AERIS ANLAGEN MIT INDIREKTER VERDAMPFUNGSKÜHLUNG FÜR RECHENZENTREN

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1 ANLAGEN MIT INDIREKTER VERDAMPFUNGSKÜHLUNG FÜR RECHENZENTREN

2 DER GLOBALE DATA CENTER MARKT Der Markt für die Klimatisierung von Rechenzentren wird Erwartungen gemäß in den nächsten fünf Jahren mit einer CAGR (jährlichen Wachstumsrate) von zirka 12% ansteigen der Marktwert wird von den derzeitigen 4,91 Billionen $ auf 8,07 Billionen $ ansteigen und sich so verdoppeln. DER GLOBALE IP-DATENVERKEHR DER RECHENZENTREN WIRD SICH IN DEN NÄCHSTEN 5 JAHREN VERDREIFACHEN Der globale IP-Datenverkehr der Rechenzentren ist im Zeitraum mit einer jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 25% stetig gestiegen. Das Wachstum wird vor allem durch drei Hauptfaktoren angetrieben: 8 Bedarf an größeren Online- 7 7,7 Speicherressourcen; 6 6,4 Die neue Möglichkeit, eine größere 5 Datenmenge zu analysieren (ein 5,2 4 Phänomen mit der Bezeichnung 4,2 Big Data Analysis, das auf die 3 3,3 Analyse komplexer Systeme 2 2,6 wie Wetterprognosen oder die 1 Vorhersage von sozialem Verhalten 0 angewandt wird); Steigende Nachfrage an Cloud- Jahr Anwendungen. Zettabyte / Jahr Der Datenverkehr von Cloud-Rechenzentren wird von 2012 bis 2017 mit einer CAGR von 35% schneller als der konventionelle IP-Datenverkehr ansteigen und ein in diesem Zeitraum ein 4,5-faches Wachstum verzeichnen. Der globale Cloud-Datenverkehr überschritt 2012 die Zettabyte-Grenze, und bis 2017 werden mehr als zwei Drittel des gesamten Datenverkehrs von Rechenzentren cloudbasiert sein. Der Cloud-Datenverkehr wird % des gesamten Rechenzentrenverkehrs darstellen. Der Anstieg des Cloud-Datenverkehrs ist vor allem auf die schnelle Einführung von und Umstellung auf Cloud-Architekturen und die Fähigkeit der Cloud-Rechenzentren, beträchtlich höhere Datenverkehrslasten zu verarbeiten, zurückzuführen. ENERGIEEFFIZIENZ & PUE-WERTE: EINE MARKTANALYSE Der PUE-Wert (Power Usage Effectiveness) ist ein Maß dafür, wie effizient ein Rechenzentrum Energie nutzt. Genauer gesagt, misst er, wie viel Energie von der Rechnerausrüstung benutzt wird (im Vergleich zur Kühlung und anderen Betriebskosten). Er wird definiert als das Verhältnis des Gesamtenergieverbrauchs eines Rechenzentrums zu der Energie, die der Rechnerausrüstung zugeführt wird. Ein optimaler PUE-Wert wäre 1,0. Eine unabhängige Marktanalyse von 2013 setzte fest, dass 41% der CIOs von Rechenzentren einen PUE von größer oder gleich 2,0 angaben, während der verzeichnete PUE- Durchschnittswert 2,53 betrug. Nur 1% der Interviewten gaben einen PUE von unter 1,4 an. Aktueller durchschnittlicher PUE-Wert auf dem Markt = 2,53 Nur von 1% des Markts erreichter PUE-Wert 1,40 2

3 KÜHLANFORDERUNGEN FÜR RECHENZENTREN Kühlsysteme für Rechenzentren stellen einen beträchtlichen Anteil der Investitionsausgaben für dieselben dar und verbrauchen ausgesprochen viel Energie. Der ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating, and Air-conditioning Engineers - Berufsverband aller in Heizungs-, Kühlungs-, Lüftungs- und Klimaanlagenbau Tätigen in den USA) veröffentlicht spezifierte Richtlinien für die Temperatur- und Feuchtigkeitsregelung in Rechenzentren. Die 3. Ausgabe der Richtlinien für die Klimatisierung von Rechenzentren "Thermal Guidelines for Data Processing Environments" legt einen empfohlenen Betriebsbereich und vier zulässige Bereiche mit den Bezeichnungen A1 bis A4 fest. Die neuen zulässigen Bereiche (A3 und A4) sind darauf ausgerichtet, Hindernisse für neue Kühlstrategien für Rechenzentren wie Freecooling-Systeme zu beseitigen. Free-Cooling nützt das lokale Klima der Rechenzentren, indem Außenluft für die direkte Kühlung der IT-Ausrüstung verwendet wird. Dies erfolgt ohne mechanische Kühlung (Kaltwassersätze oder Klimageräte), wann immer dies möglich ist. Relative Feuchte % Sättigungstemperatur ( C) Klasse A1 Zulässige Einhausung Klassen A1-A4 Empfohlene Einhausung 90% 80% 70% 60% 50% Klasse A3 Zulässige Einhausung Klasse A2 Zulässige Einhausung 40% 30% Klasse A4 Zulässige Einhausung % 10% Feuchtigkeitsverhältnis - Feuchtegramme pro Kilogramm trockene Luft DIREKTLUFTOPTIMIERUNG (DAO) Trockentemperatur C Direktluftoptimierung (DAO) wird von zahlreichen Großkunden benutzt und geht weg von Kühlung im geschlossenen Kreisen. Hier wird Außenluft direkt in den Rechnerraum geführt und die warme Luft in die Atmosphäre abgegeben. KALTWASSERSYSTEM (CWS) Diese Lösung umfasst Kaltwassersätze (im Allgemeinen mit Free Cooling), einen Kaltwasserkreis und Klimageräte im Serverraum. Das Kaltwasserverteilsystem liefert die erforderliche Kühlung an eine Anzahl von Elementen im Rechenzentrum. Die Klimageräte arbeiten in reinem Umluftbetrieb in einer geschlossenen Umgebung. INDIREKTE LUFTOPTIMIERUNG (IAO) Indirekte Luftoptimierung (IAO) beseitigt die Hitze von der aus dem Rechnerraum zurückgeführten Luft und gibt diese über einen Wärmeaustauschprozess an die Umgebungsluft an. Danach wird die angemessen gekühlte Luft zurück in den Rechnerraum geführt. Ein adiabates Zerstäubungssystem vor dem Wärmetauscher greift ein, wenn die Umgebungsbedingungen dies erfordern. IAO eignet sich perfekt für die wachsende Zahl an Anwendungen, da höhere Temperaturen möglich sind, und bietet eine außergewöhnliche Energieersparnis. 3

4 AERIS-BETRIEB AERIS bietet ein einzigartiges Wärmeaustauschsystem, das die Hitze aus der Abluft des Rechnerraums entfernt und diese in die Außenumgebung abgibt. Die Abluft aus dem Rechnerraum wird somit auf eine angemessene Temperatur abgekühlt, um wieder in den Rechnerraum zurückgeführt zu werden. Der Vorteil dieser Auslegung ist, dass der Rechnerraum ein vollkommen geschlossenes, von der Luft der Außenumgebung abgetrenntes System bleibt. Somit wird keine Feuchtigkeit oder Verunreinigung in den Rechnerraum geleitet. Der Luft-Luft-Wärmetauscher fungiert als zwischengeschaltete Vorrichtung und bietet eine beträchtliche Wärmeübertragung zwischen der Abluft des Rechnerraums und der Zuluft aus der Umgebung. Der Einsatz von adiabaten Zerstäubern vor dem Wärmetauscher, ein Prozess, der nur bei höheren Umgebungstemperaturen angewandt wird, verringert die Trockentemperatur der Luft und steigert so die Wirkung des Wärmeaustauschprozesses, wenn die warme Abluft aus dem Rechnerraum auf die gewünschte Zulufttemperatur abgekühlt und dann in den Rechnerraum zurückgeführt wird. Auf Anfrage kann AERIS auch mit einem mechanischen Kühlmodul ausgestattet werden, das eine zusätzliche Kühlleistung bei Extrembedingungen sowie zusätzliche Systemredundanz bietet. Die gesamte Anlage wird durch einen Plug-and-Play-Regler verwaltet, der die verschiedenen Kühlstufen festlegt und eine perfekte Temperaturkontrolle sowie minimale Betriebskosten gewährleistet. 3 UNTERSCHIEDLICHE BETRIEBSBEREICHE SC AC MC Bereich, in dem nur die Standard- Kühlung arbeitet. Bereich, in dem die adiabate Kühlung arbeitet (adiabate Zerstäuber unterstützen die Kühlung). Bereich, in dem die mechanische Kühlung als Ergänzung der Standard- + adiabaten Kühlung hinzugefügt wird. Betriebsbereich für ein typisches Rechenzentrum in Frankfurt (Deutschland), der zeigt, wie mechanische Kühlung in dieser Anwendung vollkommen vermieden werden kann SC Sättigungstemperatur ( C) % 80% AC 70% 60% 50% Relative Feuchte % 40% 30% 20% MC 10% 0,030 0,025 0,020 0,015 0,010 0,005 0,000 Feuchtigkeitsverhältnis - Feuchtegramme pro Kilogramm trockene Luft Alle Werte beziehen sich auf 100% Betriebslast. Trockentemperatur C Hinw.: für 23 C NK Außentemperaturen kann AERIS eine Zulufttemperatur für das Rechenzentrum von 27 C ohne Bedarf einer ergänzenden mechanischen Kühlung gewährleisten. 4

5 AERIS SC STANDARDKÜHLUNG TABLUFT RECHENZENTRUM (SC) erfolgt, wenn die Umgebungslufttemperatur unter der Lufttemperatur im Innenraum liegt. Die Außenluft wird erhitzt, indem sie durch den Wärmetauscher strömt und beseitigt so Hitze aus dem Rechnerraum. Aufgrund der vorteilhaften Außentemperaturen ist unter diesen Bedingungen keine adiabate oder mechanische Kühlung erforderlich. NIEDRIGE EINTRITTSTEMPERATUREN AUSSENLUFT ZULUFT RECHENZENTRUM AUSSENLUFTABSAUGUNG AC ADIABATE KÜHLUNG nutzt adiabate Wasserzerstäuber vor dem Wärmeaustauschsystem, um die Außenluft vorzukühlen. Wenn der Luft, die in einem luftgekühlten Kühlsystem fließt, Wasser zugeführt wird, verdampft dieses und erhöht die Feuchte und senkt die Temperatur. Kühlere Luft steigert die Tauschwirkung des Wärmetauschers und verbessert die Anlageneffizienz. Die adiabate Kühlung unterstützt den Standardkühlprozess für eine zusätzliche Leistung bei Bedarf. TABLUFT RECHENZENTRUM MITTLERE EINTRITTSTEMPERATUREN AUSSENLUFT ZULUFT RECHENZENTRUM AUSSENLUFTABSAUGUNG ADIABATES SYSTEM: EIN MC MECHANISCHE ERGÄN- ZUNGSKÜHLUNG (OPTIONAL) nutzt einen Kühlkreis, um eine zusätzliche Kühlung der aus dem Wärmeaustauschsystem austretenden Zuluft zu bieten. Alternativ kann Kaltwasser als Kühlmedium benutzt werden. Die mechanische Kühlung arbeitet nur in den seltenen Fällen, in denen die Außentemperaturen zu hoch sind. Sie arbeitet immer gemeinsam mit Standard- und adiabater Kühlung und ergänzt diese. TABLUFT RECHENZENTRUM SEHR HOHE EINTRITTSTEMPERATUREN AUSSENLUFT ZULUFT RECHENZENTRUM AUSSENLUFTABSAUGUNG ADIABATES SYSTEM: EIN MECHANISCHE KÜHLUNG EIN 5

6 AERIS: RECHENZEN TRENKÜHLUNG DER NEUESTEN GENERATION HÖCHSTER WIRKUNGSGRAD AERIS minimiert die Betriebskosten und kann eine Zulufttemperatur für das Rechenzentrum von nur 4 C über der Feuchttemperatur der Umgebung ohne Einsatz mechanischer Kühlung bieten. Für ein Rechenzentrum in London (Großbritannien) bietet es zum Beispiel an einem Tag mit 23 C FK Umgebungstemperatur mit kombinierter Standard- + adiabater Kühlung (d.h. ohne mechanische Kühlung) eine Zuluft für das Rechenzentrum von 27 C. Somit werden die empfohlenen Zuluftbedingungen von ASHRAE A1 eingehalten. HAUPTEIGENSCHAFTEN 4 Baugrößen lieferbar. Kühlleistung von 84 kw bis 336 kw pro Modul. Baukastensystem für eine perfekte Anpassung an die Kühllast. TECHNOLOGIE Indirekte Luftnutzung zur Vermeidung einer Verunreinigung des internen Luftstroms. Hohe Anzahl von Betriebsstunden im Free-Cooling-Betrieb in Kombination mit indirekter adiabater Befeuchtung. Zusätzlicher Kühlwasser-Wärmetauscher oder Kühlsystem mit Direktverdampfung für Spitzenlasten und Redundanz. KOMPONENTEN EC-Ventilatoren mit Wirkungsgrad bis 90%. Einzigartiger Aluminium-Kreuzstromwärmetauscher mit dem exklusiven Acrylschutz AERO-SHIELD von, minimale Druckabfälle und langfristiger fehlerfreier Betrieb. Adiabates Kühlsystem mit Hochdruck-Zerstäuberdüsen, die schnellste Wasserverdampfung gewährleisten. REGELUNG & KONTROLLE Vollkommen verkabelte Komponenten und eingebaute elektrische Steuerungen. Integrierter programmierbarer Logikregler. Schnittstelle für BMS. Fernsteuerungsoption mit Möglichkeit für Touchscreen. Plug-and-play-Betrieb. KEINE MECHANISCHE KÜHLUNG Abhängig von den externen Trockentemperaturen kann AERIS die gesamte Kühlanforderung durch einen hocheffizienten Wärmeübertragungsprozess gewährleisten. Eingebaute, mechanische Zusatzvorrichtungen, um die Temperatur auszugleichen, können bei Bedarf geliefert werden. LÖSUNG MIT INDIREKTER LUFTFÜHRUNG Keine interne Verunreinigung der Luft des Rechenzentrums von außen. Kein Bedarf von auswändigen Filtersystemen, Befeuchtung und Kühlung. REDUZIERUNG DER INVESTITIONS-UND BETRIEBSKOSTEN Eine Reduzierung der Betriebskosten um zirka 95% im Vergleich zu konventionellen Lösungen mit Kaltwassersätzen. Eine Reduzierung der Infrastrukturkosten von zirka 32% im Vergleich zu Standard- Kaltwasseranlagen. 6

7 FORTSCHRITTLICHE, FELDERPROBTE KOMPONENTEN HOCHLEISTUNGSWÄRMETAUSCHER Kreuzstromwärmetauscher. Konzipiert für Luftströme bis m 3 /h und eine Leistung bis 80%. Mit EUROVENT-Zertifizierung. Geringer Druckabfall. Wärmerückgewinnung in Umgebungen mit hohem Energieverbrauch. Aluminiumstruktur mit exklusivem Acrylschutz AERO-SHIELD. Zusätzlich isolierter Wärmetauscherblock. Vollkommen ausbaubar. VENTILATOREN MIT EC- TECHNOLOGIE Wirkungsgrad bis 90%. Lange Lebensdauer. Jeder einzelne Ventilator hat seinen eigenen, eingebauten Umrichter. Motoreffizienz über den Anforderungen der Effizienzklasse IE4, ohne den Einsatz von Magneten aus seltenen Erden. Rückwärts gekrümmte Stahlschaufeln minimieren die Lagerlasten, maximieren die Lebensdauer und bieten hohe Umfangsgeschwindigkeiten. BYPASSDÄMPFERSYSTEM DämpferStufenlos verstellbare Klappen, um warme, Luft bei Bedarf mit kalten Zuluft mischen. Gewährleistet optimalen Betrieb unter allen Bedingungen. ADIABATES KÜHLSYSTEM Erzeugt Sprühnebel von 10 Micron. Hochdrucksystem für Spitzenleistung. Gesamter Sprühbereich 3 Mal größer als bei Standard- Niederdrucksystemen (gesteigerte Effizienz, schnellere Verdampfung). Pumpen mit Umrichtersteuerung mit integrierten Zeitschaltern für optimierte Sprühzyklen. Schallpegel unter 55dB. WIDERSTANDSFÄHIGE KONSTRUKTION Edelstahlplatten und Bodenplatten in allen Bereichen, die Feuchtigkeit ausgesetzt sind. Gewährleistet lange Lebensdauer und höhere Zuverlässigkeit. MECHANISCHES KÜHLSYSTEM (OPTIONAL) Wahlmöglichkeit zwischen Direktverdampfungssystem oder Kaltwasser- Wärmetauscher. Gewährleistet perfekte Temperaturkontrolle auch unter Extrembedingungen. Bietet zusätzliche Redundanz. 7

8 AUSSERORDENTLICHE BETRIEBSKOSTEN- REDUZIERUNG AERIS bietet dank einer fortschrittlichen indirekten Kühltechnologie die absolut niedrigsten PUE-Werte (Power Usage Effectiveness) und ermöglicht es somit dem Rechenzentrennutzer, sowohl beträchtlich reduzierte Jahresbetriebskosten als auch einen bedeutend verringerten CO2-Fußabdruck zu erreichen. GERINGSTER ppue-wert Der ppue-wert wird definiert als das Verhältnis des Gesamtenergieverbrauchs eines Rechenzentrums zu der Energie, die der Rechnerausrüstung zugeführt wird. Je näher er 1,0 kommt, umso effizienter ist das System. Im Vergleich zu durchschnittlichen Strompegeln und alternativen Technologien bietet AERIS beachtenswert niedrigere ppue-werte. ppue 1,023 ppue 1,07 ppue 1,80 ppue 2,10 AERIS Kaltwassersätze von mit dynamischem Sollwert MINIMALE BETRIEBSKOSTEN Dank eines nahezu komplett mit Free Cooling mit Außenluft arbeiteten Betriebes wird der Energieverbrauch von AERIS im Vergleich zu alternativen Technologien drastisch reduziert. Mechanische Kühlung wird entweder vollkommen vermieden oder nur unter Bedingungen mit hohen Temperaturen beträchtlich reduziert. Daher kommt der einzige echte Energieverbrauch von den fortschrittlichen Ventilatoren mit EC-Technologie und Wirkungsgraden bis 90%. Konventionelle Kaltwassersätze mit Free Cooling Durchschnittlicher Marktwert JÄHRLICHE KÜHLKOSTEN WASSERVERBRAUCH Durchschnittlicher Marktwert Konventionelle Kaltwassersätze mit Free Cooling Kaltwassersätze von mit dynamischem Sollwert AERIS Wasser wird nur in der adiabaten Phase verbraucht. Dank des 10-Mikron-Zerstäubernetzes von und der internen Effizienz des Hauptwärmetauschers, die die erforderlichen adiabaten Eingriffszeiträume reduziert, kann der Wasserverbrauch auf wenig mehr als 1.000m 3 jährlich für ein 1MW-Rechenzentrum gehalten werden. WARTUNG AERIS nutzt bewegliche Teile nur minimal. Das ist nicht nur für die Betriebskosten vorteilhaft, sondern auch für den Wartungsbedarf und die Systemzuverlässigkeit. Die Luft- und Wasserfilter können einfach gereinigt werden. Der Wärmetauscher ist im Allgemeinen dank des adiabaten Prozesses selbstreinigend. Die Ventilatormotoren sind mit Lagern mit Lebensdauerschmierung ausgestattet, die keinen Wartungsplan brauchen. Verweise: The Green Grid, 2007, The Green Grid Data Centre Power Efficiency Metrics: PUE and DCiE, Technical Committee White Paper, Environmental Protection Agency, ENERGY STAR Program, 2007, Report to Congress on Server and Data Energy Efficiency. Die Berechnungen nehmen einen Systemenergieverbrauch von 4,0kW pro 100kW-Systemlast für ein Rechenzentrum in London (Großbritannien) mit zugehörigen Systemen (USV, Beleuchtung usw.) bei 7,0% der Gesamtlast an. 8

9 DIE AERIS-SERIE IEC-MODELL Nennkühlleistung kw Luftdurchsatz m 3 /h Länge mm Höhe mm Breite mm Nennbedingungen: Außenluft: 23 C (FK) / 35 C (TK). Zulufttemperatur: 24 C. Δt: 12K. Leistungen unter anderen Bedingungen auf Anfrage verfügbar. IEC 300 IEC 400 IEC 100 IEC 200 9

10 AERMEC: DAS UNTERNEHMEN wurde 1961 gegründet und ist einer der am längsten etablierten Hersteller der Klimatisierungsbranche in Europa. ist ein echter Vorreiter, mit mehr als 50 Jahren Erfahrung mit innovativen, kundenorientierten Lösungen. Das Unternehmen ist auf allen Kontinenten weltweit vertreten und hat Tochterunternehmen und Partner in Frankreich, Deutschland, Italien, den Niederlanden, Polen, Russland, Spanien und Großbritannien. EINE EXPERTENGRUPPE ist der größte Partner in der Giordano Riello International Group. Jedes Unternehmen ist ein Kompetenzzentrum, das die gesamte Klimabranche abdeckt. Dies umfasst unter anderem spezifisches Know-how in den Bereichen Wärmetauschertechnologie, Lüftung und Klimatisierungsanwendungen mit Luftquellen. Der Konzernumsatz beläuft sich auf 305 M mit zirka 1600 Angestellten. INNOVATION Diese einzigartige Struktur und konsolidierte Präsenz gestatten es, fortschrittliche Innovationen zu implementieren, und zwar vor allem in den Bereichen Energieersparnis und Reduzierung des CO2- Fußabdrucks. QUALITÄT UND LEISTUNG Produktqualität ist das oberste Gebot von. 1A-Komponenten und sorgfältiges Testen jedes einzelnen Produkts, das die Produktionsstätten verlässt, gewährleisten Langlebigkeit und problemlosen Betrieb. Dies ist mit Leistungsniveaus mit Eurovent-Zertifizierung verbunden, die kontinuierlich in den fortschrittlichen Testlabors von geprüft werden, die bis 1500 KW Kühlleistung reichen. Spezielle betriebsinterne Labors führen auch Extremtemperaturtests, Schallpegelprüfungen und Vibrationstests durch. SACHVERSTÄNDIGER SUPPORT bietet Unterstützung für jedes einzelne Projekt mit unabhängiger Beratung und einer auf Vertrauen aufbauenden Partnerschaft. Das Ergebnis ist eine maßgeschneiderte Lösung, die jede einzelne Anwendung optimiert. Die Niederlassung von in Bevilacqua (Italien) 10

11 AERIS GROSSE ERFAHRUNG IM BEREICH RECHENZENTREN Die Erfahrung von mit Kühltechnologien für Rechenzentren umfasst viele Jahre und zahlreiche Nationen und unzählige individuelle Projekte. Der fachmännische, professionelle Projektansatz von zusammen mit Systemeffizienz und -Zuverlässigkeit machen zur ersten Wahl für Rechenzentrenanwendungen. Zahlreiche Installationen in insgesamt 17 Nationen Nationen mit Lösungen für Rechenzentren von. BERATUNG UND KUNDENSERVICE Die Fa. bietet den Nutzern von Rechenzentren zielgerichtete, technische Unterstützung, berät ihre Kunden bei allen strategischen Entscheidungen und bietet ein umfangreiches Angebot an Dienstleistungen, einschließlich: Analyse der Energieeffizienz der Anlage mit innovativer Energiesimulationssoftware ermöglicht es Ihnen, den Gesamtwirkungsgrad des Systems zu bewerten, um den geringstmöglichen PUE-Wert zu erhalten. Genaue Tests unter realen Betriebsbedingungen in führenden Testlabors, damit die Kunden die Leistung der Geräte vor der Inbetriebnahme bewerten können. Langfristige Sicherheit: die mit der Anlage gelieferten, fortschrittlichen Vorrichtungen gestatten eine Kontrolle und Überwachung der Anlagen rund um die Uhr (auch ausgelagert) und stellen so höchstmögliche Zuverlässigkeit und Sorglosigkeit sicher. Das -Servicepersonal ist jederzeit für eine schnelle und effiziente Problemlösung und Eingriffe vor Ort verfügbar. 11

12 S.p.A. Via Roma, Bevilacqua (VR) - Italien Tel Fax sales@aermec.com Alle Spezifikationen können ohne vorherige Ankündigung geändert werden. Irrtümer und Auslassungen vorbehalten. Cod. DIECUD_00