Hitachi s Modulare Kühl- Systeme

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1 Hitachi s Modulare Kühl- Systeme Systeme für die natürliche Zirkulation von Kühlmitteln zur bedarfsabhängigen Kühlung von energieeffizienten Datenzentren

2 Natural Circulation (NC) Technologieüberblick Neue und bereits existierende Datenzentren sind aufgrund ständig neuer Servertechnologien, wachsenden Kapazitäten, legislativen Einflüssen und kommerziellem Druck zunehmend Veränderungen unterworfen. Die sich ständig weiter entwickelnde Umgebung im IT-Bereich in Kombination mit den immer weiter steigenden Erwartungen der Nutzer und Eigentümer von Datenzentren macht es erforderlich, dass Datenzentren sich sowohl im Umfang, als auch in Hinsicht auf den Technologiestandard an die Marktentwicklungen anpassen lassen.dabei soll gleichzeitig die Energieeffizienz immer weiter verbessert werden. Betreiber sind nicht immer in der glücklichen Lage, dass sie ganz von vorne beginnen können. Die Fähigkeit, ein im Betrieb befindliches Datenzentrum unter minimalen Störungen modernisieren zu können, ist daher von grundlegender Bedeutung. Bestehende, aber auch neue Einrichtungen,sind mit mehreren IT-Technologien ausgestattet, u. a. High-Density-Server, wie Blade Server. Während des Betriebes erzeugen diese Technologien innerhalb eines Datenzentrums Hot Spots, die sich durch die bestehenden Kühlsysteme oft nicht entsprechend kühlen lassen. Es besteht dann Bedarf nach einer skalierbaren Lösung, die sich innerhalb eines kurzen Zeitraums mit geringer oder ganz ohne Störung des IT bzw. mechanischen Betriebes oder der Stromversorgung installieren lässt. Das Natural Circulation (NC) Kühlsystem stellt sowohl für neue, als auch für bereits bestehende Datenzentren, die eine modulare Kühlung in Medium und High-Density Bereichen benötigen, eine ideale Lösung dar. Hitachi hat seine Natural Circulation Technologie in Rear Door, Rack Type und CloudGeräte integriert. Das NC System benötigt keine Pumpe und keinen Kompressor. Die von den Servern erzeugte Wärme verdampft das Kühlmittel, wodurch es aufsteigt. Während der Kühlung kondensiert es und fällt wieder. Durch Ausnutzung dieser Steig- und Fallströmungen ist es dem System möglich, das Kühlmittel ohne extern betriebenen Antrieb zu zirkulieren.

3 Natural Circulation Kühlung Freies Kühlsystem Quelle der Zirkulationsenergie Hitachi hat das Natürliche Kühlmittel-Zirkulations-System entwickelt, bei dem weder Pumpe noch Kompressor erforderlich sind, wodurch erhebliche Energieeinsparungen realisiert werden können. Kühlmittel (flüssig) Kühlung Erwärmte Luft Wärmetauscher Gekühlte Luft 1. Die Kühlmitteltemperatur des Kühlsystems steigt durch die von den Geräten in den Regalen erhitzte Luft. Das Kühlmittel wird zum Gas. Die erwärmte Luft wird durch die Verdunstungswärme gekühlt und das Kühlsystem stößt sie wieder als Kühlluft aus. 2. Das (gasförmige) Kühlmittel steigt als Folge der geringen Dichte auf natürliche Weise auf. 3. Das (gasförmige) Kühlmittel wird durch kaltes Wasser gekühlt. Durch den Einsatz des Wärmetauschers geht das Kühlmittel wieder in einen flüssigen Zustand über. 4. Das Kühlmittel (flüssig) sinkt ohne den Einsatz von Energie aufgrund der Gravitation wieder ab und gelangt so wieder zurück in das Kühlsystem. Kühlmittel (gasförmig)

4 Natural Circulation Kühleinheiten Mechanisch PUE* NC Cloud NC Rack London Amsterdam Frankfurt Istanbul Madrid Mailand Moskau Paris Prag Riad *PUE CHW 15 C/20 C, 20% Glycol, Vorlauftemperature - 27 C, 5kW/IT Rack Hitachi bietet im Rahmen der NC Reihe zwei verschiedene Einheiten an: Für die Einheiten werden im Allgemeinen externe Wärmetauscher benötigt, die über den Einheiten angebracht sind, das Kühlmittel R134a und die Zuführung von gekühltem Wasser. Von ganz besonderer Bedeutung ist die Tatsache, dass keine externe Stromquelle (für Pumpen oder Kompressoren) zur Kühlung erforderlich ist. Dadurch, dass die Stromversorgung für diese Funktion wegfällt, wird ein äußerst effizientes System ermöglicht, dass zu einem Kältefaktor von 20 oder mehr führt. Jede Einheit kann unabhängig für sich alleine eingesetzt und nach Einheitstyp skaliert werden. Es können auch unterschiedliche Gerätetypen eingesetzt werden, um eineden aktuellen oder zukünftigen Erfordernissen entsprechende Kühlleistung zu erzielen. NC Rack NC Cloud

5 Natural Circul a NC Rack Das Natural Circulation (NC) Cooling Rack lässt sich zwischen oder neben bereits installierten IT Racks einschieben und kann installiert werden ohne den Betrieb der IT-Systeme zu unterbrechen. Die Elektroinstallation erfolgt unabhängig von der bestehenden IT- Verkabelung - mit Ausnahme der Standard PDU bzw. MCB Verkabelung sind daher keine Veränderungen an den bestehenden Kabelverbindungen erforderlich. Das NC Rack Modell besteht aus den folgenden Grundkomponenten: Regalmodell mit 5 Gebläsen Doppelspulen-Luft/Kühlmittel- Wärmetauscher, innerhalb des Regals angebracht Merkmale Schlankes Design, minimiert benötigten Platz Automatische oder manuelle Einstellung der Gebläsegeschwindigkeit Individuelle Gebläseüberwachung Doppel-Stromversorgung (A & B) - optional Schnell austauschbare Gebläse Automatische Ventilfunktion zur Regulierung der Gebläseleistung Integrierte Systemsteuerung für Überwachungssensoren (Luft/Kühlmitteltemperaturen, Drücke, Feuchtigkeit, Energieverbrauch des Geräts usw.) Vorteile Kein Kompressor Keine Pumpen Geringer Energieverbrauch Schneller Einbau Nur sehr wenige Einstellungen bevor vollständige Betriebsbereitschaft besteht Minimaler Wartungsaufwand aufgrund weniger beweglicher Teile Kühlt die Server-Abluft Erhebliche Senkung der Gesamtbetriebskosten Geringer Betriebsdruck (Verwendung von Standard-Kupfer-Rohren) Keine spezielle Installation erforderlich Luftvolumen- Kühlleistung Breite Höhe Tiefe Gewicht Gebläse strom Stromverbrauch Kühlmittel 23 kw 293mm 2000mm 1117mm 175kg 5 Gebläse 4600m 3 /h 810W R134a

6 NC Cloud Das Modell Natural Circulation (NC) Cloud wird über den IT-Racks angebracht, wodurch in Datenräumen aufgrund der Eliminierung des Erfordernisses nach großen CRAC Einheiten, die auf den Flurböden aufgestellt werden, zusätzliche IT-Kapazitäten geschaffen werden. Die Rohrverbindungen für das Kühlmittel befinden sich über dem Gang, wodurch das Erfordernis eines Zwischenbodens wegfällt. Die Elektroinstallation erfolgt unabhängig von der bestehenden IT-Verkabelung - mit Ausnahme Merkmale Manuelle Einstellung der Gebläsegeschwindigkeit Schnell austauschbare Gebläse Automatische Ventilfunktion zur Regulierung der Gebläseleistung Doppel-Stromversorgung (A & B) - optional Doppel-Luft/Kühlmittel Wärmetauscher für 30kW Einzelspulen-Luft/Kühlmittel- Wärmetauscher, im Inneren des Geräts angebracht der Standard PDU bzw. MCB Verkabelung sind daher keine Veränderungen an den bestehenden Kabelverbindungen erforderlich. Das NC Cloud Modell besteht aus den folgenden Grundkomponenten: Cloud Gerät mit 1 Gebläse (Höhe = 600mm), 2 Gebläse (Höhe = 670mm) Direktes Hängen des Geräts oder Einbau in ein Deckengittersystem Vorteile Kein Kompressor Keine Pumpen Geringer Energieverbrauch Minimaler Wartungsaufwand aufgrund weniger beweglicher Teile Optimierung des verfügbaren Raums für IT-Infrastruktur Erhebliche Senkung der Gesamtbetriebskosten Geringer Betriebsdruck (Verwendung von Standard-Kupfer-Rohren) Keine spezielle Installation erforderlich Luftvolumen- Stromver- Typ Kühlleistung Breite Höhe Tiefe Gewicht Gebläse strom brauch Kühlmittel Einzelgebläse 15 kw 565mm 600mm 1550mm 80kg 1 Gebläse 3000m 3 /h 400W R134a Einzelge bläse 30 kw 970mm 670mm 1200mm 130kg 2 Gebläse 6000m 3 /h 740W R134a tion Kühlung

7 NC Technische Daten NC Rack NC Cloud (einstufig) NC Cloud (zweistufig) Nr. Position Techn. Daten Anmerkungen Techn. Daten Anmerkungen Techn. Daten Anmerkungen 1 Kühlleistung 23kW 15kW 30kW 2 Verhältnisse Ansaugluft angenommen Ansaugluft angenommen Ansaugluft angenommen mit 40 C und Abluft mit mit 40 C und Abluft mit mit 40 C und Abluft mit 25 C von/zu 25 C von/zu 25 C von/zu Kühlschlange bei einer Kühlschlange bei einer Kühlschlange bei einer Kühlmittelzuführung Kühlmittelzuführung Kühlmittelzuführung mit 16 C mit 16 C mit 16 C 3 Elektrische Eingangsleistung 200V-240V ± 10% 200V-240V ± 10% 200V-240V ± 10% Anforderungen 50/60 Hz 50/60 Hz 50/60 Hz 4 Netzanschluss Einphasig Einphasig Einphasig Volllaststrom 6A@200V, Bei maximaler 2,0A@230V Bei maximaler 4,1A@230V Beimaximaler 5A@240V Gebläse- Gebläse- Gebläsegeschwindigkeit geschwindigkeit geschwindigkeit 6 Nennlaststrom 3,9A@200V, 1,7A@230V 3,7A@230V 3,3A@240V 7 Leistungsver- 810W Bei einfachem 400W 740W brauch Wechselstromeingang 8 Abmessungen Höhe mm Breite Tiefe Gewicht [kg] Nur Gerät Gebläseanzahl Luftstrom, Nennwert, 76.7m 3 /min 50 m 3 /min 100 m 3 /min m 3 /min (m 3 /h) (4600m 3 /h) (3000 m 3 /h) (6000 m 3 /h) 12 Geräuschausstoß, 80dBA 77dBA 79dBA Schalldruck 13 Gehäusefarbe Schwarz Elfenbeinschwarz Elfenbeinschwarz 14 Optional Redundante Gleichzeitige Redundante Redundante Stromversorgung Wartung Stromversorgung Stromversorgung BACNet Schnittstelle Kondensationspumpe Hitachi, Ltd. 2nd floor 1/3 Staple Inn London WC1V 7QH Tel: hptlondon@hitachi-pt.com