Sign In

Blog

 Energieffektiv luftkonditionering av datacenter

Header Slider Images

Energieffektiv luftkonditionering av datacenter

På grund av den ständiga utvecklingen inom digitalisering som t.ex. Cloud Computing ökar ständigt behovet av högre datakapacitet. För att kunna möta denna efterfrågan på ett tillförlitligt sätt, är uppbyggandet av ytterligare, allt större datacentraler oundvikligt, några av dem som täcker mer än 5000 kvadratmeter.

Högpresterande utrustning i dessa centra kan leverera upp till 30 kW värme per rack (skåp för lagring av IT-maskinvara). För att hålla driftstemperaturen konstant och därmed undvika överhettning av systemen, är en tillförlitlig kylning utan pauser oumbärlig. Luftkonditionering av datacentra utgör ett driftsnödvändigt kriterium när det gäller bortfallssäkerhet tillgänglighet till servern.

Beroende på vilket kylsystem som används, såsom ventilation, luftfördelning och kylning, kan luftkonditioneringen stå för upp till 50 % av det totala energibehovet, speciellt vid mindre datacentra. Stora datacentra är därför företrädesvis byggda i länder med lägre elpriser som Nederländerna eller Sverige. För länder med relativt höga elpriser som t.ex. Tyskland behövs till exempel smarta energikoncept som minskar energiförbrukningen samtidigt som den ökar konkurrenskraften.

För varje rack den riktiga kylningen

Möjligheterna för serverrumskylning är många och varierar beroende på datacentrets storlek och antalet rackar. Särskilt vid mindre och medelstora datacenter (500-5000 kvadratmeter) väljs vanligtvis luftkylning. Luften kyls ned med hjälp av en cirkulerande luftkylare och leds via rörledningar i ett mellanrum under golvet till racken.

 
. När det gäller energieffektivitet har därför kall- och varmgångar bevisat sitt värde. Med flera rader av racks bör dessa placeras så att de främre och bakre sidorna på rackarna möter varandra. Den tempererade luften blåses uteslutande i de kalla gångarna. IT-utrustningen drar in den kalla luften, hela systemet kyls ner och släpper upp den uppvärmda luften i den varma gången. Den varma luften sugs sedan in av den recirkulerande luftkylenheten och cykeln startar igen från början.

För att undvika att den kalla och varma luften blandas, bör kallgångarna inneslutas t.ex. med glas. Därmed kan kylbehovet minska med ytterligare 30%. Tilluftstemperaturen i de kalla gångarna bör ligga på mellan 18 °C och 27 °C och vid en maximal relativ fuktighet på 60 % (daggpunkt mellan 5,5 °C - 15 °C).

I länder med lägre genomsnittstemperatur som t.ex. norra Sverige eller Finland levereras antingen direkt kylning med kall luft från utsidan eller indirekt kyla med vattenledningar, vars medium kyls ned utomhus. Nedkylning med kylaggregat används endast om utetemperaturen är för hög. Detta leder naturligtvis till sjunkande energikostnader.

Från en värmeeffekt hos enheterna på 25 kW är luftkylningen inte längre tillräcklig och det rekommenderas en vatten- eller kylmedelskylning, eftersom dessa medier absorberar värmen mycket bättre än luften. I detta fall placeras antingen värmeväxlare i omedelbar närhet bredvid eller under racken eller luftkonditioneringsapparater direkt i skåpen. I det första fallet måste en omfattande infrastruktur för kallvattenledningarna planeras.

 
Beroende på antalet racks och byggnadsarkitekturen kan kylenheterna för recirkulerande luft placeras antingen på serverrummets framsida eller i ett separat tekniskt område. Vid vatten- resp. kylmedelskylning är kylaggregaten vanligtvis baserade på deras dimensioner i ytter- eller takytan.

 

Spara extra med Kaiflex

Isoleringen av kalla rörledningar bör av följande anledningar vara en viktig beståndsdel hos varje klima- och luftkonditioneringskoncept för datacentra:

1. Öka bortfallssäkerheten
För alla rörledningar som leder både kalla vätskemedier men även luft gäller följande: En effektiv isolering är avgörande för att hela systemet ska kunna säkras och maximera energibesparingspotentialen. När temperaturen i rörledningarna eller luftkanalerna ligger under rumstemperaturen bildas kondensat. Kondensat leder i sin tur på sikt till korrosion och rost och därmed oåterkallelig skada på rörledningarna. Servrarna i dessa centra arbetar dygnet runt, 365 dagar om året, så de behöver permanent, bortfallssäker kylning. Om rörledningarna och luftkanalerna är otäta, leder det oundvikligen till ett utbyte av densamma och som ett resultat en försämring av kylningen - med förödande effekter för datakapaciteten i datacentret.

Med Kaiflex isoleringsmaterial kan detta sårbara ställe på ett tillförlitligt sätt undvikas. Tack vare den slutna cellstrukturen och ett vattenånga-diffusionsmotstånd på upp till μ ≥ 10 000 är gummiisoleringen resistent mot fukt. Även skador på ytan leder inte till någon försämring av ångspärren.

2. Minska energiförluster
På grund av den höga kostnadsandelen för kylning av datacentra, bör samtliga åtgärder vidtas, för att så mycket som möjligt av den kylda luften når dess destination. Kaiflex Isoleringsmaterial säkerställer därmed en konstant temperatur i kallvattenledningar och i luftkanaler. Värmeledningsförmågan på upp till λ0 °C = 0.033 W/(m · K) säkerställer att ingen energi resp. temperatur går förlorad och på väg från luftkonditioneringsapparaten eller utomhusområdet till racken.

I vissa länder återförs avfallsvärmen inte till luftkonditioneringsenheterna, men säljs som spillvärme till fjärrvärmenät. I detta fall bör isoleringen med Kaiflex se till att så mycket som möjligt av den producerade värmeenergin kommer fram till köparen.

3. Skydd av IT-utrustning
IT-utrustningen är känslig och måste tillförlitligt skyddas mot smuts. Användning av Kaiflex isoleringsmaterial med slutna celler inom serverrum är därför absolut säkert, eftersom dessa är fria från damm och fiber.


(1) Betriebssicheres Rechenzentrum – Leitfaden, BITKOM
(2) http://www.energieagentur.nrw/energieeffizienz/energieeffizienz-nach-branchen/energieeffizienz_in_rechenzentren
(3) https://www.informatik-aktuell.de/index.php?id=2475#c14654
(4) EnEV 2014 Praxis Dialog: Dämmung bei Klimaverrohrung von Rechenzentren bei hoher Wassertemperaturen und garantiert keiner Taupunktunterschreitung, Michael Brieden-Segler, 09.03.2015
(5) BEST OF DataCenter-Insider: https://www.datacenter-insider.de/das-best-of-datacenter-insider-v-38888-13272/
(6) Header: https://www.shutterstock.com/de/image-illustration/network-server-room-computers-digital-tv-714012847?src=UqVUX9r9RUFRi5jr4qz5uA-1-9

Teasertext for results and related content
Med Kaiflex får du ut det mesta av potentiella besparingar.

Images

Thumbnail for news overview
Background for Infoboxes
Thumbnail for related content

Related Content

Tagging columns

Products
 
Countries
SWE - sv
Attributes
 
Test Methods
 
Application Areas
 
Tags
 
Topics
 

Technical columns

Article Date
2/26/2018
Target
blog-technical-insulation