn die microox-blöcke bestehen vollständig aus Aluminium. Die alten Kälteanlagen stellen durch die integrierten Freecooling-Wärmeaustauschblöcke noch den Freecooling-Betrieb im Winter sicher. Rechenzentrum einer Versicherung in Köln Es handelt sich um einen der großen Versicherungskonzerne in Deutschland. Die freie Kühlung des Rechenzentrums übernehmen 6 Güntner Flüssigkeitskühler GFD mit HydroSpray-System. Das patentierte Regelsystem SectionCycling von Güntner reduziert die Besprühzeit, spart Wasser und garantiert die volle Leistung der Flüssigkeitskühler bis zu einer Außenlufttemperatur von 40 C. Rechenzentrum Grass Merkur Grass Merkur, ein Dienstleister in den Geschäftsbereichen Data Center Services, Consulting und Software, betreibt in Hannover ein Rechenzentrum, das höchste Anforderungen an Sicherheit und Wirtschaftlichkeit erfüllt. Um Energiekosten einzusparen, wurden 2 Güntner GFD mit je 300 kw Kühlleistung installiert. Die Flüssigkeitskühler entlasten die Kältemaschine und übernehmen bei Umgebungstemperaturen unterhalb 17 C die gesamte Kühlleistung des Rechenzentrums

9 Güntner Serverraum Der neue Serverraum im Güntner Stammhaus Fürstenfeldbruck wurde 2011 in Betrieb genommen und wird mit Flüssigkeitskühlern aus eigener Herstellung höchst energiesparend klimatisiert. In der Endausbaustufe sind 120 kw Kühlleistung erforderlich. Für die Kühlung der wassergekühlten Kältemaschinen und für den Betrieb als Flüssigkeitskühler wurden 2 Güntner GFW mit einer Kühlleistung von je 120 kw installiert. Abhängig von der Außenlufttemperatur und der Kühllast werden die Flüssigkeitskühler nacheinander für den Freikühlbetrieb umgeschaltet

10 1&1 Rechenzentrum in Karlsruhe 100 % Betriebssicherheit Die 1&1 Internet AG, einer der größten Internet-Provider weltweit, suchte eine Konzeption zur Kühlung ihres neuen Rechenzentrums im Raum Baden-Baden. Das Zentrum sollte zu einem zentralen Knoten im internationalen Datenverkehr mit 100 % Betriebssicherheit ausgebaut werden. Standort des neuen Rechenzentrums ist ein ehemaliger Armeebunker, der den Platzbedarf für insgesamt Internetrechner mit der notwendigen Diskretion verbindet. Die für den Betrieb des Rechenzentrums erforderliche Anlagentechnik umfasst neben den unverzichtbaren Kälteerzeugern auch noch Notstromgeräte sowie Rückkühlanlagen, die vollständig auf der Dachfläche des Rechenzentrums installiert werden sollten. Auch die Größe der Maschinen musste also bei der Planung sorgfältig bedacht werden. Um größtmögliche Betriebssicherheit zu erreichen, forderte 1&1 für das Kühlsystem des Rechenzentrums drei vollkommen unabhängige Kaltwasserkreise. Um die Lösung auch unter CO 2 -Gesichtspunkten unangreifbar zu machen, wurden zusätzlich zu den luftgekühlten Kaltwassersätzen noch trockene Freiluftkühler vorgesehen, die über einen Glykolzwischenkreis ab ca. 10 C die Kaltwassersätze mit sehr hoher Eizienz unterstützen. Für die Umsetzung des Konzepts wählte der beauftragte Anlagenbauer Combitherm drei Kaltwassersätze mit einer Leistung von je 900 kw, jede Maschine mit zwei Schraubenverdichtern, zwei kompakten Edelstahl-Plattenwärmeaustauschern mit jeweils zugeordneter Kaltwasserpumpe sowie einem extra für diese Anwendung entwickelten Verflüssiger von Güntner mit besonders hoher Leistungsdichte. Nowadays Data Center Das Nowadays Data Center befindet sich in Sofia, Bulgarien. Auf m 2 sind Serveranlagen installiert. Bei der Planung wurde besonderer Wert auf energiesparende Komponenten und redundante Systeme gelegt. Es wurden nur Anlagenteile von namhaften Markenherstellern eingesetzt. Die 2 großen Flüssigkeitskühler FLAT Vario mit kw werden bei niedrigen Außentemperaturen als Freikühler betrieben und bei höheren Außentemperaturen im Kühlbetrieb einer wassergekühlten Kälteanlage. Moscow II Data Center Das Moscow II Data Center befindet sich auf dem Gelände der Kurchatov-Akademie. Das Datenzentrum ist m 2 groß und bietet bis zu 900 Serverschränken Platz. Es erfüllt alle Anforderungen des TIA-942-Standards bezüglich Redundanz und Zuverlässigkeit. Im Einsatz sind Güntner Verflüssiger FLAT Compact GVHX mit microox-technologie. Jede Kälteanlage verfügt über zwei Verflüssiger, um den redundanten Betrieb sicherzustellen

11 Güntner GmbH & Co. KG Hans-Güntner-Str Fürstenfeldbruck GERMANY Technische Änderungen vorbehalten. KAT 250 DE /