Innovative Technologien und Konzepte für ein grünes Rechenzentrum

Genau abgestimmte Kühl- und Raumkonzepte sowie stromeffiziente Komponenten

03.11.2008 | Redakteur: Ulrich Roderer

Optimale Kalt-Warmgang-Anordnung im Rechenzentrum
Optimale Kalt-Warmgang-Anordnung im Rechenzentrum

Der Gesamtenergiebedarf für den Betrieb von Servern in Rechenzentren steigt dramatisch an. „Stromfresser“ sind dabei nicht nur die Server und andere IT-Komponenten selbst, sondern auch die physische Infrastruktur. Insgesamt wird für Stromzuführung und Kühlung noch einmal soviel Energie verbraucht wie für das gesamte IT-Equipment. Deshalb rentieren sich Optimierungen.

Rechenzentren sind derzeit fast immer noch luftgekühlt. Server und andere IT-Komponenten werden meist so in Serverracks eingebaut, dass sie frontseitig kühle Luft aus dem Raum ansaugen und erwärmte Luft rückseitig ausblasen. Sofern ausreichend Kühlluft zur Verfügung steht und die Wärmeabfuhr per Luft durch den Rechnerraum funktioniert, sind selbst Hochleistungsrechner wie Blade Server einwandfrei mit Luft kühlbar. Aktuelle Serverracks sind so konstruiert, dass die Türen durch die Qualität ihrer Perforation (> 80 Prozent freie Luftdurchtrittsfläche) keinen nennenswerten Strömungswiderstand leisten.

Neben Anforderungen an die zulässige relative Luftfeuchtigkeit soll laut ASHRAE die Luftansaugtemperatur für IT-Equipment zwischen 20 und 25 Grad liegen. Doch Hersteller wie beispielsweise Fujitsu Siemens garantieren für ihre Server einen wesentlich weiteren Temperaturbereich zwischen 5 und 35 Grad, ohne dass dabei Einschränkungen in der MTBF (Mean Time Between Failure) zu befürchten sind.

Mit der Kaltgang-/Warmgang-Anordnung lassen sich, sorgfältige Planung und Ausführung vorausgesetzt, etwa 3 bis 5 kW Kühlleistung pro Rack abführen. In älteren Rechenzentren liegen diese Werte meist erheblich niedriger, etwa bei 1 bis 2 kW pro Rack. Die Kaltgänge sind dann vollständig mit kühler Luft gefüllt bei einer Temperatur von 20 Grad und die Warmluft wird über den Schränken gesammelt und zu den Kühlgeräten zurückgeführt.

Für höheren Kühlleistungsbedarf reicht die herangeführte Kühlluftmenge nicht mehr aus, zum Teil wird Warmluft über die Schränke hinweg auf die kalte Seite zurückgesaugt. So kann die Lufttemperatur im oberen Bereich der Schänke unzulässig hohe Werte erreichen, es entstehen sogenannte „Wärmenester“.

Um diese Temperatur herunterzudrücken, wird häufig die Ausblastemperatur auf niedrigere Werte eingestellt, etwa in den Bereich 15 bis 18 Grad. Diese Maßnahme verbessert die Situation im oberen Bereich der Schränke, kostet aber viel zusätzliche Energie. Die Ursache dieses zusätzlichen Energiebedarfs für die Kühlung liegt im Kühlsystem außerhalb des Raumes.

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