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Logo VDE / DKE Jahresbericht 2014 Digitale Gesellschaft Wandel wird Standard

Energieeinsparungen durch Einhausungen in Rechenzentren

In der heutigen digitalen Welt begegnen wir einer immer stärker wachsenden Zahl von Daten und digitalen Informationen. Sie werden zentral „gelagert“ in Serverräumen oder Rechenzentren, die eine große Anzahl von Elektronikschränken beherbergen, in denen die informationstechnischen Einrichtungen meist dicht gepackt untergebracht werden. Beim Betrieb hochleistungsfähiger Server entstehen hohe Wärmeverluste. Zur Abführung der anfallenden thermischen Lasten wird häufig eine Luftkühlung mit Ventilatoren eingesetzt. Derzeit ist es in Rechenzentren und Serverräumen üblich, Gehäuseaufstellungen in Reihen vorzunehmen. Die normkonforme Richtungsorientierung der Serverschränke erfolgt dabei so, dass sich die Schrankflächen mit dem kühlen Zulufteintritt und die Flächen mit dem warmen Kühlluftaustritt jeweils gegenüber stehen. Luftein- und -austritt erfolgen ausschließlich über die Vorder- und Rückseiten der Serverschränke, die dafür über perforierte Türen verfügen. Es wird davon ausgegangen, dass informationstechnische Einrichtungen die Kühlluft horizontal fördern: an der Frontseite ansaugen und rückseitig erwärmt ausblasen. Die erforderliche Kühlluft wird durch Raum- oder Reihenumluftkühlgeräte bereitgestellt. Meist wird die erwärmte Abluft mit Ventilatoren durch einen Flüssigkeit/Luft-Wärmeübertrager gefördert und dort abgekühlt. Dabei strömen erhebliche Mengen der Warmluft an den zu kühlenden informationstechnischen Einrichtungen, insbesondere an den Servern, vorbei und entfalten damit keine Kühlwirkung. Gleichzeitig führen Rezirkulationen innerhalb und außerhalb der Gehäuse dazu, dass erwärmte Abluft als Kühlluft angesaugt wird, was den Kühleffekt konterkariert und ggf. zu einem fehlerhaften Betrieb führt. Um diese Rezirkulationen zu minimieren, wird dabei mehr Kühlluft als erforderlich gefördert, was den Kühlaufwand unnötig erhöht und letztlich die Energieeffizienz des Rechenzentrums negativ beeinflusst. Die strömungstechnische Trennung des umbauten Luftvolumens mit kühler Zuluft vom Kühlluftraum mit erwärmter Abluft (sogenannte Kaltgang-/Warmgangeinhausung) schließt Rezirkulationen weitestgehend aus. Durch diese Trennung wird der erforderliche Kühlluftstrom reduziert. Dies führt zu einer erheblichen Senkung des Energieverbrauchs an Elektroenergie und damit zu einer Senkung der Betriebskosten für Rechenzentren und Serverräume.

Rechenzentren

In einem neuen Normvorhaben werden die Abmessungen und mechanischen Anforderungen, die Strömungs- und klimatechnischen Anforderungen sowie die Aspekte der Betriebssicherheit von Gangeinhausungen behandelt.

Kontakt
Kallas, Elmar, Dr.
+49 69 6308-266
elmar.kallas@vde.com