Prozessklimatisierung Kühlung von RechenzentrenRechenzentrum eingesetzten Energie an. Welches...

Prozessklimatisierung

Kühlung von Rechenzentren

Kühlung von Rechenzentren | 2017/02/DE | Technische Änderungen vorbehalten. © Menerga GmbH | www.menerga.com 3Kühlung von Rechenzentren | 2017/02/DE | Technische Änderungen vorbehalten. © Menerga GmbH | www.menerga.com2

Rund-um-die-Uhr KühlbetriebAufgaben

Kühlung von RechenzentrenEinleitung

Experten zu Ihren DienstenTechnischer Service

InhaltEinleitung 2

Technischer Service 2

Aufgaben 3

Entwicklung des Strombedarfs 3

Energieeffizienz in Rechenzentren 4

Systemvergleich 5

Standardlösung 6

Menerga-Lösung 7

Adcoolair 8

Alle Zeichen stehen auf Sicherheit 10

Redundanzen schaffen 11

Regenerative Energie 11

Communicode Essen 12

Banco Santander 14

Die Informations- und Kommunikations-technologie (IKT) genießt im Alltag einen hohen Stellenwert. Technologische Entwicklungen wie Cloud Computing oder Big Data, sowie die zunehmende Verbrei-tung mobiler Endgeräte, führen zu einem sehr hohen Bedarf an Rechenleistung. Um den hohen Bedürfnissen gerecht zu werden, wachsen die Rechenzentrumska-

pazitäten und damit auch der Energiebe-darf und die CO2-Emissionen stetig an.

Durch geeignete Energieeffizienzmaß-nahmen kann der Energiebedarf und damit die CO2-Emissionen gesenkt werden. Eine der wichtigsten Maßnahmen ist die Auswahl eines effizienten Kühlsys-tems.

Experten zu Ihren Diensten, zu jeder Zeit und an jedem Ort. Mit einem umfassen-den Serviceangebot und einem flächen-deckenden Servicenetz trägt der Technische Service von Menerga vom Tag der Inbetriebnahme über den gesam-ten Lebenszyklus Ihrer Anlage dazu bei, die Effizienz der Geräte sicherzustellen.

Mehr als 120 Servicetechniker an den verschiedenen Servicestützpunkten und 40 Servicemitarbeiter an den Mener-ga-Standorten bieten einen professio-nellen Rund-Um-Service, mit dem Ziel einer hohen Verfügbarkeit der Anlage und einem Maximum an Effizienz. Das

Leistungsspektrum des technischen Service von Menerga erstreckt sich vom Werksprobelauf und der Inbetriebnahme vor Ort, über periodische Wartungen, Instandsetzungen, Fernwartungen und Ferndiagnosen, direkte Einwahlmöglich-keiten, bis hin zur Sanierung und Optimierung der Anlagen. Wir bieten Ihnen maßgeschneidert kunden- und anwendungsspezifisch das passende Servicekonzept. Im Falle eines Falles erreichen Sie uns rund um die Uhr unter folgender Telefonnummer: +49 208 9981-199

Elektronische Bauteile und insbesondere Prozessoren erzeugen während des Betriebs Wärme. Die Server arbeiten 24 h nonstop. Die von den Servern abgegebe-ne Wärme ist abhängig von der Rechen-leistung. Diese Wärme muss aus dem Rechenzentrum abgeführt werden, um Ausfälle oder Performanceeinbußen durch zu hohe Temperaturen auszuschlie-ßen. Eine Abkühlung während einer Ruhephase ist aufgrund des notwendigen Rund-um-die-Uhr Betriebs nicht möglich.

Um die Überlastung systemkritischer Komponeneten wie CPU, Laufwerke oder USV-Batterien zu vermeiden und einen störungsfreien Betrieb zu ermöglichen, ist eine ständige und zuverlässige Kühlung der Serverräume unumgänglich. Falls sich Menschen im Raum aufhalten wird über die Kühlung ein angenehmes Temperatur-niveau bewahrt.ASHRAE hat Richtlinien entwickelt, in denen es um das Zusammenspiel zwischen Betriebssicherheit und energie-

effizientem Betrieb von Rechenzentren geht. Die Umgebungstemperatur der Server sollte zwischen 18 und 27° C liegen. In diesem Bereich sind keine Ausfälle durch zu hohe Temperaturen zu erwarten. Es ist aber zu beachten, dass mit steigender Ansaugtemperatur der Strombedarf der Server steigt. Ob sich eine Erhöhung der Temperatur energe-tisch rechnet, muss gründlich überprüft werden.

Ganzjähriger Kühlbetrieb, 24 h-Betrieb des Gerätes Entwicklung von Redundanzszenarien Wärmetransport mit Luft Niedriger luftseitiger Druckverlust im

Gerät für geringen Energiebedarf Indirekte Wärmeabgabe an Außenluft,

möglichst niedriger Außenluftvolu-menstrom für kleinere Luftkanäle der Außen- und Fortluft zur Reduzierung des Energiebedarfs der Ventilatoren

Günstige Kühlung = Günstige RechenleistungEntwicklung des StrombedarfsDer elektrische Energiebedarf für den Betrieb der Rechenzentren in Deutsch-land betrug im Jahr 2015 ca. 12,0 TWh und wird bis 2025 auf ca. 16,4 TWh ansteigen.

Ein Großteil davon wird, abhängig vom gewählten Kühlsystem zwischen 20 und 60 %, für die Kühlung benötigt, die einen wichtigen Part in der Infrastruktur eines Rechenzentrums einnimmt.

Die Auswahl eines effizienten Kühlsys-tems ist somit eine der wichtigsten Maßnahmen zur Reduzierung der Kosten für USV-Systeme, Notstrom, der Energie-kosten, sowie der CO2-Emissionen. Quelle: Fraunhofer Institut/Borderstep

Innenaufstellung der RLT-Anlagen zum

Schutz vor äußeren Einflüssen Geringer Platzbedarf der RLT-Anlage Einhaltung gemäß ASHRAE festgeleg-

ter Temperatur- und Feuchtegrenzen (Serveransaugtemperatur 18-27° C / 20-80 % relative Feuchte)

Luftdichte Trennung des Umluftvolu-menstroms vom Kühlluftstrom durch einen Rekuperator

Filterung von Ab- und Außenluft

Geringer erforderlicher Außenluftvolu-

menstrom für die Kühlung Erhöhte geräteinterne Betriebssicher-

heit durch voneinander unabhängigen Kühlsystemen (adiabate Verdun-stungskühlung, mechanische Kompressionskälte)

Keine Bauteile im Serverbereich mit dem Risiko der Kondensatbildung

Besondere Anforderungen


Energieeffizienz in RechenzentrenKENNWERTE EINES RECHENZENTRUMSZur Bewertung der Energieeffizienz eines Rechenzentrums gibt es nach dem Ansatz des Branchenverbandes „Green Grid“ zwei Kennwerte: die Power Usage Effectiveness (PUE) und die DatacenterInfrastructure Efficiency (DCiE).

Mit dem PUE-Wert wird die Effizienz des Energieeinsatzes ermittelt. Er setzt denGesamtenergieaufwand des Rechenzen-trums ins Verhältnis zur Energieaufnah-me der Rechner.

Beim theoretisch optimalen PUE-Wert 1 fließt die gesamte Leisung in die Server. Werte bis 1,2 werden als sehr effizient

bewertet. In diesem Fall würden 20 % der eingesetzten Energie ineffizient genutzt. Der aktuelle durchschnittliche PUE in Deutschland liegt bei ca. 1,8. Für 2025 wird ein PUE von 1,54 prognosti-ziert.

Der DCiE-Wert ist der Kehrwert des PUE und gibt somit den Wirkungsgrad der im Rechenzentrum eingesetzten Energie an.

Welches Kühlsystem für ein Rechenzent-rum am besten geeignet ist, lässt sich mit Hilfe der Partial Power Usage Effectiveness (pPUE) erkennen. Der pPUE-Wert gibt das Verhältnis von

PUE DCiE Effizienzlevel

3,0 33 % Sehr ineffizient

2,5 40 % Ineffizient

2,0 50 % Durchschnitt

1,5 67 % Effizient

<1,2 <83 % Sehr effizientQuelle: GreenGrid

SystemvergleichWÄHLEN SIE DAS OPTIMALE KÜHLSYSTEM!

Annahme: Die interne Wärmelast des thermisch hoch belasteten Raumes beträgt konstant 1 MW und wird von äußeren Faktoren nicht beeinflusst. Abluft-/Zulufttemperatur = 34° C / 20° C. Abluftfeuchte zwischen 20 % und 80 % r. F.. Bei Verwendung von Kaltwasser beträgt VL/RL = 10° C / 15° C.

0,4 2,42,01,61,20,8Jährlicher Elektroenergiebedarf in GWh

0,73 GWh/JahrpPUE = 1,08




Umluftkühlgerät mit Kompressionskälteanlage ohne freie Kühlung

Umluftkühlgerät mit indirekter freier Kühlung, adiabater Verdunstungs-kühlung und Kompressionskälteanlage

Umluftkühlgerät mit direkter freier Kühlung und Kompressionskälteanlage

Umluftkühlgerät mit Kompressionskälteanlage mit freier Kühlung

Der Anteil an direkter freier Kühlung ist abhängig von dem im Rechenzentrum zugelassenen Temperatur- und Feuchte-bereich. Diese Faktoren sind bei der Auswahl des richtigen Kühlsystems zu berücksichtigen.

Bei der nebenstehenden Rechnung wurde der Elektroenergiebedarf aller Verbraucher berücksichtigt, also Verdich-ter, Ventilatoren, Kaltwasser- und Adiabatikpumpen. Ebenso berücksichtigt ist, dass die Leistung der Verbraucher die Wärmelast im Raum zusätzlich erhöht.

Energiebedarf für die Kühlung und des IT-Equipments zum Energiebedarf des IT-Equipments und somit eine Kennzahl für das Kühlsystem an. Je geringer der Wert, desto weniger elektrische Energie wird zur Kälteerzeugung benötigt.


Menerga-LösungINDIREKTE KÜHLUNG MIT KALT-WARMGANG-TRENNUNG

BetriebskostenJe nach Region und Betriebsbedin-gungen bis zu 85 % freie Kühlung und adiabate Verdunstungskühlung. Geringster Energieaufwand im Systemvergleich.

BetriebskostenKälteerzeugung erfolgt zu 100 % über eine mechanische Kälteanlage. Höchste Kosten im Systemvergleich.

InvestitionHöhere Investition, Amortisation aufgrund der Energieeffi zienz des Systems in kürzester Zeit.

InvestitionBedingt durch die hohe Anzahl der Einzelkomponenten entstehen hohe Investitionskosten.

AusfallsicherheitAusfall eines Kältesystems kann durch ein Weiteres abgefangen werden. Schnellstart der Kompres-sionskälteanlage bei Notfällen in 15 Sekunden. Gerät als Mehrfachachse erhöht Betriebssicherheit.

AusfallsicherheitDer Ausfall einer einzelnen Einheit kann je nach Ausstattung von anderen kompensiert werden, die Kühlleistung kann unter Umständen sinken.

WartungEinfache Wartung, da geringe Anzahl von Geräten notwendig. Alle Komponenten im Gerät verbaut.Idealer Zugang zu den Geräten, da zentral aufgestellt, außerhalb des Serverareals.

WartungBedingt durch die hohe Anzahl der Einzelkomponenten, sehr wartungs-intensiv. Hohe Anforderung durch F-Gas-Verordnung. Wartungen oder Servicearbeiten im Sicherheitsbe-reich.

InstallationsaufwandGeringer Installationsaufwand, da die Technik bereits montiert ist und werkseitig in einem Probelauf getestet wurde.

InstallationsaufwandSehr hoher Installationsaufwand, da eine Vielzahl von Komponenten aufgestellt und in Betrieb gesetzt werden müssen. Dampfdichte Dämmung der Kaltwasserinstallati-on.

PlatzbedarfHöhere Serverkapazitäten, da Geräte in einem separaten Technik-raum aufgestellt werden können.

PlatzbedarfKonzept benötigt viel Platz für die Aufstellung der Einheiten im Serverraum. Geringe Flexibilität für die Gestaltung der Serverräume. Wertvolle Kapazitäten für IT-Kom-ponenten gehen dadurch verloren.

StandardlösungKÜHLUNG ÜBER CLOSE CONTROL-EINHEITENKlassische Kaltluftführung im Doppelboden: die Luft wird in der Close Control-Einheit über eine Kompressionskälteanlage gekühlt und über den Doppelboden durch Zuluftgitter vor den Serverracks in den Kaltgang geleitet. Die gekühlte Luft wird von den Prozesslüftern angesaugt und über die Rückseite des Racks als erwärmte Luft wieder abgegeben. Die Einheiten werden zwischen den Serverracks und somit im Serverraum installiert.

Indirekte Umluftkühlung, mit drei Kühlstufen (indirekte freie Kühlung, Verdunstungskühlung, Kompressionskälte). Die Luft wird über Kalt-Warmgänge gleichmäßig über die Serverracks geleitet. Zur Kühlung kann zum Erreichen der Kältekapazität ein Gerät ausrei-chend sein. Zur Bildung von Redundanzen wird in der Praxis zur Erhöhung der Ausfallsicherheit häufi g mit mindestens n+1 Geräten gearbeitet. Die Klimageräte stehen getrennt von den Servern in einer Technikzentrale. Dies bietet höchste Sicherheit für die Komponenten im Serverraum. Wartungs- und Servicearbeiten können im Technikraum durchgeführt werden.

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Serverrack Serverrack ServerrackServerrack

Warmgang Warmgang

geschlossener Kaltgang

Doppelboden

Technikzentrale Serverraum

Abb. 2: Schematische Darstellung der idealen Installation einer Adcoolair-Anlage: Konsequente Tre-nung von Warm- und Kaltgang in der Luftführung

Close Control Einheit

Doppelboden

Serverraum

Abb. 1: Schematische Darstellung einer klassischen Kühlung mit Close Control-Einheiten

Serverrack Serverrack Server-Ra-Close Control Einheit

Serverrack Serv errack


AdcoolairFREIE KÜHLUNG + ADIABATIK + KOMPRESSIONSKÄLTE = HÖCHSTE EFFIZIENZ!Durch die höhere Betriebstemperatur in Rechenzentren von bis zu 27° C ergeben sich Spielräume für neue Kühlkonzepte, die Betriebssicherheit garantieren und beträchtliche Einsparungen bei den Energiekosten ermöglichen.

Eine ideale Lösung ist die luftgeführte Kühlung, bei der die Wärme aus dem Storage indirekt an die Außenluft gegeben wird. Dabei werden die Umluft- und Kühlluftströme physikalisch getrennt, eine weitere Aufbereitung der Außenluft nach den Erfordernissen der IT-Technik, etwa durch Feinfiltern oder Entfeuchten, ist nicht erforderlich. Alleine über diese indirekte freie Kühlung kann

aufgrund des großen Temperaturunter-schieds zwischen Zu- und Abluft (ΔT ≥ 10 K) mit Hilfe des Wärmeübertragers ein Großteil des jährlichen Kühlenergie-bedarfs gedeckt werden.

Nähert sich die Außenlufttemperatur der geforderten Zulufttemperatur, wird zum Erreichen des geforderten Temperaturni-veaus in einem zweiten Schritt die adiabate Verdunstungskühlung zuge-schaltet. Erst wenn so das Temperaturni-veau nicht mehr erreicht werden kann, wird als dritte Stufe eine im Klimagerät integrierte Kältemaschine zugeschaltet. Da hier jedoch nur der Anteil an Kältee-nergie bereit gestellt werden muss, der

über die Leistung der Verdunstungsküh-lung hinaus geht, ist die Kältemaschine entsprechend klein dimensioniert.* Gleichzeitig wird durch diese aufeinander aufbauende Kombination verschiedener Kühlmethoden die Nutzung der Kom-pressionskälte auf ein Minimum redu-ziert. In der Regel sind dies deutlich weniger als 574 Stunden im Jahr, das entspricht lediglich 6,5 % der gesamten Betriebszeit.

Aufgrund des erheblich geringeren Strombedarfs wird die elektrische Anschlussleistung verringert, eine Notstromversorgung kann ebenfalls kleiner dimensioniert werden.

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Indirekte freie Kühlung bei tiefen Außenlufttemperaturen Die warme Prozessluft des thermisch hoch belasteten Raumes wird indirekt über den asymmetrischen Kreuzstrom-Rekuperator mithilfe der tiefen Außenluftemperaturen abgekühlt. Mit sinkender Temperatur wird der Volumenstrom und damit die Aufnah-meleistung der Ventilatoren reduziert.

Adiabatikbetrieb bei mittleren und niedrigen Außenlufttemperaturen Die Prozessluft wird über die indirekte adiabate Verdunstungskühlung abge-kühlt. Dadurch kann der wärmeabfüh-rende Außenluft-/Fortluft-Volumenstrom gering gehalten werden, die Aufnah-meleistung der Ventilator-Motor-Einheit wird auf ein Minimum reduziert.

Betrieb bei hohen AußentemperaturenBei hohen Außenlufttemperaturen wird zusätzlich zur adiabaten Verdunstungs-kühlung die mit leistungsregelbaren Scroll-Verdichtern ausgestattete Kom-pressionskälteanlage zugeschaltet.

Optional:Fortluft-/Außenluft-BypassUm eine Entfeuchtung der Prozessluft bei niedrigen Außentemperaturen zu verhindern, kann die Außenluft über einen integrierten Fortluft-Außenluft-Bypass vorerwärmt werden. Dadurch wird eine Kondensation der Abluftfeuch-te im Rekuperator vermieden.

Optional:WarmwasserkondensatorDie der Prozessluft am Verdampfer entzogene Wärme kann über einen Warmwasserkondensator für Heizung oder Brauchwarmwasser verwendet werden. Die integrierte Kompressions-kälteanlage arbeitet in diesem Modus als Wärmepumpe.

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Auf einen Blick!

Kompakte Abmessungen

Kein zusätzlicher Kühlturm

Komplette Integration der Kühl-technik in das Gebäude

Niedrige AU-/FO-Rate zur Abfüh-rung der Wärme

Drei voneinander unabhängige Kühlsysteme

Freie Kühlung ohne Beschränkung durch AU-Feuchte

Konstanter Feuchtegehalt im Raum*

Keine Zufuhr von Staub und korrosiven Schadstoffen aus der Außenluft

Schnellstart der mechanischen Kälte in max. 15 Sekunden

Sehr gute pPUE-Werte

Sehr gute PUE-Werte möglich

Geringer Energiebedarf

Effiziente Kälteerzeugung durch Nutzung natürlicher Ressourcen

Wartungsarme Systeme

Geringe Installationskosten

Redundanzen möglich

Hardware und Daten sind geschützt

Sichere, etablierte Technik

Im Notfall: Schneller Service

Integrierte Steuerung und Rege-lung kompatibel zu allen gängigen GLT-Systemen

*je nach Umgebungsbedingungen ggf. periodische

Zuluftbefeuchtung notwendig

Freie Kühlung + adiabate Verdunstungskühlung + Kompressionskälteanlage Die adiabate Verdunstungskühlung erbringt ca. 50 % der benötigten Kälteleistung, daher ist die stufenlos regelbare Kompressionskälteanlage auf etwa nur die Hälfte der gesamten Kühlleistung dimensioniert.*

Indirekte freie KühlungPhysikalisch getrennte Prozessströme, daher kein Übertrag von Feuchte, Staub und Schadstoffen.

Extrem kompakt Kompakte, solide Bauweise für Aufstel-lung im Technikraum, keine wasserfüh-renden Elemente im Storage-Bereich.

Geringer AU/FO-KühlluftstromKleinere Kanal- und Schalldämpfer-abmessungen, geringere Leistung der Ventilatormotoren.

Höchste elektrische EffizienzAlle Komponenten sind auf geringste Druckverluste ausgelegt.

DauerhaftKorrosionsfreier Kreuzstrom-Plattenwärmeübertrager ausPolypropylen.

Intelligente TechnikAbschaltbare Ölsumpfheizung, Ein-satz von elektronischen Expansions-ventilen.

Wählt automatisch die wirtschaftlichste Betriebsweise!

* Selbstverständlich legen wir die Anlage auf Wunsch auf 100 % Redundanz aus (regelbare Kompressionskälteanlage kann 100 % der Kühlleistung erbringen).

SicherheitEinsatz von CO 2-Löschanlagen problemlos möglich.KÜHLLEISTUNG: 11,1 – 226,6 kW


Alle Zeichen stehen auf SicherheitVORTEILE DES ADCOOLAIR SYSTEMS

Redundanzen schaffenMASSSTAB FÜR AUSFALLSICHERHEIT

Regenerative EnergieERFÜLLUNG DES GEG

Kälteleistung: 105 kW

LANDESBANK BADEN-WÜRTTEMBERG,Luftvolumenstrom: 15.500 m3/h

Kälteleistung: 59,1 kW

LANDRATSAMT FREIBURGLuftvolumenstrom: 5.300 m3/h

Kälteleistung: 89 - 201 kW

UNIVERSITÄT PASSAULuftvolumenstrom: 5.300 - 16.000 m3/h

Menerga in Rechenzentren

Unsere Systemlösungen sind für den Betrieb im Rechenzentrum entwickelt. Dabei wurde großer Wert auf höchst-mögliche Ausfallsicherheit gelegt.

Die drei aufeinander abgestimmten Kühlsysteme ergänzen sich gegenseitig, sodass mit dem Wegfall einer Variante nicht das ganze Gerät ausfällt. Die mechanische Kompressionskälteanlage kann im Schnellstart in maximal 15 Sek.die Arbeit aufnehmen.

In den meisten größeren Rechenzentren werden die Kühlsysteme als Redundanz-verbund ausgelegt. Die Geräte laufen dann üblicherweise im Teillastbetrieb.

Fällt eine Anlage aus, können die anderen die benötigte Gesamtkühlleis-tung des Gesamtsystems aufrecht erhalten. So kann während einer Wartung die volle Kühlleistung erbracht werden.

Alle von Menerga gelieferten Anlagen sind „vicomo-ready“, also für eine Schnellaufschaltung für die Monitoring- und Controlling-Software „vicomo“ vorbereitet. Und das Beste: Der Zugriff auf die Kühlsysteme erfolgt völlig unabhängig vom lokalen Netzwerk über eine sichere 256Bit-verschlüsselte Peer-to-Peer-Verbindung. Mit diesem Dienst überwachen Sie die Funktion und

Effizienz der Anlagen. Mögliche Defekte, zum Beispiel aufgrund stark verschmutz-ter Filter sehen Sie bereits im Vorfeld online und können so, schon vor dem Ausfall des Gerätes, handeln. Ebenso existiert die Möglichkeit, eine alarmmel-dung bei Störfällen via priorisierter SMS auf das Mobiltelefon oder via E-Mail zu erhalten.

Unsere Systemlösungen sind von der Anlagentechnik auf höchste Ausfallsi-cherheit ausgelegt. Die wirklich intelli-genten Gesamtkonzepte für Ihre individuelle Lösung finden wir gemein-sam im Dialog.

Durch die Schaffung von Überkapazitä-ten (Redundanzen) kann die Verfügbar-keit aller Komponenten in der Infrastruk-tur eines Rechenzentrums erhöht werden.

Das US-amerikanische Uptime-Institut hat dazu in der TIA 942 (Telecommuni-cations Industry Association) einen Standard für Rechenzentren definert, der unter anderem Aussagen über Ausfallsi-

cherheit und Redundanzen trifft. Die dort beschriebene Tier-Klassifizierung bezieht sich auf die gesamte Infrastruktur eines Rechenzentrums, inkl. USV, Verkabelung, Brandschutz, Klimatisierung, usw.. Die angenommene max. Ausfallzeit pro Jahr liegt, je nach gewählter Redundanz, zwischen 28,8 h (Tier I) und 54 Minuten (Tier IV). Diese Werte entsprechen einer Verfügbarkeit von 99,671 bzw. 99,995 %.

Ergänzend zu den wirtschaftlichen Vorteilen lassen sich mit der luftgeführ-ten Kühlung über das Adcoolair-System auch normative Anforderungen leichter erfüllen. So schreibt etwa das Gesetz zur Einsparung von Energie und zur Nutzung Erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteerzeugung in Gebäuden – Gebäude-energiegesetz (GEG) in Deutschland die verbindliche Nutzung eines bestimmten Anteils regenerativer Energien in

Neubauten vor. Diese Forderung gilt u.a. als erfüllt, wenn 50 % des Kälte- bzw. Wärmeenergiebedarfs über Umweltwär-me gedeckt werden. Da hierzu sowohl die freie Kühlung als auch die Verdun-stungskühlung zählt und diese Verfahren bis zu 100 % der notwendigen Kühlleis-tung erbringen, werden die Vorgaben des GEG bei der luftgeführten Kühlung automatisch erfüllt.


communicode EssenKLEINE BIS MITTLERE RECHENZENTRENCommunicode ist Spezialist für Produkt-informations- und CMS-Systeme. Am Standort Essen werden 50 Mitarbeiter beschäftigt. Hier befi ndet sich auch der Serverraum des Unternehmens. Auf Servern mit einer Gesamtkapazität von ca. 20 Terrabyte hostet communicode Projekte für Osram Opto Semiconductor, Deichmann, Zander und mehr.

In dem 25 m2 großen Serverraum entstehen Wärmelasten von 5 - 16 kW. Gekühlt wurde früher ausschließlich über eine mechanische Kälteanlage. Diese Variante ist sehr kostspielig, ebenso folgt auf einen Ausfall der Anlage fast zwingend ein Ausfall der kompletten Serversysteme.

Im Juni 2010 wurde bei communicode eine der ersten Adcoolair-Anlagen in Betrieb gesetzt. Die Anlage arbeitet mit einer aufeinander aufbauenden Kombi-nation von indirekter freier Kühlung, adiabater Verdunstungskühlung und leistungsregelbarer Kompressionskäl-teanlage. Dabei werden der Prozessluft-strom und der zur indirekten Kühlung notwendige Außenluftvolumenstrom vollständig voneinander getrennt. Eine Kontamination des Serverraumes mit Feuchtigkeit, Staub und korrosiven Schadstoffen wird so verhindert. Ein großer Vorteil des Systems ist die mögliche Innenaufstellung mit geringem Platzbedarf bei kleinem notwendigen Außenluftanschluss. Geliefert wurde

eine steckerfertige, hocheffi ziente Lösung wie sie üblicherweise nur für ein großes Rechenzentrum mit mehreren MW Leistung eingesetzt wird.

Das Gerät wurde über ein Langzeitmoni-toring mit dem System vicomo mehrere Jahre ausgewertet. Die vor der Installati-on kalkulierten Daten prognostizierten für dieses System eine mittleren pPUE von 1,08 für die komplette Anlage inklusive Ventilatoren, Verdichter und Pumpen. Zu Grunde gelegt wurden hierbei die klimatischen Bedingungen in Essen mit Zu- und Ablufttemperaturen im Serverraum von 20° bzw. 34° C. Die relative Feuchte beträgt im gesamten Raum ganzjährig zwischen 20 und 80 %.

Die Auswertung der Anlage mit einem Volumenstrom von 2.500 m³/h und einer Kühlleistung von 20 kW hat diese sehr guten Kalkulationen bestätigt. Da noch Kapazitäten für den weiteren Ausbau des Rechenzentrums vorgehalten werden, lag die Kühllast im Betrach-tungszeitraum bei max. 15,75 kW. Von Januar 2013 bis Dezember 2014 hat das Umluftkühlgerät 188 MW Wärme ab-geführt, bei einem Elektroenergiebedarf von 25 MWh. Gegenüber dem vorher installierten Umluftkühlgerät ohne freie Kühlung hat die Anlage in diesem Zeit-raum den Elektroenergiebedarf um 24.222 kWh und den CO2-Ausstoß um 13,78 t reduziert. Der Wasserverbrauch für das adiabate Kühlsystem lag bei

communicode AG, Essen | Deutschland

KÄLTELEISTUNG: 20 kW; LUFTVOLUMENSTROM: 3.500 m3/h

communicode Bilanz

01/2013 - 12/2014 = 24 Monate

Die Reduktion des Elektroenergiebedarfs gegenüber

dem vorher installierten Umluftkühlgerät ohne freie

Kühlung (pPUE = 1,26) beträgt 24.222 kWh.

Dies entspricht einer CO2-Reduktion von 13,78 t.

Auf der Grundlage von Stromkosten von 0,20 €/kWh

und Wasserkosten von 3,00 €/m3 ergeben sich:

Reduzierte Stromkosten: 4.844,- €

Kosten Wasserverbrauch: -791,- €

Einsparung Betriebskosten: 4.053,- €

Einsparung 12 Monate*: 2.026,- €

* Hochrechnung auf Basis der ermittelten Daten

1,4 m³ pro MWh Kühlleistung. Trotz der sehr geringen Kühllast ist mit einer Betriebskostenreduktion von 1.500 bis

2.000 Euro pro Jahr zu rechnen. Nach fünf Jahren haben sich die Investitions-kosten bereits amortisiert.


Banco SantanderGROSSE RECHENZENTRENBanco Santander ist die größte Bank Spaniens und eine der größten Banken der Welt. Bei der Konzeption des neuen Rechenzentrums für das Headquarter in Spanien stellte das Unternehmen hohe Anforderungen: 150 Millionen Euro wurden für den Einsatz zukunftsfähiger Technologien sowohl im IT-Bereich als auch bei der Gebäudeausstattung investiert, um ein absolut vorzeigbares Green-IT Rechenzentrum mit sehr hoher Gesamtenergieeffi zienz zu realisieren.

Der 2011 in Betrieb genommene Komplex in Solares, im spanischen Cantabria, besteht aus zwei nahezu identischen Gebäuden mit jeweils einer Grundfl äche von 5.500 m². Jedes

Gebäude ist wie ein Bunker konzipiert: in den ersten beiden, unterirdisch angeord-neten Ebenen sind sechs separate Serverräume untergebracht, während das darüber liegende Erdgeschoss vollständig von der Klimatechnik belegt wird. Die futuristisch anmutenden und dekorativ berosteten Elemente auf dem Bild oben sind Teile der Lüftungskanäle und wurden von einem Stararchitekten entworfen.

Für die Einhaltung der hohen Anforderun-gen bei der Energieeffi zienz war vor allem eine geringe elektrische Anschluss-leistung der Klimageräte ausschlag-gebend. Eingesetzt wurden insgesamt18 Adcoolair-Anlagen mit einer Gesamt-kühlleistung von 8,1 MW. Jede Anlage

verfügt über eine Kälteleistung von 450 kW bei einem maximalen Luftvolu-menstrom von 78.000 m³/h.

Jeweils drei Adcoolair pro Serverraum kühlen die Luft mittels adiabater Verdun-stungskühlung. Beim Ausfall einer Anlage sind die beiden anderen Geräte in der Lage, die fehlende Kühlleistung sofort zu ersetzen. Jede Anlage verfügt über zwei Adiabatiksysteme und vier Kältekreise. Die Anlagen sind technisch so konzipiert, dass ein kompletter Ausfall extrem unwahrscheinlich ist, beispielsweise durch den Einsatz von Ventilatorverbun-den anstatt eines einzelnen Ventilators pro Luftweg.

Für Banco Santander wurden die Anlagen aus Redundanzgründen zusätzlich angepasst, sodass die Anlagen bei voller Leistung auch ohne Wasser für die adiabate Kühlung zu betreiben sind.

Entscheidend für die Auswahl der Menerga Geräte war die Erfüllung der hohen Leistungsvorgaben seitens Santander bei einer möglichst großen Geräteeffi zienz und gleichzeitig maxima-ler Ausfallsicherheit. Die technische Lösung war bei der Auftragsvergabe das wichtigste Kriterium mit einem Prozent-satz von 55 %. Menerga erfüllte diesen Part mit 53,3 % und war mit einem Erfüllungsgrad von knapp 97 % im Wettbewerb die Nr. 1.

Fortluft

Zuluft

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99,97 % Verfügbarkeit

nach 43.800 Betriebsstunden

Banco Santander, Solares | Spanien

KÄLTELEISTUNG: 8,1 MW; LUFTVOLUMENSTROM: 1.404.000 m3/h

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Menerga GmbHAlexanderstraße 6945472 Mülheim an der Ruhr Deutschland

www.menerga.com [email protected]

Wir schaffen gutes Klima. Seit 1980. Weltweit.

Date post:	15-Aug-2020
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