3. August 2020 Autor: Patrick Günther

Aus dem Inhalt

  • Serverkühlung: das Rückgrat der Digitalisierung
Bewertung empty starempty starempty starempty starempty star
Kommentare (0) frei für angemeldete Mitglieder

Serverkühlung: das Rückgrat der Digitalisierung

Das schematische Beispiel verdeutlicht den Aufbau eines vollständigen wassergekühlten Systems. (Abb. © Technotrans)Das schematische Beispiel verdeutlicht den Aufbau eines vollständigen wassergekühlten Systems. (Abb. © Technotrans) Serverkühler gibt es in der Branche in sämtlichen Größen und Leistungskategorien, die je nach Wärmelast zum Einsatz kommen. Mittelständische Technologie- und Forschungsunternehmen nutzen vergleichsweise kleine Rechenzentren, die allerdings bereits eine Wärmelast von bis zu 100 kW erzeugen. Bei großen Co-Location-Rechenzentren können sogar Wärmelasten im Megawatt-Bereich entstehen.

Worauf es bei der Serverkühlung ankommt

Fast die Hälfte der Energie, die ein Rechenzentrum insgesamt benötigt, entfällt auf die Kühlung. Dabei können Optimierungsmaßnahmen die Energieeffizienz der Kühlung signifikant verbessern. Ein noch wichtigerer Punkt ist dabei auch die Zuverlässigkeit der Technologie. Denn für Anwender mit hochsensiblen Daten, die eine 100-prozentige Verfügbarkeit erfordern, wäre ein Ausfall der Kühlung fatal, sodass diesem in jedem Fall vorzubeugen ist. Darüber hinaus ist das Monitoring, speziell für sogenannte Co-Location-Server-Zentren, in denen Server oder deren Infrastruktur vermietet werden, von großer Bedeutung. Grund dafür ist, dass die Betreiber hier oft verpflichtet sind, die Rahmenbedingungen im Serverraum, wie zum Beispiel Lufttemperatur oder Feuchtigkeit, zu dokumentieren. Für den Fall, dass ein Rechenzentrum in mehreren Ausbaustufen geplant wird, ist schließlich auch die Erweiterbarkeit essenziell. Das ermöglicht den nachträglichen Ausbau der Kühlleistung.

Beim Auslegen der Kühltechnik müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden:
• Wärmelast: Die von Servern abgegebene Wärme ist im wesentlich abhängig von der Rechenleistung. Je größer die Rechenleistung, desto höher ist die daraus entstehende Wärmelast. Diese muss von der Kühltechnik aus dem Rechenzentrum abgeführt werden.
• Klimatische Bedingungen: Die Außentemperatur an den Server-Standorten entscheidet häufig über die Art der Kühltechnik. Während zum Beispiel kühlere bis gemäßigte Klimazonen aufgrund ihrer niedrigen Lufttemperaturen sehr gut für den Einsatz einer energetisch vorteilhaften Freikühlung geeignet sind, gestaltet sich das in wärmeren Regionen Südeuropas deutlich schwieriger.
• Investitionsbudget: Ziel der Auslegung von Kühltechnik ist es, Anwendern möglichst wirtschaftliche und kosteneffiziente Lösungen anzubieten.
• Anwender-Modell: Abhängig von den Anforderungen des Anwenders, müssen Serverkühler bestimmte Leistungsansprüche wie Verfügbarkeit oder Erweiterbarkeit erfüllen. Angesichts der zahlreichen unterschiedlichen Modelle ist dieser Faktor besonders wichtig, um die Kühltechnik präzise und bedarfsgerecht auszulegen.

In-Row-Wärmetauscher für den modularen Aufbau
Für eine klassische Serverkühlung werden häufig Systeme der In-Row-Kühlung eingesetzt, die den Serverraum mit kalter Luft versorgen. In-Row-Wärmetauscher werden mit geringem bauseitigem Aufwand direkt zwischen die einzelnen Server-Racks platziert. Sie nehmen die Abwärme der Server auf, geben sie ans Kühlwasser ab und drücken kühle Luft zurück. Die einzelnen Lüfter einer Kühleinheit sind modular auf- oder abbaubar und können im laufenden Betrieb ausgetauscht werden.

Hohe Energieeffizienz durch freie Kühlung

Freie Kühlung bei Kaltwassersätzen ist ein erheblicher Faktor zur Reduzierung der Betriebskosten einer Kälteanlage. Die Freikühlung nutzt die niedrige Außenluft-Temperaturen, um den Zentralkühlkreis zu kühlen. Diese Funktion wird nutzbar bei Außenlufttemperaturen etwas unterhalb der gewünschten Server-Raum Temperatur und übernimmt mit weiter sinkender Außenlufttemperatur immer mehr Anteile der Kompressor-Kälteerzeugung, bis hin zu einer kompletten Abschaltung der Kompressoren.

Durch die Kombination aus aktiver und freier Kühlung lassen sich Energieeinsparungen erzielen und die sogenannte Power Usage Effectiveness (PUE) von Rechenzentren deutlich steigern. Der PUE-Messwert ist der Quotient aus der insgesamt in einem Rechenzentrum verbrauchten Energie und dem Energieeinsatz zum Betrieb der IT-Infrastruktur. Er dient dazu, den Wirkungsgrad eines einzelnen Rechenzentrums über einen bestimmten Zeitraum zu messen.

In Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen Außentemperatur und zulässiger Temperatur im Serverbereich gibt es unterschiedliche Möglichkeiten der Kühlung. Im Optimalfall ist die Außentemperatur niedrig genug, um allein über Freikühlung den Serverbereich hinunter zu kühlen. In den wärmeren Perioden kann eine aktive Flüssigkeitskühlung mit Verdichterkälte nachgeschaltet werden, um auch in dieser Zeit eine zuverlässige Kühlung zu ermöglichen.

© cci Dialog GmbH
Jede Art der Vervielfältigung, Verbreitung, öffentlichen Zugänglichmachung oder Bearbeitung, auch auszugsweise, ist nur mit gesonderter Genehmigung der cci Dialog GmbH gestattet.
 
Artikelnummer: cci90082
Zurück

Login

Passwort vergessen


Tel.: +49(0)721/565 14-88

Kontextwerbung zum Thema

Folgende Unternehmen liefern Produkte, Systeme oder Dienstleistungen zu den Inhalten des nebenstehenden Beitrags:
  • Flüssigkeitskühler
  • Freie Kühlung
  • Flüssigkeitskühler
  • Flüssigkeitskühler
  • Freie Kühlung
  • Klimazentralgerät
  • Rechenzentrum
  • Klimazentralgerät
  • Klimazentralgerät

Was sagt mir die Ampel?

ampel_gruen_klein

Sie haben Zugriff auf den gesamten Inhalt des Artikels
ampel_gelb_klein

Sie haben Zugriff auf Teile des Artikels
ampel_rot_klein

Sie haben aktuell keinen Zugriff auf den Artikel

Angemeldete Benutzer sehen mehr „Grün“ als Gäste.
Und nur ein angemeldeter Benutzer kann gesperrte Artikel durch Kauf öffnen.
Mehr dazu …

Ratgeberreihe

cci Buch VDE Lüftung Klima

 

Mitglied werden - Mitreden

Forum NetzwerkSpectral-Design - Fotolia.com

 

Als Mitglied von
cci Wissensportal können Sie nicht nur Fragen und Antworten einsehen, sondern auch mitmachen.
Registrieren Sie sich gleich!