31. Juli 2020 Autor: Patrick Günther

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  • Verdunstungskühlung in Rechenzentren
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Verdunstungskühlung in Rechenzentren

Ein Beispiel für den Einsatz von Verdunstungskühlern ist das Rechenzentrum, das Facebook 2013 in Luleå, Nordschweden in Betrieb genommen hat – das erste europäische Datencenter des Social-Network-Betreibers überhaupt. Die drei Serverhallen haben eine Gesamtfläche von 28.000 m². (Abb. © Condair)Ein Beispiel für den Einsatz von Verdunstungskühlern ist das Rechenzentrum, das Facebook 2013 in Luleå, Nordschweden in Betrieb genommen hat – das erste europäische Datencenter des Social-Network-Betreibers überhaupt. Die drei Serverhallen haben eine Gesamtfläche von 28.000 m². (Abb. © Condair)

Für den hohen Temperierungsbedarf von Rechenzentren sind RLT-Anlagen mit indirekter Verdunstungskühlung gut geeignet, denn Verdunstungskühler arbeiten zuverlässig und verursachen im Vergleich zu konventioneller, mechanischer Kühlung wesentlich weniger Betriebskosten.

Dass der Stromverbrauch beim Betrieb von Rechenzentren ein maßgeblicher Kostenfaktor ist, sollte niemanden in Erstaunen versetzen. Überraschender ist, wofür die Energie hauptsächlich benötigt wird. Denn in der Regel sind es weniger IT-Prozesse – die Kilowattstunden also, die von Prozessor- und Speichereinheiten verbraucht werden – die den Strombedarf in die Höhe treiben. Stattdessen verschlingt die Temperierung der oft weiträumig angelegten Servercenter einen hohen Anteil der Energie. Kühlung und Luftbeförderung können in Rechenzentren tatsächlich bis zur Hälfte des gesamten Stromverbrauchs und somit die zur Versorgung primärer IT-Funktionen benötigte Energiemenge immerhin verdoppeln.

Um den hohen Kühlbedarf von Rechenzentren mit Effizienz zu kombinieren, ist der Einsatz von RLT-Anlagen mit indirekter Verdunstungskühlung geeignet. So können bei einem, leistungsstarken Kühler hohe Luftqualität und verlässliche Kühlung mit einem vergleichsweise geringen Energieverbrauch realisiert werden. Das schützt die Server vor Überhitzung, elektrostatischen Effekten und übermäßig trockener Luft, erhöht entsprechend ihre Lebensdauer und senkt gleichzeitig die Kosten für ihren Betrieb.

Die Kombination von hoher Kühlleistung und niedriger Energieaufnahme wird dabei durch den thermodynamischen Effekt der Verdunstungskühlung ermöglicht. Dieser bedingt zunächst einmal, dass die Luftfeuchtigkeit durch Zugabe von Befeuchtungswassers erhöht wird. Die Verdampfungsenergie, die benötigt wird, um den Wechsel des Aggregatzustands des Wassers von flüssig zu gasförmig und damit die erforderliche Abkühlung herbeizuführen, wird dabei der Luft entzogen. Der so entstehende Kühleffekt kann entweder direkt in der Zuluft genutzt werden, wobei die oft erforderliche Erhöhung der relativen Luftfeuchte in einem Luftbehandlungsprozess umgesetzt werden kann. Oder eine weitere Möglichkeit bietet, die in der Abluftbefeuchtung zur Geltung kommende Abkühlung über einen Wärmeübertrager auf die Zuluft zu übertragen. Konventionelle Kältemaschinen und Kühlregister können somit deutlich kleiner und günstiger ausgeführt werden, als dies bei anderen Methoden der Fall ist.

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