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13. Januar 2011 Autor: Thomas Mietzker

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Freie Kühlung: Rechenzentren profitieren von höheren Systemtemperaturen

Für den effizienten Betrieb der Wasserkühlanlage sind die Systemtemperaturen, die vom Betreiber festgelegt werden, die entscheidende Größe. Bei Neuanlagen sind noch häufig Temperaturen zwischen 20 bis 26 °C am Ansaug der Server üblich, abhängig von den zugelassenen Temperaturen der Serverlieferanten. Künftig werden Temperaturen von 26 bis 28 °C an der Ansaugseite der Server und 32 bis 38 °C im Austritt angestrebt. Grundsätzlich führt eine höhere Ansaugtemperatur zu einer effektiveren Ausnutzung der freien Kühlung, da der Kühlwasserkreislauf mit einer höheren Vor- und Rücklauftemperatur betrieben werden kann.

Der Artikel wurde im Januar 2018 von Rolf Grupp durchgesehen.

28 % der Jahresarbeitsstunden eignen sich für freie Kühlung

Energiebedarf für eine Kälteanlage mit und ohne freie Kühlung für zwei verschiedene Kühlwassertemperaturen. Die obere Grafik zeigt die Werte für einen Kühlwasservorlauf von 15 °C und einen Rücklauf von 20 °C, unten für einen Vorlauf mit 20 °C und einen Rücklauf von 25 °C. Die gestrichelten Linien markieren jeweils die Grenztemperatur, ab der die freie Kühlung hundertprozentig einsetzt (oben bei 10 °C und unten bei 15 °C). Der gelbe Abschnitt zwischen den gestrichelten Linien stellt ungefähr das Potenzial dar, welche Einsparung bei freier Kühlung mit einer um 5 K angehobenen Systemtemperatur erreicht werden kann. (Abb. Combitherm)Energiebedarf für eine Kälteanlage mit und ohne freie Kühlung für zwei verschiedene Kühlwassertemperaturen. Die obere Grafik zeigt die Werte für einen Kühlwasservorlauf von 15 °C und einen Rücklauf von 20 °C, unten für einen Vorlauf mit 20 °C und einen Rücklauf von 25 °C. Die gestrichelten Linien markieren jeweils die Grenztemperatur, ab der die freie Kühlung hundertprozentig einsetzt (oben bei 10 °C und unten bei 15 °C). Der gelbe Abschnitt zwischen den gestrichelten Linien stellt ungefähr das Potenzial dar, welche Einsparung bei freier Kühlung mit einer um 5 K angehobenen Systemtemperatur erreicht werden kann. (Abb. Combitherm)

Dass freie Kühlung die Betriebskosten erheblich senkt, ist mittlerweile jedem Betreiber klar. Allerdings steckt noch weiteres Potenzial in der richtigen Wahl der Kühlwassertemperatur – ein 40 % geringerer Energieverbrauch ist durchaus möglich. Gerade der Außentemperaturbereich von 10 bis 15 °C ist interessant. In diesem Bereich befinden sich etwa 28 % der Jahresarbeitsstunden (Bezugspunkt Stuttgart), die entweder für freie Kühlung oder einem Mischbetrieb aus freier Kühlung und mechanischer Kälteerzeugung genutzt werden (siehe Grafik: Bereich zwischen den gestrichelten Linien). Der Vergleich einer Anlage mit zwei verschiedenen Systemtemperaturen macht dies deutlich.

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