IBM Data Center Site & Facilities IBM Corporation

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2 Martin Chaloupek IBM Data Center Site and Facilities IBM SMDC Scalable Modular Data Center Solution Für mehr Energie-Effizienz im RZ

3 Was macht uns schon heute zu schaffen im Rechenzentrum? - Gartner Group - Was ist die größte Herausforderung an Ihre RZ-Infrastruktur? - AFCOM - Was macht Ihnen die meisten Sorgen, wenn Sie an die Zukunft Ihres RZ denken? 3

4 Nachhaltige Energie-Effizienz: Reduktion des gesamten Energiebedarfs für IT-Power und die unterstützende Infrastruktur. Energie Kühlung Einsparungs- Potential Kühlung IT Energie IT Vorher Nachher 4

5 Unser Angebot: Konkrete Konzepte für Ihr Rechenzentrum 3 x 3 Rationalize the data Design new 1 center infrastructure infrastructure Extend the life across the company to be responsive of an existing to change data center 2 3 Revitalisierung Rationalisierung Flexibilisierung Energie Effizienz Audit Optimierung Energie, Kühlung und Luftstrom Aufstellungs-Plan Erstellen einer RZ-Strategie Festlegen von Regeln und Prozessen Feedback aus Audits als Input für KVP Kaufen oder selber machen? Mehr Watt pro m²! Mehr IT pro Watt! Konsolidierung von Server und Storage Konsolidierung von RZ-Standorten durch Virtualisierung, Clouds und Hirnschmalz Modulares Design Neueste Kühlungsund IT-Technologie Kombination IT + GLT Recycling gilt auch für das RZ Energie-Effizienz Zertifikat TÜV Story für alle (Green) Stakeholder Nachhaltige Wirkung auch bei Mitarbeitern 2 Fliegen auf 1 Schlag: Vorreiter-Rolle und nachhaltige Senkung von Betriebskosten 5

6 Thermische Analyse und Optimierung: Kühlsysteme als Teil der RZ-Infrastruktur kw pro Rack Konventionelle Raumkühlung Wasserkühlung an Rückwand Kaltgang-Einhausung Wassergekühlte Racks Warmgang-Einhausung (z.b. SMDC) 6

7 IBM s Data Center Family: Revitalisierung und Flexibilisierung in Design und Funktion. SMDC Scalable modular data center EMDC Enterprise modular data center PMDC Portable modular data center High density zone Bis zu 20% Einsparung gegenüber traditionellen Designs. Verschiebung und Reduktion 40-50% der CAPEX und OPEX durch Skalierbarkeit. Komplett operatives RZ im Container. 35% weniger Kosten als bei Generalsanierung. Schlüsselfertig für m² im RZ binnen 8-12 Wochen. Standardisiertes Design je Modul, individuell kombinierbar. Schnelle Umsetzung in 8-12 Wochen. Ohne den laufenden Betrieb zu stören. 7

8 IBM Data Center Family: Revitalisierung und Flexibilisierung SMDC Scalable modular data center Bis zu 20% Einsparung gegenüber traditionellen Designs 8

9 Modell des Scalable Modular DataCenter Temperierte Luft wird an den Raum abgegeben Warmgang Integrierte Power Distribution Unit (UPS ist optional) Türe zum Warmgang und den Rackrückseiten Integrierter Rack air conditioner Equipment Racks transportieren Umgebungsluft ins Rack Hard floor oder Doppelboden 9

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12 Kombination mit anderen Komponenten von APC Closets (1-3 Racks) Computer Rooms (1-5 Racks) Small Data Centers (5-20 racks) Smart-UPS NetShelter VX NetworkAir PA Symmetra RM NetShelter VX NetworkAir PA Symmetra PX InfraStruXure PDU NetShelter VX NetworkAIR FM Medium Data Centers ( racks) Large Data Centers (>100 racks) Symmetra PX InfraStruXure PDU NetShelter VX NetworkAIR FM Symmetra MW InfraStruXure PDU NetShelter VX NetworkAIR FM InfraStruXure 12

13 Global Elite Partner of 13

14 Zusammenfassung SMDC als effiziente Kühllösung im RZ Quelle: APC Hot Air Containment System (SMDC) Einhausung des warmen Ganges zur Vermeidung der Vermischung von kalter und warmer Luft. Integration kompakter wasserbasierender Umluftkühlgeräte in der Rackreihe. Abführung von bis zu 25 kw pro Rack Auf Grund der direkten Kaltluftzufuhr durch die integrierten Umluftkühler kann bei einer reinen Racklösung auf einen Doppelboden verzichtet werden. Kabelführung auf dem Dach der Racks, mit vorkonfektioniertem Tragesystem. Thermisches Modell der Hot Air Containment Lösung von APC. 14

15 Wesentliche Merkmale des IBM SMDC höhere Wärmeübertragungseffizienz (ca. 15%) durch Absaugung der Luft direkt aus dem Warmgang. Die höhere Effizienz ergibt sich weiters aus den größeren Temperaturdifferenzen und vermiedenen Kurzschlüssen von Warm/Kaltluft. Die Effizienz wird weiter gesteigert durch den Betrieb der Kühlanlage mit höheren Ausgangswassertemperaturen höhere Ansauglufttemperatur (ca C) durch direkte Temperaturmessung am Rack. Für typische RZ-Kühlungen folgt daraus abgeleitet höhere Kaltwassertemperatur an der Kälteerzeugung (Kältemaschine). Dadurch steigt der Wirkungsgrad der Kältemaschine individuelle Kühlung jedes Racks gegenüber voller Kühlung der gesamten Rackreihe bei Kaltganglösungen mit steifer Temperatur. D.h. optimale Bedarfsanpassung die installierte IT-Leistung. bessere Führung der Anlage aufgrund direkten Abgreifens der Warmluft am Entstehungsort und der Kapselung des Warmganges, wodurch es zu keiner Vermischung von Warm- und Kaltluft kommt maximale Planbarkeit beim Betrieb der Anlage durch die Abschottung des Warmgangs. Dadurch kann die Kühlkapazität optimal an die Wärmelast der IT-Anlage angepaßt werden. hohe Skalierbarkeit der Warmganglösung aufgrund höherer Priorität der Warmluftabführung gegenüber Kaltluftzuführung. Betrieb der InRow Anlage im Betriebsbereich von 100% Kapazität Dadurch kann meist auf eine Befeuchtung verzichtet werden (Reduktion Energieverbrauch und Wartungsaufwand) 15

16 Referenz-Beispiel: Internationaler Retailer Neubau RZ-Standort Aufgabenstellung Expansion in CEE und Naher Osten Veraltetes RZ gefährdet das Wachstum Schnelle Umsetzung und Green IT Maßnahmen Anbau am Firmensitz in St. Pölten Gebäudehülle, Infrastruktur, Hardware IBM Scalable Modular Data Center mit InfraStruXure Architektur von APC Standardisierung auf IBM BladeCenter Projekt IBM als GÜ: Planung bis Türschnalle Bis zu 40% reduzierter Stromverbrauch Weltweites Echo 16

17 Adaptive floorplan layout, Growth potential for SMDC- as well as legacy area expansion /4/2010

18 Foundation for chiller, also prepared for later expansion Heat insulated building shell, north-west Heat insulated building shell, south-east Dehumidification of building, heating of construction site /4/2010

19 Interior fitting of DC infrastructure aisle Net generator /4/2010

20 Chiller plant, DC infrastructure room to north Foundations of net generator /4/2010

21 Chilled water piping for high density zone Apertures for air circulation to/from DC infrastructure aisle Structural works of the server room, north side Structural works of the server room, south side /4/2010

22 Server room, south side SMDC implementation, north side Server room, north side /4/2010

23 Neu: Erweiterung bei kika/leiner im Altbau High Density Zone 23

24 24 2 4

25 Setzen Sie gemeinsam mit IBM die nächsten Schritte zur nachhaltigen Energie-Effizienz im Rechenzentrum. RZ- und RZ-Infrastruktur Strategie RZ-Infrastruktur Analyse und Bewertung EEA Planung Neubau Adaptierung Standort Bewertung und Auswahl Projekt Planung, Management und Controlling Generalunternehmer und Projekt- Finanzierung Lokales Team Site & Facilities Services IT-Consultants * Architekten * IT-Spezialisten * Haustechniker * Elektrotechniker * Netzwerktechniker * Energie-Effizienz Experten 25

26 Nützliche Links IBM Links: Green IT: Site and Facilities Services: ibm.com/services/at/index.wss/itservice/its/at Partner Links: Schneider Electric: APC High Density: Ökologie Institut: Andere Links: Referenz-Informationen: EU Code of Conduct for Data Centers: by_initiative_data_centers.htm Google Aktivitäten: Uptime Institute: Bitkom: Leitfaden Energieeffizienz-Analysen in Rechenzentren 9.aspx The Green Grid: TÜV Rheinland Energie Effizienz : an=1 26

27 Facebook Xing Twitter Martin Chaloupek Data Center Site & Facilities IBM Österreich GmbH Obere Donaustraße 95 A-1020 Wien Tel: Mobil:

28 Standardwerte IT-Kühlung 160 cfm = 75,5 l/s = 0,075m³/s 1 kw elektr. Leistung wird in 1 kw Abwärme umgewandelt! Luftstrom um 1 kw Wärme abzuführen: - 75 l/s bei klassischem IT-Equipment inkl. 1 HE Server - 40 l/s bei Bladeservern vereinfachte Berechnung der abzuführenden Wärmemenge: Qs = 1,21 x delta t x m³/s Qs = Wärmemenge in kw 1,21 = fester Korrekturfaktor, um das Ergebnis in kw zu erhalten delta t = Temperaturunterschied (kalter zu warmer Luft) m³/s = Luftstrom pro Zeit (in m³/s!) Kaltwassertemperatur ideal bei 12 C - keine Entfeuchtung = keine Kondenswasserbildung - keine zusätzl. Befeuchtung notwendig - geringere Kosten als z.b. 6 C kaltes Wasser 2008 APC-MGE Critical Power and Cooling Services

29 Energieverhältnisse mit HACS Qs = 1,21 x delta t x m³/s 2008 APC-MGE Critical Power and Cooling Services

30 pay as you grow oder Was nicht da ist, braucht auch keinen Strom Verschwendung durch Installation von 100% Infrastruktur ab Tag 1 Einsparungen durch Installation der benötigten Infrastruktur am Tag 1 und skalierbarer Ausbau bei Bedarf 2008 APC-MGE Critical Power and Cooling Services

31 Virtualisierung der IT-Geräte und Verwendung von energiesparenden Prozessoren und Netzteilen, intelligentem Power-Management, etc APC-MGE Critical Power and Cooling Services

32 optimierte USV-Anlagen 2008 APC-MGE Critical Power and Cooling Services

33 Energiesparen bei der Klimatisierung Mit wassergekühlten Klimageräten ist es möglich die freie KühlungK hlung am Chiller zu nutzen Je höher h her die Kaltwassertemperatur (z.zt. 12 C statt früher 6 C) und je höher die zulässige Ansauglufttemperatur der IT-Geräte ist (z.zt. ca C, in Zukunft bis ca C), desto energiesparender die Installation Entfeuchtung der Raumluft durch kalte Wärmetauscher zu vermeiden bedeutet die energiefressende zusätzliche Befeuchtung und weitere Kosten für Reinigung bzw. Austausch der Befeuchtereinheiten einzusparen! Ersparnis: ca. 33% 10-15% 3-5% 2008 APC-MGE Critical Power and Cooling Services

34 weitere Optimierungsansätze: Pumpen, Lüfter, Ventilatoren, Kompressoren sollten elektronisch drehzahlgeregelt sein. Frequenzumrichter zur Spannungs- und Frequenzanpassung einsetzen. SAVE-Berichte (EU-Programm zur Steigerung der Energieeffizienz) Drossel- oder Bypassverluste reduzieren Nutzung der anfallenden Abwärme der Klima-Außenteile (Chiller oder Kondensatoren) z.b. für Heizung in Verbindung mit Wärmepumpen Ersparnis: 33-40% bis zu 60%?? 2008 APC-MGE Critical Power and Cooling Services

35 Klimaanlagen: Miteinander oder gegeneinander? heizen vs. kühlen entfeuchten vs. befeuchten 2008 APC-MGE Critical Power and Cooling Services

36 Warme und kalte Gänge 2008 APC-MGE Critical Power and Cooling Services

37 perforierte Doppelbodenplatten: Luftstrombegrenzungen einfach schwierig unmöglich 2008 APC-MGE Critical Power and Cooling Services

38 optimierte Positionierung: Klimaanlagen in der Schrankreihe Close-Coupled Cooling Rack Klima Rack Klima Rack Klima Rack Rack Klima Rack Klima Rack Draufsicht 2008 APC-MGE Critical Power and Cooling Services

39 Optimierungshilfen: APC White Paper Nr. 113 (englisch) Electrical Efficiency Modeling of Data Centers APC White Paper Nr. 114 (deutsch) Die Umsetzung energiesparender Datencenter 2008 APC-MGE Critical Power and Cooling Services

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