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Donnerstag, 21. September 2017, Ausgabe Nr. 38

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Kühlungssysteme

Wetterdaten optimieren Außenluft-Kühllösung

Von Ariane Rüdiger | 15. Mai 2015 | Ausgabe 20

Rechenzentren könnten in Deutschland die meiste Zeit mit Außenluft klimatisiert werden. Mal muss nur entfeuchtet, mal auch gekühlt werden, je nach Region. Ein bayerischer Hersteller optimiert seine Anlagen aufgrund von Wetterdaten.

Softw.Kühlung BU
Foto: Huber & Ranner

Flexible Kühlung: Indirekte und direkte Kühlung kombiniert IT-Case in einem Gehäuse. Zwischen den Methoden wird mittels sensorgesteuerter Lüftungsklappen hin- und hergeschaltet.

Wann und wie intensiv die Luft in einem Rechenzentrum (RZ) temperiert, be- oder entfeuchtet werden sollte, hängt auch von den spezifischen Wetterbedingungen eines Ortes ab. Nun sind RZ-Kühl- und Klimatisierungsaggregate in der Regel nicht auf örtliche Bedingungen ausgerichtet und eignen sich daher nur selten optimal für einen bestimmten Einsatzort. Normalerweise müssen für einzelne Parameter wie Temperatur oder Luftfeuchtigkeit auch separate Anlagen angeschafft werden.

Diesem Problem hat sich die niederbayerische Huber & Ranner GmbH angenommen. Der Lüftungsgerätehersteller zeigte in diesem Frühjahr auf der Branchenmesse ISH seine Kühllösung IT-Case, die sich auf Wetterdaten des deutschen Wetteramtes stützt. Diese beschreiben genau, wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur sich im Jahresverlauf vor Ort entwickeln. Aufgrund eines solchen Klimaprofils baut das Unternehmen dann eine individuelle Lösung, „deren Funktionen und Einbauteile auf die am häufigsten am Einsatzort anzutreffenden Feuchte- und Temperaturzustände zugeschnitten sind“.

Die Dimensionierung der Einzelkomponenten wird durch das Klima bestimmt: Ist die Luft eher feucht, wird mehr Trockenleistung eingebaut, ist sie dagegen meistens kühl, spart der Anlagenbauer bei der Kühlleistung.

Die zu bearbeitende Luft wird in Teilströme aufgeteilt und dann bearbeitet. Üblich ist es, den gesamten Luftstrom durch verschiedene Konditionierungsschritte zu schicken. Beim Teilstromverfahren müssen die Ventilatoren jeweils nur kleinere Luftströme befördern und brauchen so insgesamt weniger Energie.

Außerdem haben die IT-Case-Systeme je einen Bereich für direkte und indirekte Kühlung mit Außenluft. Entweder wird die Luft direkt in die RZ-Räume geleitet oder sie gibt ihre Temperatur über einen Zwischenkreislauf an an die Zuluft des RZ ab. Die Systeme schalten automatisch von einem zu dem anderen Betriebsmodus um, sobald die Witterung das erfordert. Wann dies der Fall ist, ermitteln Sensoren im Ansaugbereich der Außenluft.

„Wir decken auf diese Weise mit einem Gerät fünf Funktionsbereiche ab“, erklärt Jürgen Strangmüller, Leiter Sondergeräte bei Huber & Ranner. Jeder Bereich ist für eine der Klimasituationen in Deutschland, mit der aktuell zu rechnen ist, abgestimmt.

Bei kalt-feuchter Witterung zwischen - 20 °C bis 10 °C tritt die indirekte Kühlung mit Entfeuchtung und Wärmetausch über ein Wärmetauschregister in Aktion. Bei hoher Luftfeuchtigkeit und Temperaturen zwischen 10 °C und 30 °C wird indirekt belüftet und zugekühlt. Bei trockener Luft zwischen - 20 °C und 20 °C kommt die direkte Freikühlung zum Einsatz. Bei niedrigeren Temperaturen wird die RZ-Umluft über einen Wärmetauscher gekühlt und wieder rückgeführt. Und schließlich kann man ideal temperierte Luft auch nur entfeuchten.

Geeignet ist IT-Case für Rechenzentren ab 50 m2. Die Aggregate können von außen an das RZ angebaut oder auf das Dach montiert werden. Gegenüber reinen Umluftkühlgeräten, die noch verbaut werden, so Strangmüller, spare die Kühllösung bis zu 90 % an Energie. „Die Geräte amortisieren sich in der Regel innerhalb von drei bis fünf Jahren.“

Billig ist die Lösung aber nicht – ein Aggregat für die Bewältigung von 6000 m3 Luft pro Stunde und einer Leistung von 24 kW kostet rund 100 000 €. Nach oben sind die Grenzen offen.

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