Optimierung der Klimatisierung von Bestandsrechenzentren

Transkript

1 IT Cooling Solutions and Services Optimierung der Klimatisierung von Bestandsrechenzentren Michael JUX - STULZ GmbH STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ1

2 14 Rp/kWh STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ2

3 STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ3

4 Strategische Wahl für ein Rechenzentrum Energie-effizientes System mit geringen Betriebskosten(OPEX) oder Low Cost System mit hohem OPEX aber bedenke: Dein Rechenzentrum läuft nonstop 8760h / Jahr Was heißt das für die Energiekostenrechnung: 1 Kilowatt (1000W) kostet Sie 1.200,- CHF im Jahr * * 14,- Rp / kwh STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ4

5 Optimierung der Klimatisierung von Bestandsrechenzentren Agenda: Vorstellung der STULZ GmbH Klimatechnik Luftseitige Maßnahmen Kältetechnische Maßnahmen Freie Kühlung nachrüstbar? Produktneuigkeiten STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ5

6 STULZ-history 1947 Foundation of Albert STULZ company 1965 Starting the air conditioning business in the Dutch subsidiary 1969 Starting the air conditioning business in Germany 1984 Extension of manufacturing facilities to m² 1986 Extension of manufacturing facilities by a high shelf-storage of 900 m² 1990 Opened subsidiaries Netherlands, Italy, USA, France and the U.K Export to more than 60 countries worldwide 1997 Opened STULZ Air technology USA 2001 Opened STULZ Spa. Italy (Manufacturing!) 2005 Opened STULZ Shanghai (Manufacturing!) 2006 Opened STULZ Mumbai (Manufacturing!) 2007 Opened STULZ New Zealand 2009 Opened STULZ South Africa 2011 Opened STULZ Austria and STULZ Singapore STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ6

7 STULZ weltweite Produktionsstätten STULZ GmbH Hamburg, Deutschland STULZ Air Technology Systems, Frederick/MD, USA STULZ S.p.A., Valeggio sul Mincio (VR), Italien STULZ Air Technology Systems (Shanghai), China STULZ CHSPL (India) P.Ltd., Indien STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ7

8 Headquarter Find STULZ... Germany Production Sites Germany Italy USA India China and more than 100 qualified and professional partners worldwide NEW: Senegal, Cote D Ivoire, Tanzania, Ghana & Zambia STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ8

9 New STULZ Testbench launched in 2008 für... - Kundenabnahmen - Type-Tests - R&D Innovation Center STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ9

10 Produktübersicht: Flexibility and Reliability Kältmaschinen kw Indoor-Chillers & Pumpstations kw ULKs für IT und Telecom kw EC STULZ-eigene Reglertechnik ULK für Telekom Anwendungen 4-20 kw High Density Cooling kw STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ10

11 Rechenzentrum / ITK Raum gestrige und heutige Anforderungen! gestern: homöopathische Wärmelasten 200W/m 2 heute: z.t. Wärmelasten von 2kW/m 2 gestern: normgerechte max. Außentemp. 32 C/40%rel F. heute: max. Außentemp. 35 C -37 C (40 C) gestern: Raumbedingungen heute: Kaltgangbedingungen gestern: Klimatechnik am Tag 1 aufgebaut grobe und feine Technik getrennt heute: skalierbare, mitwachsende Lösungen Klimatechnik in der IT Landschaft gestern: chaotische Anordnung der Racks heute: Warmgang-Kaltgangbildung z.t. mit Einhausung STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ11

12 Energieeinsparung im Luftkreislauf Vom Luftkreislauf zum Klimagerät STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ12

13 Energieeinsparung im Luftkreislauf Die Stellschrauben am Klimagerät 3 1 Ventilatortechnologie Wärmetauscherfläche Luftfilter (Luftfiltertyp und -fläche) 1 4 ULK-Konstruktion (z.b. HE-Rückwand) STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ13

14 3 Energieeinsparung im Luftkreislauf EC-Motor (Electronically Commutated) 3~ V 50/60Hz DC circuit 560V DC Rotor position and voltage supply Stator Sensor for position info S Permanent magnet rotor comply to EMC standards: emissions: EN interference immunity: EN harmonic current emissions: EN STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ14

15 3 Energieeinsparung im Luftkreislauf EC-Motor (Electronically Commutated) input P1 = 3050 W input P1 = 2730 W output loss output loss V Fe1 iron loss 200 W V Fe1 iron loss 80 W V Cu1 copper loss 200W h = 0,82 V Z1 additional loss air gap V Cu1 h = 0,92 V Z1 air gap copper loss additional loss 120 W V slip slip loss 60 W V Z2 V Z2 additional loss V R frictional loss V R frictional loss output P2 = 2500 W Standard Motor output P2 = 2500 W EC Motor STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ15

16 Energieeinsparung im Luftkreislauf 1 Die Stellschrauben am Klimagerät Luftgekühltes Klimagerät (DX) CPD 1062 A ASD 1072 A Breite mm mm Ventilator AC Ventilator EC Ventilator Luftvolumenstrom m 3 /h m 3 /h Ext. Druck 20Pa 20Pa Ventilatorantriebsleistung 7,4 kw 4,6 kw Betriebskosten p.a CHF CHF Betriebskostenreduzierung abs CHF Betriebskostenreduzierung % -38% STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ16

17 Beispiel: Energetische Verbesserung eines Bestandsklimagerätes vorher CCD900CW Trommelventilator CCD900CW EC Ventilator Luftmenge externer Druck Leistungsaufnahme Ventilator m³/h Pa kw ,9 2,6 nachher Betriebskosten (Basis 0,15/kWh) Betriebskosteneinsparung Investition Return on Investment Jahre ,9% ,97 Kaltwassereintritt C Kaltwasseraustritt C Kälteleistung Kältenutzleistung Kältenutzleistungsteigerung kw kw ,1 77,4 3% STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ17

18 Beispiel: 4x 26 C/40% Wasser 10/15 C Energieeinsparung im Luftkreislauf Ausnutzen des Teillastverhaltens bei EC-Lüftern (CW-Standby-Management) Standby Airflow: 3x m³/h Fan power = 3x 12,6 kw = 37,8 kw Lpa,2m = 3x 71,6 db(a) = 76,4 db(a) 3x 146,8 kw = 440,4 kw net sensible 4x 114,6 kw = 458,6 kw net sensible Airflow: 4x m³/h Fan power = 4x 5,3 kw = 21,2 kw Lpa,2m = 4x 62,7 db(a) = 68,7 db(a) => Energieeinsparungen: 16,6 kw x 8760h x 0,14 = ,- 14 Rp/kWh STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ18

19 Energieeinsparung im Luftkreislauf Gesetz der Strömungsmaschine - kubisches Verhältnis 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Luftmenge Energieaufnahme 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1/2 Luftmenge Luftmenge 1/8 Energieaufnahme Leistungsaufnahme STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ19

20 Energieeinsparung im Luftkreislauf Ausnutzen des Teillastverhaltens bei EC-Lüftern (CW-Standby-Management) Vorteile des Standby-Managements: Reduzierung der Lüfter-Aufnahmeleistung Reduzierung des Schallpegels Erhöhung der netto-sensiblen Kälteleistung Und: Weitere Einsparungen möglich, wenn die netto-sensible Kälteleistung konstant gehalten wird: 4x 110,3 kw = 441,2 kw net sensible Airflow: 4x m³/h Fan power = 4x 4,7 kw = 18,8 kw Lpa,2m = 4x 61,5 db(a) = 67,5 db(a) => Energy savings: 19,0 kw x 8760h x 0,14 = Rp/kWh STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ20

21 Gerätehöhe 2496 mm Gerätehöhe 1980 mm Gerätehöhe 1980 mm Energieeinsparung im Luftkreislauf weitere Möglichkeiten die Wärmetauscherflächen zu maximieren! ASD 1150 CW ASD 1510 CW Gerätebreite 2200 mm Gerätebreite 2550 mm ASD 1600 CWE Gerätebreite 2550 mm STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ21

22 Energieeinsparung im Luftkreislauf Beispiel: Größere Wärmetauscherfläche 2 Kaltwassergekühltes Klimagerät ASD1150CW ASD1510CW ASD 1600CWE ASD 1600CWU Breite 2.200mm 2.550mm 2.550mm 2.550mm Zusätzliche Breite +350mm +350mm +350mm Zusätzliche Höhe +516mm +516mm Rückluftbedingung 24 C/50% 24 C/50% 24 C/50% 24 C/50% PKW 10 C/15 C 10 C/15 C 10 C/15 C 10 C/15 C Luftvolumenstrom m 3 /h m 3 /h m³/h m³/h Kälteleistung (netto, sensibel) 73,9kW 77,8 kw 74,8 kw 75,5kW Ventilatorantriebsleistung 5,3kW 3,2kW 2,3kW 1,6kW Betriebskosten Lüfter p.a.*) CHF CHF CHF CHF Betriebskostenreduzierung abs CHF CHF CHF Betriebskostenreduzierung % 40% 57% 70% 0,14 14 Rp / kwh STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ22

23 Energieeinsparung im Luftkreislauf 3 Stellschraube Luftfilter Anfangsdruckverlust "sauber" Enddruckverlust "schmutzig" 3.1 Fliltermatte G Pa Pa 3.2 ZickZackFilter G Pa Pa ZickZackFilterHP G Pa Pa vom sauberen Filter zum schmutzigen Filter : von der kleinen Filterfläche zur großen Filterfläche : Reduzierung der Luftmenge bei gleicher Antriebsleistung des Ventilators. Weniger Luftvolumen kann zu Wärmenestern im Raum führen!! Filtermanagement mit nachgeführter Luftmenge kann dies vermeiden. Reduzierung der Ventilatorantriebsleistung bei gleicher Luftmenge! STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ23

24 Energieeinsparung im Luftkreislauf 4 Stellschraube ULK-Konstruktion: Nachrüsten einer tieferen Rückwand Um 50mm erweiterter Kühleransaugbereich Return On Investment in <=2 Jahre +50mm Kritischer Bereich Luftgekühltes Klimagerät (DX) ASD 541 A ASD 541 A + Tiefe 890 mm mm Luftvolumenstrom m 3 /h m 3 /h Ext. Druck 20Pa 20Pa Ventilatorantriebsleistung 2,6 kw 2,4 kw Betriebskosten p.a CHF CHF Betriebskostenreduzierung abs. 245 CHF Betriebskostenreduzierung % -8% (Dunkelblauer Bereich: Niedriger Luftvolumenstrom) 890mm + 50mm STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ24

25 Energieeinsparung im Luftkreislauf Vom Gesamtsystem zum Luftkreislauf im Rechenzentrum STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ25

26 Richtige Temperatur spezifiziert? Zu niedrige Sollwerte für Rückluft bzw. Zuluft Abluft Rack Empfehlung für Rückluft ULK C ; ~40 % r. H. -sdgfds I M P O R T A N T!!! Wärmelast Q Return Air Room Depending on heat load the return air temp. is at least 2-3K higher than room temperature ULK Zuluft Zuluft: 18 bis 22 C ; ~ 80 % r. H. STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ26

27 Serverlüfterleistung vs. Zulufttemperatur Quelle: ASHRAE STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ27

28 Energieeinsparung im Luftkreislauf Die Stellschrauben im Luftkreislauf: Reduzierung der luftseitigen Widerstände 10 5 Externer statischer Druck Einbauten Zuluft Anzahl Auslässe Anzahl Ausschnitte Luftvolumenstrom Einbauten Rückluft 5 bis 10 Reduzierung der luftseitigen Widerstände = Reduzierung der Lüfterantriebsleitung STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ28

29 Energieeinsparung im Luftkreislauf - Doppelbodenhöhehöher = besser - Leckrate- Maßnahmen - Zuluft oder Kabelwenn beides, dann auch für beides Platz - Anzahl u. Öffnungsgrad der Schlitzplattenweniger ist mehr STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ29

30 Energieeinsparung im Luftkreislauf 5 bis 10 Die Stellschrauben im Luftkreislauf: Reduzierung des luftseitigen Widerstandes um 10Pa bedeutet: 2-3% Reduzierung der Aufnahmeleistung eines EC Ventilators 1-2% Reduzierung der Aufnahmeleistung eines Trommelventilators ACHTUNG: Reduzierung der luftseitigen Widerstände: Der Doppelboden ist ein Druckboden und benötigt für die gleichmäßige Zuluftverteilung einen Überdruck von 10-20Pa! Daher müssen die Auslässe und Schlitzplatten bilanziert sein und ein ausreichender Druck im Doppelboden zu gewährleistet sein. Leckluftraten durch überflüssige Öffnungen sind zu minimieren! STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ30

31 Energieeinsparung im Luftkreislauf 3 bis 10 Die Stellschrauben im Luftkreislauf: Reduzierung der luftseitigen Widerstände Luftgekühltes Klimagerät (DX) CPD 521 A ASD 541 A Breite 1.750mm 1.750mm Ventilator AC-Ventilator EC Ventilator Luftvolumenstrom m 3 /h m 3 /h Ext. Druck 70Pa 70Pa Ventilatorantriebsleistung 4,7 kw 3,0 kw Betriebskosten p.a CHF CHF Luftvolumenstrom m 3 /h m 3 /h Ext. Druck 20Pa 20Pa Ventilatorantriebsleistung 4,5 kw 2,6 kw Betriebskosten p.a CHF CHF Betriebskostenreduzierung abs. 245 CHF 491 CHF Betriebskostenreduzierung % 4% 13% STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ31

32 Energieeinsparung im Luftkreislauf Weitere Stellschrauben im Luftkreislauf: Trennung von warmer und kalter Luft 28 C Luftbypass 13 DT Rackdesign Rackbestückung 18 C Trennung kalte Luft von warmer Luft = maximales DT = max. Energieeffizienz! STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ32

33 ...aber warum immer mit konstanten Luftmengen?? STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ33

34 - Bisher wurde nur der Kompressor bzw. CW-Ventil lastabhängig ( =f [temperatur] ) geregelt. - Und wo ist die Lastabhängigkeit des Lüfters? STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ34

35 Problematik: Zu hohe und ungeregelte Luftmengen im RZ Differenz = LuftvolumenstromKlima MINUS LuftbedarfServerRacks 25.0% 9.1% 25.0% 11.4% 29.5% < >5.0 Fast 60% der RZ s haben einen doppelt zu hohen Luftvolumenstrom Quelle: HP STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ35

36 Druckregelung für Cold-Containment Problematik: - Luftbedarf der Racks hängt von Serverlast und Zulufttemperatur ab - Luftmenge dadurch extrem variabel - Bei "gedrückter" Luft durch das Rack (Überversorgung) vorzeitige Alterung der Server-Lüfter möglich STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ36

37 ...zur Erinnerung: Lüfter in Teillast 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Luftmenge Energieaufnahme 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1/2 Luftmenge Luftmenge 1/8 Energieaufnahme Leistungsaufnahme STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ37

38 Doppelboden Druckregelung Raumdruck Geregelte Jalousieklappen oder Lüfter Differenz- Drucksensor DoBo Druck AIRFLOW & COOLING ON DEMAND! STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ38

39 Nächster Schritt: Druckregelung für Cold-Containment Anwendungen STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ39

40 Das Regelungskonzept Druckregelung für ULK Temperatur- oder druckgeregelte Jalousieklappe Im Doppelboden Geregelter Überdruck für gleichmäßige Luftverteilung in jeder Zone Cold Containment: Geregelt bedarfsabhängige Luftmenge für IT Equipment AirModulator: Doppelbodenplatte mit druckgeregelter Jalousieklappe STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ40

41 AirModulator AirBooster AirBooster Pro STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ41

42 Vorteile: Warum Druckregelung im RZ? Bedarfsabhängige Luftmengen Signifikante Einsparungen der Lüfteraufnahmeleistung bei Teillast im RZ Reduzierte Schallpegel Kontrollierte Luftverteilung Vermeidung von Hot Spots StandBy Management inkl. STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ42

43 Was kommt als nächstes? Cold Containment Regelung live erleben? Aber gerne... jederzeit in unserem Test-Center bei Walter Meier in Zürich STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ43

44 Apropos Teillast: Warum immer mit konstanten Kälteleistungen?? STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ44

45 Vergleichsmessung verschiedener Kompressortechnologien Digital Scroll vs. ON/OFF Scroll vs. EC-Kompressor STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ45

46 COP (kw/kw) 6,25 COP Messdaten für verschiedene Lastzustände COP - Kompressorvergleich 6,18 6,00 5,75 5,50 ZR 144 ZPD 137 ANB 52 5,86 EC-Scroll 5,25 5,00 4,92 4,75 4,78 4,50 4,25 4,00 4,41 4,25 4,11 4,54 4,06 4,65 Herkömmlicher ON/OFF-Scroll 3,75 3,94 3,50 3,25 Digital-Scroll 3,28 3, Anforderung der Kältelast (%) COP = Coefficient of Performance drückt aus, wie viel kw Kälteleistung mit ein kw elektrischen Antriebsleistung vom Kompressor erzeugt werden können. EC Technologie: Inverterbetriebener Scrollkompressor mit EC Antrieb insbesondere im Teillastzustand höchster COP! STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ46

47 Effizienzsteigerung Kompletsanierung. Lohnt es sich alte Klimageräte gegen neue zu ersetzen? STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ47

48 Fallbeispiel 1: Existierende wassergekühlte Klimageräte ltwassergekühlte Klimageräte mit zentraler Kaltwassererzeugung OHNE Freikühlfunktion => CW - System (0,- CHF Investment) im Vergleich Klimageräte mit Direktexpansion, Freikühlungsfunktion und Wasser/Glykolrückkühler => DFC- System Rahmenbedingungen: 400kW Kälteleistung Rückluft 26 C/40%r.H. Standort Zürich 0,14 CHF / kwh 20 % Redundanz STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ48

49 Effizienzsteigerung Beispiel Zürich: OHNE Freie Kühlung gegen MIT Freier Kühlung Invest +100% Energy -49% ROI nach 5 Jahren STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ49

50 Effizienzsteigerung Frage: Ist freie Kühlung für existierende ULKs nachrüstbar? STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ50

51 Typische Verbrauchsanteile im DX-System STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ51

52 Typische Verbrauchsanteile im DX-System FREE-COOLING STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ52

53 Typische Freikühlmethoden 53 STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ53

54 Freie Kühlung nur in Nordeuropa? Frage: Welche Parameter sind für Free-Cooling entscheidend?? Antwort: Einzig und allein: - Jährlicher Temperaturverlauf am Standort - Elektrizitätskosten (z.b. CHF / kwh) - Sollwert der Rückluft im RZ Source: Meteonorm, Switzerland STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ54

55 Effizienzsteigerung DIREKTE freie Kühlung STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ55

56 Direkte Freie Kühlung Klappbarer Wärmetauscher zur Reduzierung der luftseitigen Druckverluste STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ56

57 Beispiel: Direkte Freie Kühlung => 85% des Jahres ca.38kw Leistungsaufnahme der Klimatechnik für die Klimatisierung einer Wärmelast von ca.1,23mw! (PUE < 1,10!) STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ57

58 Direkte freie Kühlung Rahmenbedingungen bei der Standortwahl : Raumfeuchtigkeit Bereich z.b. 20%- 80% r.f.? Eingeständnisse an die Unternehmensicherheit Bauliche Bedingungen: Kanalstrecken möglichst kurz halten (Druckverluste) Luftansaug vor Sonneneinstrahlung schützen Brandschutz STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ58

59 Direkte freie Kühlung und die Feuchte? Beispiel für Rückluft: 27 C / 30-80% r.f. STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ59

60 Das Nachrüstungplenum: EcoCool 2 Für alle Gerätegrößen erhältlich Höhe: 600 mm Tiefe: 990 mm STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ60

61 Allgemeiner Aufbau FreeCooling- Aufsatz Überdruckklappe Downflow ULK MJ61 STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ61

62 Direkte/indirekte freie Kühlung live... Italy Italy STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ62 Holland

63 Direkte/indirekte freie Kühlung live... Turkey Germany South Africa Holland Germany India STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ63

64 Indirekte freie Kühlung Möglichkeiten der Indirekten freien Kühlung Raumluft wird von der Außenluft über ein zwischengeschaltetes Wasser/Glykolmedium entkoppelt" STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ64

65 Funktion der Indirekten Freie Kühlung STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ65

66 Indirekte freie Kühlung Indirekte Freie Kühlung Kaltwassererzeugung mit integrierter Freikühlungsfunktion Raumluft wird von der Außenluft über ein zwischengeschaltetes Wasser/Glykolmedium entkoppelt, Die Kälte wird über Kaltwassererzeuger mit freier Kühlung erzeugt. STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ66

67 Effizienzsteigerung Weitere Stellschrauben an einem Freikühlungssystem Pumpentechnologie Auslegung Rohrleitungssystem inkl. Armaturen Auslegung der Wärmetauscher Lüftertechnologie STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ67

68 Neue Produkte / Lösungen STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ68

69 STULZ CyberBlue STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ69

70 STULZ CyberBlue Wasser als Kältemittel Innovatives, zuverlässiges und sicheres System Höchste Effizienz und Nachhaltigkeit Wettbewerbsfähige Energieeinsparung Integrierte indirekte Freie Kühlung Kältemittelrichtlinien und Gesetze nicht relevant STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ70

71 STULZ CyberBlue System Design Klimagerät mit Wärmetauschereinheit Primärpumpe Rückkühler echiller Klimagerät Lüftereinheit Wasserverohrung Sekundärpumpe STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ71

72 STULZ CyberBlue - Thermodynamik Wasser ist eine bekannte und umweltfreundliche Substanz, hat aber unter bestimmten Konditionen komplexe und schwierige thermodynamische Eigenschaften Die Wassereigenschaften erfordern spezielle Verdampfungs-, Kompressions- und Verflüssigungsprozesse Wasser (R718) R410a Verdampfungsdruck 0,017 bar psi 12,5 bar 181 psi Dampfdichte 0,0128 kg/m³ lb/ft³ 48 kg/m³ 3 lb/ft³ Volumetrische Kältekapazität 30,8 kj/m³ Btu/ft³ 7355 kj/m³ 197 Btu/ft³ Druckverhältnis für Temperaturhub 32K Volumenstrom für 45 kw (154 Btu/h) Kälteleistung Massenstrom für 45 kw (154 Btu/h) Kälteleistung 6, , m³/h 3,090 cfm 22 m³/h cfm 67 kg/h 2.47 lb/min 1056 kg/h 38.8 lb/min STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ72

73 STULZ CyberBlue - Thermodynamik Mehrstufige Vakuumpumpen Warmwasser Kaltwasser Wärmeabfuhr OUT Wärmeabfuhr IN STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ73

74 STULZ CyberBlue EC Motor Höchste EC Motoreffizienz Effizienz > 98% (ohne Inverter) und 95% mit Inverter Quasi verlustfreie magnetische Lagerung (axial und radial) Schmiermittelfreie Lagerung Einzigartige Notlaufeigenschaften mit passiver Stabilität Getestet bis zu UpM Reibungs- und Verschleißfrei Vibrationsfreier, superleiser Betrieb STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ74

75 EER STULZ CyberBlue Höchste Systemeffizienz EER = CyberBlue Klimagerät, luftgekühlt Leistungsaufnahme (aller Systemkomponenten) Kälteleistung Außentemperatur [ C] STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ75

76 Wasser als Kältemittel R718 Normales Trinkwasser Keine Wasseraufbereitung erforderlich Wasserhärte spielt keine Rolle Absolut umweltverträglich Unendlich verfügbar und kostenlos Nicht giftig oder brennbar Keine Energie zur Herstellung erforderlich ODP = 0 und ODP = 0 TEWI konkurrenzlos niedrig und: keine Kosten für Leckageprüfungen STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ76

77 CyberCool 2 STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ77

78 CyberCool CyberCool 2 CyberCool XT STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ78

79 Produktüberblick Luftgekühlt Außenaufstellung Luftgekühlt außen (R410A, EC-Scroll) Luftgekühlt außen (R410A, Scroll fix) kw kw Alle Geräte erhältlich mit und ohne freie Kühlung Luftgekühlt außen (R134a, Schraube variabel) kw Luftgekühlt außen (R134a, Schraube, feste Drehzahl) kw Basis: Wassertemp.: 18/12 C Glykol: 0% Außenluft: 35 C 0 kw 500 kw 1000 kw 1500 kw STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ79

80 Stulz Philosophie warum machen wir das? Vision Warum CyberCool2? - Weltweite Marktführerschaft im Hinblick auf Rechenzentrumskühlung! - Erfüllung der Markterwartung nach horizontal integrierten Kaltwasserund Klimaanwendungen! - Abrundung des Produktportfolios Produktstrategie - Ausführung umweltverträglich, maximale Energie-Effizienz - Qualität zuverlässig, nachhaltig und ausgereift - Technologie mindestens Stand der Technik - Design funktional, flexibel, auf Kundenbedarf abgestimmt - Support schnell, verbindlich, lösungsorientiert - Made in Germany STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ80

81 Produktübersicht Hauptkomponenten Kompressor: Verdampfer: Expansionsventil: Kondensator: Scroll konstant Scroll variabel (EC) Schraube - konstant Schraube variabel Plattenverdampfer (nur Scroll) Rohrbündel DX (Schraube konst.) Rohrb. überflutet (Schraube var.) Elektronisches Expansionsventil Microchannel (Long Life Aluminium) Ventilatoren: Freikühlregister: ausschließlich mit EC-Technologie Kupfer/Aluminium STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ81

82 Hauptoptionen (mechanisch) integrierte Pumpen Lüfter-Diffusor EBM Axitop Klappbare Ventilatoren Verschiedene Hydraulik-Kits z.b. non-glycol FK Registerschutzgitter und viele mehr Wetterschutzdach STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ82

83 Hauptoptionen (elektrisch) Halogen freie Verkabelung Netz-A Netz-B Kompressor Soft-start Doppelte Netzeinspeisung Regler mit USV Pufferung Kompressor Quick-start und viele mehr Spannungsversorgung für externe Komponenten (z.b. Pumpen) STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ83

84 Fazit: Die Basis einer erfolgreichen RZ-Planung: 1. Beachte IMMER die "best practices" (mechanisch, elektrisch, Regelung, etc.) 2. Nutze IMMER die effizienteste Technologie (EC, Gehäuse, Regelung, etc.) 3. Nutze freie Kühlung wenn möglich (direkt oder indirekt) 4. Um optimalen Betriebspunkt zu finden, nutze eine Regelung die ALLE Komponenten im System zentral steuert (CRACs, Chillers, Rückkühler, Pumps, Jalousien, etc.) STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ84

85 Michael Jux Vielen Dank für Ihr Interesse Green IT Mission Energy mit Walter Meier & Stulz Wir machen Klima mit System STULZ MACHT KLIMA MIT SYSTEM MJ85