Effiziente IT- Kühllösungen Die front to back Luftführung im Server. Luftführung im Server

Transkript

1

2 Die front to back Luftführung im Server Die meisten Server arbeiten nach dem Prinzip der front to back Luftführung. Der Server erzeugt hier, mit den internen Lüftern, einen Unterdruck und im rückwärtigen Bereich des Gerätes einen Überdruck. Durch diesen Druckunterschied wird kalte Luft im vorderen Bereich des Gerätes angesaugt, durch das Kühlen der internen Bauteile erwärmt und nach hinten ausgeblasen. Luftführung im Server 1 HE Server

3 Auf welchen Betriebspunkt muss das System ausgelegt werden? Betriebspunkt Aus den technischen Unterlagen des Servers ergeben sich folgende Werte: Elektrische Leistung max. 750 W (das entspricht der Kühlleistung) Zulufttemperatur von 10 C- 30 C Rel. Feuchte von 10% - 90% Diese Werte können nun als Basis für die Auslegung des Systems benutzt werden.

4 ASHRAE ASHRAE Empfehlungen Betriebspunkt Temperatur C to 25C Recommended (Empfohlen) C to 27C Recommended (Empfohlen) C to 40C Allowable (Zulässig) Luftfeuchtigkeit to 55% - Recommended (Empfohlen) to 60% - Recommended (Empfohlen) to 80% - Recommended (Empfohlen) January 2012 by Ron Hughes-Data Center Dynamics ASHRAE 2012 American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers January 2012 by Ron Hughes-Data Center Dynamics

5 RLT- Anlage

6

7 Übersicht der Leistungsklassen Raum Reihe Rack Basislösungen Umluft-Klimasystem mit Gangschottung LCP DX LCP Inline CW mit Gangschottung LCP Rack CW LCP Passiv LCP T3+, voll redundant LCP Rack CW bis ca.5 kw/ IT- Rack bis ca.15 kw/it- Rack ab ca. 15 kw/it- Rack

8 Prüfung, ob es zur Kondensation kommt. Als erstes muss mit der Vorlauftemperatur des Kaltwassers, welches zur eingesetzt wird, geprüft werden, ob es am Wärmetauscher zur Kondensation kommt. Hierfür ist es ebenso relevant, welche relative Luftfeuchte im Rechenzentrum vorherrscht.

9 Prüfung, ob es zur Kondensation kommt. Mit dem h,x- Diagramm kann geprüft werden, ob es zur Kondensation kommt. Hier im Beispiel liegt die Zulufttemperatur bei 22 C, die relative Luftfeuchte liegt bei 60% Der Taupunkt liegt bei 14 C. Wird jetzt eine Vorlauftemperatur <14 C eingesetzt, kommt es zur Kondensation am Wärmetauscher. Kühlleistungsverluste sind die Folge.

10 Wie viel Leistung geht verloren? Betriebspunkt: Server- Zuluft: 22 C Server- Abluft: 42 C Taupunkt: 14 C Vorlauf Wasser: 15 Rücklauf Wasser: 21 C Durch Kondensation geht keine Kühlleistung verloren. Man spricht hier von sensibler Kühlleistung.

11 Wie viel Leistung geht verloren? Betriebspunkt: Server- Zuluft: 22 C Server- Abluft: 42 C Taupunkt: 14 C Vorlauf Wasser: 6C C Rücklauf Wasser: 12 C Durch Kondensation geht Kühlleistung verloren. Man spricht hier von latenter Kühlleistung.

12 Warum das ϑ der Luft so wichtig ist Je größer das ϑ in der Luft, um so kleiner ist die benötigte Luftmenge c Luft = 0,35 (c Wasser = 1,163 )

13 CRAC Units mit Trennung der Kalt- und Warmluft: ComputerRoomAirConditioner Hier entsteht im Betrieb keine Vermischung der Kalt- und Warmluft. Die kalte Zuluft wird vor den IT- Schränken gehalten. Das IT- Equipment kann sich der kalten Luft bedienen. Die kalte Zuluft muss so durch die Schränke erwärmt werden, bevor die CRAC Unit die Luft wieder einsaugt. Für den Energietransport der thermischen Verlustleistung der IT- Schränke wird so mit dem kleinsten möglichen Luftvolumenstrom gearbeitet. Die Betriebskosten für den Ventilator werden so gesenkt.

14 Maßnahmen im Doppelboden ComputerRoomAirConditioner Die Luftführung im Doppelboden muss untersucht werden. Hier muss der Druckverlust so gering wie möglich gehalten werden. Aufgefächerte Kabelbündel erzeugen einen sehr großen Druckverlust. Streift die kalte Luft über die aufgefächerten Kabel entstehen Verwirbelungen. Durch diese Verwirbelungen erhöht sich nicht nur der Druckverlust, die Luft wird hierdurch auch erwärmt. Die kalte Zuluft muss so dicht wie möglich am IT- Schrank ausströmen.

15 Generell werden CRAC Units bei Verlustleistungen von ca. 5 kw pro IT- Schrank eingesetzt. Die Last muss homogen in den IT- Schränken verteilt sein. Luft- Kurzschlüsse müssen beseitigt werden. Zu- und Abluft müssen getrennt werden.

16 Reihenkühlung Bei der Reihenklimatisierung ist die Kühleinheit direkt zwischen den IT Schränken eingebracht. Der Wärmetauscher ist in dieser Variante so dicht wie möglich an der Wärmequelle platziert. Der Transportweg der Energie mit Luft, ist so kurz wie möglich gehalten. Wärmetauscher Die kalte Zuluft wird waagerecht direkt vor die IT- Schränke geblasen.

17 Reihenkühlung mit einem Warmgang

18 Rack Kühlung Bei der direkten Rack Kühlung wird die warme Abluft des IT Equipments direkt von der Kühleinheit aus dem IT- Schrank abgesaugt und als kalte Zuluft wieder direkt vor der 19 Ebene eingeblasen. Die Rack Kühlung ist eine unmittelbare Umluftkühlung am IT- Schrank. Der Abtransport der Wärmeenergie erfolgt mit Wasser. Kaltgang

19 Anwendungen Rack Kühlung

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit