13 Tipps für die Einsparung von Energiekosten im Rechenzentrum durch optimierte Kühlung.

Autor: Dan Hyman (Artikel aus der Data Centre Knowledge)

Die Kühlung ist der grösste Energieverbraucher im Rechenzentrum und kann einen enormen Einfluss auf die Bilanz eines Unternehmens haben. Die Senkung der Energiekosten ist eine echte Herausforderung, aber es gibt einige sehr einfache Lösungen zur Reduzierung der kühlungsbedingten Stromkosten. Hier sind Tipps, die Ihnen helfen können, ein energieeffizientes Rechenzentrum umzusetzen, unabhängig in welchem (Planungs-)Stadium , es sich befindet.

Tipps zur Verringerung der Kühlenergie in einem neuen Rechenzentrum:

Wärmere Temperaturen erlauben Ihnen in der Regel, die Klimatechnik effizienter laufen zu lassen. Es bedarf tatsächlich mehr Energie, um die Luft auf 15 Grad Celsius zu temperieren als auf 20 Grad Celsius. Die Erhöhung der Sollwerte im Rechenzentrum kann die Energiekosten bereits erheblich senken.

Luft- oder Wasser basierte Klimaökonomierer ziehen Nutzen aus milden Luftbedingungen im Freien und bieten damit eine einfache Kühlung. Die meisten Klimazonen haben eine beträchtliche Anzahl von solchen Stunden, die mittels Sparanlagen nutzbar gemacht werden können. Historische Wetterdaten sind für die meisten Orte im Internet einsehbar.
In ihrer einfachsten Form bringen Sparanlagen, die Aussenluft ins Rechenzentrum, sobald die Temperaturen eine Kühlung erlauben. Bei einer Temperatur von 10°C zum Beispiel, leitet die Sparanlage die Luft von aussen in die Kühlgange des Rechenzentrums, statt die Warmgänge mittels Klimatechnik abzukühlen. Das ermöglicht eine zeitweilige Abschaltung der Kompressoren oder Kältemaschinen und spart eine Menge Energie. Andere Formen der freien Kühlung umfassen wassernahe Gebäude mit Kühlmittel-basierten Kälteanlagen.

Viele traditionelle Hersteller von HLK (Heiz/Luft/Kühl)-Einheiten bauen nicht die effizientesten Geräte am Markt. Was sich in traditionellen Computerräumen bewährt hat, ist nicht unbedingt eine effiziente Lösung in einem modernen Rechenzentrum. Diese Legacy-Produkte verwenden u.U. ineffiziente Lüfter-und Kompressor Technologien, die nicht auf dem neuesten Stand der Technik sind. Moderne Klimageräte verbrauchen maximal die Hälfte der Energie und das reichhaltige Angebot ist leicht zu finden. Suchen Sie nach Spezifikationen, die Innovationen präsentieren.

Die Infrarot-und Dampferzeugungs-Luftbefeuchter, die gut in traditionellen Computerräumen gearbeitet haben, sind eine unzureichende Lösung für das moderne Rechenzentrum. Diese Systeme kochen im wesentlichen Wasser, um den Wasserdampf als Luftstrom abzugeben. Das Sieden erfordert viel Energie ebenso wie die erforderliche Kühlung für diese zusätzliche Wärmeabgabe. Verdunstungsluftbefeuchter und Zerstäuber arbeiten mit einem Bruchteil der Energie und bewirken eine zusätzliche Kühlung statt einer Wärmebelastung .

Eine 3D Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamic) kann Problembereiche erkennen und Lösungen vorschlagen, bevor der Bau beginnt. Die meisten unabhängigen Berater können diesen Service anbieten, ebenso Anbieter, die auf diese Software spezialisiert sind. Ein detaillierter Raumplan wird zusammen mit dem Modell des Kühlsystems in die Software geladen. Der Computer erstellt dann ein 3D-Modell, das den Luftstrom und Temperaturgefälle im ganzen Raum anzeigt. Änderungen können in Bezug auf die Dichte-, das Layout-und die Luftverteilung vorgenommen werden, bis die effektivste Lösung gefunden ist.

Ein richtig geplantes Rechenzentrum bietet Flexibilität beim Layout-, der Schrankdichte und Temperaturregelung. Wird diese Flexibilität schon früh in die Planung mit einbezogen, können langfristig viel Zeit, Energie und Geld gespart werden. Dazu gehört auch die Möglichkeit, Bereiche mit hoher Dichte im ganzen Raum zu verteilen, sowie die Bereitstellung zusätzlicher Kapazitäten für die Zukunft.

Traditionelle HLK-Systeme werden heute mit Luft/Wasser/Kühlmittel-gekoppeltem Kühlsystem und zentralen Lüftungssystemen ersetzt. Dieser Trend begann vor einigen Jahren als Dichte im Rechenzentrum zunahm. Eine höhere Schrankdichte erfordert eine höhere Luftzirkulation, so dass sich der Fokus schnell auf den hohen Energieverbraucht der Altsysteme richtete. Systeme mit gekoppelter Kühlung und Zentrallüftung verwenden wesentlich weniger Energie als die alten HLK-Systeme.

Hier sind Tipps für eine optimierte Kühlung in bestehenden Rechenzentren:

Ein 3D Strömungsmechanik-Modell (Computational Fluid Dynamic) kann Problembereiche erkennen und Lösungen vorschlagen. Aber die Software kann nur so gut sein, wie die eingepflegten Daten. Erstellen Sie daher einen detaillierten Raumplan und genaue Informationen zur Kühlung.

Die meisten Server können ziemlich hohe Lufteintritts-Temperaturen verarbeiten. Durch eine Erhöhung der Temperatur im Raum, können die Geräte effizienter arbeiten (vgl. Punkt 1).

Untersuchen Sie, ob sich die Dichte auf bestimmte Bereiche im Raum konzentriert. Wenn Sie diese Bereiche auflösen, kann sich das Problem bereits lindern.

Reihen- und Overhead-Kühlsysteme können nachträglich in das Rechenzentrum integriert werden und zusätzliche Kühlung bieten.

Variable Frequenzantriebe (VFD) und Luftdruckkontrolle werden verwendet, um den Luftstrom der HLK-Einheiten zu modulieren. Die Kontrolle der Druckhöhe reduziert den Energieverbrauch vom Kompressor deutlich. Diese Geräte reduzieren effektiv die Kapazität der Anlage bei geringerer Last und senken so die Energiekosten. VFDs können mit minimaler Unterbrechung installiert werden. Die Nachrüstung kann in der Regel von den meisten Servicepartnern für Ihre Installation erfüllt werden.

Einheiten mit einer eigenständigen Kontrolle ohne Kommunikation mit anderen Geräten geraten oft mit diesen in Konflikte, so dass ein Gerät die Entfeuchtung einschaltet, während das nebenstehende Gerät eine Befeuchtung startet. Es ist ziemlich einfach, diese Konflikte aufzuheben, so dass einzig die Raumbedingungen das Verhalten der Geräte bestimmen. Überarbeiten Sie die Steuerlogik, um sicherzustellen, dass die Umgebung das Verhalten der Geräte bestimmt und Konflikte vermieden werden.