Aus heiß mach kalt oder besser umgekehrt?

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1 Aus heiß mach kalt oder besser umgekehrt? 6. Dezember 2010 Serverraumcheck - Rezirkulation über die Schränke 1

2 Serverraumcheck - Rezirkulation an den Enden der Rackreihen Serverraumcheck - Hot Spots ASHRAE TC9.9 empfiehlt C 2

3 Serverraumcheck - Temperaturschichtung Schlechte Kühlqualität t / geringe Leistungsdichte Hauptgrund: Rezirkulation/Vermischung über den Racks niedrige Rücklufttemperatur C Verlust an kalter Luft Rezirkulation hot spots warm > 30 C ~ 30 C geringes delta T hoher Volumenstrom Rezirkulation 100% Drehzahl Öffnungen Verlust an kalter Luft ~ 18 C niedrige Zulufttemperatur ~14 18 C hohe Geschwindigkeit hoher Druck Ausbalancieren notwendig 3

4 CFD-Simulation Erforderlicher Luftüberschuß Luftmenge der Umluftklimageräte Vergleich zum Luftdurchsatz der Server 100% 140% Optimierte Raumkühlung: Kalt-Warm-Trennung hohe Rücklufttemperatur C hohes delta T niedriger Volumenstrom ~ 22 C keine Rezirkulation keine hot spots wirklich warm > 30 C geregelte Drehzahl keine Öffnungen ~ 22 C Hohe Zulufttemperatur C niedrige Geschwindigkeit niedriger Druck kein Ausbalancieren notwendig 4

5 Der intelligente Kaltgang (SmartAisle TM) Rack Rack Liebert HPM for Smart Aisle 9 DataCenter 2020 von T-Systems T und Intel

6 DataCenter 2020 von T-Systems T und Intel Ergebnisse: Energieeffizienz SmartAisle 5 kw / rack Status quo: Leckagen, 100% Lüfter, Luftaustritt 18 C, Wassertemp 8 C basic: Blindplatten, Boden abgedichtet step 1: Lüfterdrehzahl anpassen step 2: Kaltgangtüren step 3: Austausch: Lochplatten gegen Gitterroste step 4: Vollständige Einhausung case: Wasservorlauf auf 14 C ASHRAE: Wasservorlauf 24 C, Serveransaugtemperatur 27 C 11 DataCenter 2020 von T-Systems T und Intel Ergebnisse: Energieeffizienz 10 kw / rack Anhebung der IT Last auf 10 kw pro Rack bzw. 4 kw/m² case: Wasservorlauf auf 14 C ASHRAE: Wasservorlauf 24 C, Serveransaugtemp. 27 C limit: Wasservorlauf 34 C, Serveransaugtemp. 35 C 12 6

7 Hamburg: Kompressorkühlung / Freikühlung < 6 C: Std/a > 6 C: Std/a <12 C: Std/a >12 C: Std/a <18 C: Std/a >18 C: 845 Std/a Freikühlung COP > 30 Kompressorkühlung COP 3 4 Anhebung der KW-Temperatur Mischung aus Kompressorkühlung (COP 3 4) und Freikühlung (COP > 30) ergibt im Jahresmittel eine Jahresarbeitszahl für die Kälteerzeugung: JAZ: 1kWh Strom erzeugt im Jahresmittel JAZ kwh Kälte Höhere KW-Temperatur -> höherer Freikühlanteil -> große Energieeinsparung in der Kälteerzeugung: 100kW Wärmelast 6/12 C: 100kW/5 = 20kW Chillerbedarf (im Jahresmittel) -> 20k /a 18/24 C: 100kW/15 = 7kW Chillerbedarf im Jahresmittel -> 7k /a 7

8 Verschiedene Formen der Kaltgangeinhausung Kein Doppelboden vorhanden! 8

9 Energieeffizienz ohne Doppelboden 9

10 Projektbeispiel 19 Ausgangssituation 84 Serverschränke 3.4 m Kaltgangbreite 540 kw IT Last (6.4 kw per Rack) 14 Klimageräte / AC Lüfter 71.5 kw ULK Stromaufnahme (13.2% of IT Load) EUR / kwh ,- EUR p.a. für die Umluftklimageräte 20 10

11

12 Meßwerte danach! ULK Last: 4.8 kw - 0,9% der gesamten IT-Last (540 kw) Weitere Einsparungen in Höhe von sind erwartet, durch Optimierungen im Rückkühlsystem 23 Die Ergebnisse 24 12

13 Heiß oder Kalt ist eine Frage des Standpunktes! Knürr AG Holger Streland Halstenbeker Weg 96a Phone: Fax: Mobile holger.streland@emerson.com 13

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