BLOG
|
19.02.2018

Energibesparende aircondition til datacentre

Der stilles stadig højere krav til højere dataydelser på grund af fremskridt indenfor digitalisering, som f.eks. Cloud Computing.

For at imødekomme denne efterspørgsel, er det absolut nødvendigt at bygge yderligere, større og større, datacentre med arealer på over 5.000 kvadratmeter.

Det højtydende udstyr i disse centre kan i den forbindelse afgive op til 30 kW varme pr. rack (hylde til at anbringe IT-hardware). Det er nødvendigt med uafbrudt og pålidelig afkøling for at holde driftstemperaturen konstant, og hermed undgå en overophedning af systemerne. Aircondition i datacentre er helt nødvendigt i forhold til sikring mod servernedbrud og serveres tilgængelighed.

Alt efter kølesystem kan aircondition, bestående af udluftning, luftfordeling og køling, udgøre op til 50 % af det samlede energibehov, særligt i mindre datacentre. Større datacentre bygges af disse grunde fortrinsvis i lande med lavere energipriser, som Holland eller Sverige. I lande med forholdsmæssigt høje energipriser, som f.eks. Tyskland, efterspørges af denne grund intelligente energikoncepter, der nedsætter energibehovet og samtidig øger konkurrenceevnen.

Den rigtige køling til ethvert rack

Der er adskillige og varierede muligheder for serverrumskøling, alt efter hvor stort datacentret er og antallet af rack. Luftkøling vælges som regel til mindre og mellemstore datacentre (500 - 5.000 kvadratmeter). Ved hjælp af et luftcirkulerings-køleapparat nedkøles luften og ledes til rackene via rørledninger i et mellemrum under gulvet.

Men hensyn til energibesparelse har køle- og varmegange vist sig effektive. I tilfælde af flere rækker med rack, bør disse placeres således, at henholdsvis rackenes for- og bagside er modstillede. Den tempererede luft blæses udelukkende ind i kølegangene. It-udstyret trækker den kolde luft ind, hele systemet nedkøles og afgiver den varme luft til varmegangen. Den varme luft suges herefter ind igen af luftcirkulerings-køleapparatet, og kredsløbet begynder forfra. For at undgå, at den kolde og varme luft blandes, bør kølegangene indkapsles i f.eks. glas. Hermed kan kølebehovet nedsættes med yderligere 30 %. Tilførselslufttemperaturen i kølegangene bør ligge mellem 18 °C og 27 °C, og have en relativ luftfugtighed på maksimalt 60 % (dugpunkt mellem 5,5 °C og 15 °C).

I lande med lavere gennemsnitstemperatur, som f.eks. det nordlige Sverige eller Finland, tilføres som regel yderligere enten en direkte køling med kold udendørsluft eller en direkte køling med vandledninger, som nedkøles udendørs. Nedkølingen via køleapparater tages således kun i brug, når udendørstemperaturen er for høj. Dette medfører naturligvis igen mindre energiomkostninger.

Hvis apparatets varmeafgivelse er højere end 25 kW, så er det ikke længere tilstrækkeligt med luftkøling, og afkøling med vand eller kølemiddel anbefales, da disse medier optager varmen langt bedre end luft. I dette tilfælde anbringes enten varmevekslere i umiddelbar nærhed ved siden af eller under rackene, eller klimaapparater stilles direkte ind i skabene. I det førstnævnte tilfælde er det nødvendigt med planlægning af en omfattende infrastruktur af koldtvandsrørene. Luftcirkuleringskøleapparaterne kan, alt efter antallet af rack og bygningsarkitektur, enten placeres forrest i serverrummet eller i et separat teknikområde. I forbindelse med hhv. vand- og kølemiddelkølingen er køleapparaterne, på grund af deres størrelse, som regel anbragt udendørs, f.eks. på taget.

 

racks_rechenzentrum
Platzhalter_Image
kuehlung_rechenzentrum_dach

Spar yderligere med Kaiflex

Isolering af rørledninger, der løber koldt, bør af følgende grunde være en afgørende del af ethvert klima- og udluftningskoncept til datacentre:

1. Forbedring af nedbrudssikkerheden
For alle rørledninger, der transporterer kolde, flydende medier såvel som luft gælder: Effektiv isolering er en afgørende forudsætning for at gøre hele systemet driftssikkert og for at maksimere energibesparelsespotentialet. Når temperaturen i rørledningerne eller luftkanalerne ligger under stuetemperatur, så opstår der kondens. På lang sigt medfører kondens korrosion såvel som rust, og hermed beskadigelse af rørledningerne, der ikke kan repareres. Serverne i disse centre kører døgnet rundt, 365 dage om året, og har derfor brug for permanent, nedbrudssikker køling. Hvis der opstår utætheder på rørledningerne og luftkanalerne, medfører det tvangsmæssigt, at disse må udskiftes, hvilket påvirker afkølingen, og har alvorlige følgevirkninger for datacentrets ydelse.

Med Kaiflex isoleringsmaterialer kan dette svage sted undgås. Takket være strukturen med lukkede celler og en vanddampdiffussionsmodstand på op til μ ≥ 10.000 er gummidæmpematerialet resistent overfor fugtighed. Selv beskadigelser af overfladen medfører ingen påvirkning af dampspærren.

2. . Forebyggelse af energitab
På grund af kølingens høje andel af datacentres samlede omkostninger, bør alle mulige forholdsregler træffes for at få mest muligt af den afkølede luft frem til målet. Kaiflex isoleringsmaterialer sørger i den forbindelse for en ensartet temperatur i koldtvandsrørene og luftkanalerne. Varmeledeevnen på op til λ0 °C = 0,033 W/(m·K) sørger for, at ingen energi eller temperatur går til spilde på vejen fra klimaapparatet eller yderområdet til rackene.br/>
I visse lande føres restvarmen ikke tilbage til klimaapparaterne igen, men sælges som restvarme til fjernvarmenettet. I dette tilfælde bør det sikres, at mest muligt af den producerede varmeenergi når frem til køberen ved hjælp at isolering med Kaiflex.

3. Beskyttelse af IT-udstyr
It-udstyret er følsomt og skal beskyttes fornuftigt mod snavs. Brugen af Kaiflex isoleringsmaterialer med lukkede celler i serverrummene er harmløs, da disse er helt fri for støv og fibre.

(1) Operationally safe data centre - Guidelines, BITKOM (German)
(2) http://www.energieagentur.nrw/energieeffizienz/energieeffizienz-nach-branchen/energieeffizienz_in_rechenzentren
(3) https://www.informatik-aktuell.de/index.php?id=2475#c14654
(4) BEST OF DataCenter-Insider: https://www.datacenter-insider.de/das-best-of-datacenter-insider-v-38888-13272/
(5) Header: https://www.shutterstock.com/de/image-illustration/network-server-room-computers-digital-tv-714012847?src=UqVUX9r9RUFRi5jr4qz5uA-1-9