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Kühltechnik für den Serverschrank berechnen

Kühltechnik für den Serverschrank wie berechnen?

Um ein ausreichend leistungsfähiges Kühlgerät für Ihre Anwendung zu finden, sollten Sie folgende Hinweise beachten.

  1. Umgebungsbedingungen
  2. Berechnungen
  3. Anmerkung zu Kühlgeräten

1. Umgebungsbedingungen

  • Der Wärmeverlust der elektrischen und elektronischen Komponenten beruht auf deren Leistungsniveau.
  • Transformatoren, Schütze, Relais 5-10% Wärmeverlust der Nennleistung
  • Netzteile und elektrische Platinen ca. 20% Wärmeverlust der Leistung
  • Antriebe und Umrichter erzeugen eine Verlustleistung, die dem 6-8-fachen des an maximal gesteuerter Strom gleich ist.
  • Die durchschnittliche Einschaltdauer der Komponenten, die eine Verlustleistung aufweisen, muss ermittelt werden, da je nach Laufzyklus und Lastenverteilung die Verlustleistung variiert.

2. Berechnungen

Umgebungstemperatur in C°                                          Te


Serverschrankinnentemperatur in °C                              Ti


Wärmedurchgangskoeffizient in W/m² °C

Lackiertes Stahlblech     K = 5,5W/m² °C                          K

Kunststoff                          K = 3,5W/m² °C

Edelstahl                             K = 3,7W/m² °C

Aluminium                         K = 12W/m² °C


∆T = Te - Ti                                                                      ∆Tc

Temperatur-Differenz in °C                                                                                       


∆Ta = Ti - Te

Temperaturdifferenz in °C                                                 ∆Ta

(Ti immer > Te)


∆Tc absoluter Temperaturunterschied                 

Unterschied zwischen Te und Ti                                        ∆Tc

(z.B. Te = -10°C; Ti =+5°C; Tc = 15°C)


Effektive Serverschrankoberfläche die mit der Umgebungsluft in Kontakt kommt in m²

Freistehender Serverschrank     Sr = 2 x H x (L + P) + L x P      Sr

Mit Wandanschluss                     Sr = H x (L + 2 x P) + L x P

(L = Breite; H = Höhe; P = Tiefe)


­­

Pr = ∆T x Sr x K Wärmeleistung die durch die                     Pr

Serverschrankoberfläche ein bzw. ausgestrahlt wird in W


Pd Wärmeleistung der im Serverschrank                           Pd

eingebauten Komponenten in W


Pf = Pd + Pr                                                                        Pf

Benötigte Kühlleistung in W


Ps =                                                                 Ps

Benötigte Heizleistung in W/K


Pc = ∆Tc x Sr x K                                                                 Pc

Heizleistung in W


Vp                                                                   Vp

Benötigte Luftleistung in m³/h

3. Allgemeine Anmerkung zu Kühlgeräten

Wenn eine Umwälzung der Luft im Serverschrank nicht gewährleistet ist, sollten Sie einen Lüfter zur Vermeidung von Wärmenestern installieren.

Schalten Sie das Kühlgerät ab, wenn die Serverschranktür geöffnet wird, um Kondensat Bildung zu vermeiden. Oder setzen Sie ein Kühlgerät ein mit einem automatischen Kondensatverdunster (Standard bei unseren Kühlgeräten wie: Serverschrank klimatisiert 42 HE mit 830W Kühlanlage) . Auf jeden Fall öffnen Sie nur die Tür des gekühlten Serverschrankes, wenn es unbedingt notwendig ist.

Man sollte das Kühlgerät nicht überdimensionieren, da aufgrund vermehrter Kompressor An- und Abschaltungen die Lebensdauer verringert wird. Ausnahme ist unser Split- Klima Lösung mit der modernen Invertertechnologie Serverschrank klimatisiert unser Komplettpaket mit Split-Klimaanlage 3500W

Netzwerkschrankauswahl was ist zu beachten?

Netzwerkschränke in verschiedenen Ausführungen

Tipps zur 19 Zoll Netzwerkschrank Auswahl

Schrankgröße ausreichend wählen! Ist genug Platz vorhanden?

Im Zweifel immer einen größeren Netzwerkschrank wählen. Die Standardgröße im Netzwerkschrank Bereich ist 800mm x 800mm x 42HE (BxTxH). Die Breite von 800mm ist beim Netzwerk Schrank dann sin voll, wenn seitlich verkabelt werden soll. Ein Netzwerkschrank mit 600mm Breite hat lediglich die Möglichkeit das Kabelmanagement in den Rückwärtigen Bereich vom 19 Zoll Schrank zu legen.

Für eine angemessene Arbeitstemperatur im 19 Zoll Netzwerkschrank sorgen. Ist doch ein Einsatz von Lüftern notwendig? Muss der Netzwerkschrank mit Klimagerät ausgestattet werden? Passende Lösung wählen. Eine Netzwerkschrank mit Kühlgerätetechnik am Schrank ist i.d.R. günstiger als der Ausfall von Geräten (Folge: Hardwaredefekte, Arbeitsausfall, Neuinstallation etc.).
Schrank sollte zumindest abschließbar sein, evtl. mit dem eigenen Schließsystem!
Sollen mehrere Netzwerkschränke in Reihe gestellt werden? Einsparpotential Seitenwände - es werden weniger benötigt. Dafür werden Schrankverbinder benötigt.
Sind die Geräteböden ausreichend dimensioniert (bzgl. Tiefe u. Traglast)?
Sonstiges Zubehör berücksichtigen (19 Zoll Steckdosenleisten, Beleuchtung, etc.).
Potentialausgleichsschiene sollte im Schrank integriert sein.
Sauberes Kabelmanagement berücksichtigen (über Kabelabfangschienen u. Kabelbügel). Vereinfacht später die Arbeit am Schrank. Sauberer Aufbau ist generell eine "Visitenkarte".
Empfehlenswert: USV im Schrank einbauen oder an ein USV-System anschließen um Systemausfälle zu vermeiden.
Muss es ein Schrank mit hoher Dichtigkeit sein? Hohe Dichtigkeit ist mit einem höheren Preis verbunden. In sauberer Umgebung nicht notwendig (Büros, Serverräume etc.). Soll ein Schranksystem zu einem späteren Zeitpunkt erweitert werden, sollte ein Markenprodukt gekauft werden.  

Netzwerkschrank - Info

19 Zoll Netzwerkschränke sind standardisiert nach der IEC-Norm 60297 (in Deutschland als DIN 41494 bekannt). Diese spezielle Bauweise ist für die Aufnahme von 19 Zoll Komponenten wie Server, USV, Fachböden, Switches etc. vorgesehen. 19 Zoll entspricht einer Breite von 482,6 mm. Gemeint ist die maximale Breite von Frontblenden oder Blindplatten. Eine weitere Besonderheit ist die Höhe der einzubauenden Geräte. Diese wird in Höheneinheiten (HE) angegeben, wobei eine Höheneinheit 44,45 mm beträgt. Pro HE gibt es zwei Befestigungslöcher im Abstand von 31,75 mm. So werden Servermaße in Höheneinheiten (engl. U =Unit) angegeben.
 

Die Breite des 19 Zoll Netzwerkschrank ist üblicherweise 600 oder 800mm breit. Die 800mm-Variante wird bei hohen Kabelaufkommen gewählt, um auch den seitlichen Raum zwischen 19 Zoll-Schiene und Seitenteil für das Kabelmanagement zu nutzen.

Da kaum aktive Komponenten eingesetzt werden reicht in den meisten Fällen eine Tiefe von 600 oder 800mm. Netzwerkschränke besitzen vorne und hinten 19 Zoll Befestigungsschienen (Profilschienen) für die Aufnahme von 19 Zoll-Patchpanel, Fachböden, Switche etc..

Die Höhen von Netzwerkschränken beginnen bei 15 HE, die gebräuchlichste Höhe ist 42HE (entspricht ca. 2m). Sondergrößen von 45HE, 47HE bis 50HE sind möglich.

Weitere Begriffe für einen Netzwerkschrank: LAN-Schrank, Datenschrank, EDV-Schrank, 19 Zoll-Verteiler, 19 Zoll-Standschrank. 19 Zoll Rack.

Der Netzwerkschrank wird häufig so platziert, dass er einen Knotenpunkt in der strukturierten Gebäudeverkabelung darstellt. Er dient der Aufnahme und dem Schutz von passiven und aktiven Netzwerkkomponenten wie Patchfelder, Swichtes, Router und Hubs....
Eine besondere Herausforderung ist wenn ein Netzwerkschrank in luftverschmutzter und/oder feuchter Umgebung arbeiten muss. Störungen bis hin zum Systemausfall wären möglich. Nur ein abgedichteter Schrank mit hoher IP gewährleistet ein langfristiges Funktionieren des Systems in einer verschmutzten verstaubten und feuchten Umgebung! Um die Wärme aus dem dichten Schrank evakuieren zu können, ist der Einsatz von Kühlgeräten wichtig.

Netzwerkschrank und hohe Temperaturen

Ein oft unterschätztes Problem ist, dass in einem Netzwerkschrank hohe Temperaturen entstehen können. Dies kann durch die eingebauten, aktiven Komponenten, aber auch durch die äußere Wärme am Aufstellungsort entstehen. Eine durchschnittliche Temperatur im Netzwerkschrank liegt bei ca. 25° bis 30° C. Bei Erreichen höherer Temperaturen, sollte man Maßnahmen ergreifen um die Wärme abzuführen. Besonders schwierig zu bekämpfen sind die Hotspots im Schrank. Einzelne Punkte z.B. zwischen zwei Rechnern kann kaum Luft zirkulieren und es entsteht ein heißer Bereich "Der Hotspot". Im Schrank selbst ist die Betriebstemperatur evtl. in Ordnung, aber in einzelnen Schrankbereichen (z.B. zwischen zwei aktiven Komponenten) wird die kritische Temperatur überschritten.
Um den Zwischenraum zwischen zwei 19 Zoll-Einbauten zu durchlüften und damit auf der ganzen 19 Zoll-Breite eine Luftbewegung zur Kühlung zu erwirken sind 19 Zoll-Lüfter die ideale Lösung. Selbst bei geringem Platz von nur 1 HE (Höheneinheit oder auch U=Unit) kommen unsere 1 HE Silent Belüftungseinheit zum Einsatz. Ist mehr Platz vorhanden, dann kann auch die Silent Belüftungseinheit 2 HE oder sogar die Silent Belüftungseinheit 3 HE eingesetzt werden. Luft wird von der vorderen 19 Zoll-Ebene nach hinten gedrückt. Um eine Luftbewegung hinter den Einbauten zu erreichen bieten sich eine Belüftungseinheit vertikal an. Selbst punktgenaue Lüftung ist mit dem Einzellüfter mit integriertem Thermostat möglich.

Netzwerkschrankkühlung

Die einfachste Möglichkeit ist der Einsatz von fertigen Belüftungseinheiten. Diese Belüftungseinheiten, welche es mit unterschiedliche vielen Lüftern gibt, können ohne großen Aufwand nachträglich eingebaut werden. Die Belüftungseinheit kann im Dach und im Boden (mit einem kleinen Rahmen) eingesetzt werden. Die Lüfter im Boden drücken die kühlende Raumluft in den Schrank, wobei die Lüfter im Dach die Warmluft aus dem Schrank herausziehen. Sollte der Serverschrank in Arbeitsplatznähe installiert werden, so sollte man Silent-Belüftungseinheiten für den Schrank vorsehen um den Lärm des Belüftungssystems zu reduzieren.  

Ist der Aufstellungsort für den Serverschrank relativ klein und die Luft/Raumzirkulation schlecht, so gibt es auch die Möglichkeit mit einem Abluftstutzen die warme Luft aus dem Raum heraus, oder direkt in ein Entlüftungssystem zur Wärmerückgewinnung zu speisen. Dadurch wird Stauwärme vermieden und ein Aufheizen des Raumes findet nicht statt.  

Um den ganzen Serverschrank als kleinen autonomen Technikraum zu betreiben kann man eine Kompaktklimaanlage an oder auf dem EDV-Schrank platzieren. Ein Klimagerät kühlt den Innenraum des Serverschrankes auf die eingestellte Betriebstemperatur. 

Einsatzbereiche von Netzwerkschränken mit Klimagerät:

Ein Netzwerkschrank mit Dachkühlgerät wird in Bereichen eingesetzt, wo seitlich der Platz am Aufstellungsort limitiert ist.

Der Netzwerkschrank mit Seitenkühlgerät braucht in der Breite mehr Platz, aber das Kühlgerät ist leichter zugänglich.

Bei lärmempfindlichen Bereichen werden Split-Klimaanlagen eingesetzt.

Erwähnenswert: Netzwerkschränke klimatisiert sollten überwacht werden mit einer einfachen Racküberwachung!

Energieversorgung  im 19 Zoll Netzwerkschrank

Da fast alle Einbaukomponenten im Netzwerkschrank mit Strom versorgt werden müssen, ist es ratsam entsprechende Stromverteiler und 19 Zoll Steckdosenleisten zu installieren. Durch entsprechende Halterungen und der sehr geringen Bauhöhe lassen sich die 19 Zoll Steckdosenleisten platzsparend einsetzen.

Verschiedene Ausführungen mit EIN/AUS Schalter, Überspannungsschutz oder mit IEC-Verriegelung lassen sich individuell je nach Bedarf zusammenstellen. Viele passende und praktische Zubehörteile findet man unter 19 Zoll Zubehör

18 November, 2017

Serverschrank wie tief?

Bei der Auswahl von 19 Zoll Serverschränken kommt es immer wieder zu der Frage:

"Wie tief muss der Serverschrank sein?"

Um die richtige Tiefe zu erhalten sind folgende Parameter wichtig:

  1. Wieviel Platz steht zur Verfügung?

  2. Wie tief ist das tiefste Gehäuse das in den Serverschrank eingesetzt werden soll?

  3. Wieviel Kabel sollen im Schrank untergebracht werden?

zu 1. Bitte beachten Sie, dass am Aufstellungsort des Serverschrankes evtl. Wartungsarbeiten durchgeführt werden müssen. Eine Rücktür oder Rückwand am Serverschrank muss man entfernen können um effektiv arbeiten zu können. Also so viel Platz lassen, dass man eine Tür öffnen und sich ein Mitarbeiter bewegen kann.

zu 2. Beachten, dass ein Gerät zur Fronttür genügend Platz haben muss, da evtl. Griffe vorhanden sind. Auch sollte eine Luftzirkulation vor den Geräten möglich sein. Erfahrungsgemäß sind 100mm Platz zwischen Fronttür und Frontplatte des Gehäuses ausreichend. Im Rückbereich des Serverschrankes sollten Sie mit mehr Freiraum rechnen, da das aufkommende Kabelmanagement ebenfalls Raum beansprucht.

zu 3. Häufig wird der Platzbedarf für das Kabelmanagement vernachlässigt. Selbst wenn der Platz berücksichtigt wird, so soll auch genügend Raum hinter den Geräten für eine Luftzirkulation hinter den Einbauten vorgesehen werden. Erfahrungsgemäß sind 150-200mm ausreichend.

19 Oktober, 2017

Aufbau eines Fahrzeug-Racks

Fahrzeugrack Aufbau und Vorgehensweise beim Eigenbau

Ein Fahrzeugrack soll leicht und stabil sein. Außerdem sind, um den Innenraum effektiv zu nutzen die 19 Zoll-Bereiche gestückelt und zusammengestellt was bedeutet im unteren Bereich werden 2x 19" Felder mit ca. 6-8HE gebraucht. Darüber wiederum 3x 19" Felder mit ca.14-17HE. Darüber wiederum 2x 19"-Felder mit je 4-6HE.

Hier möchten wir Ihnen zeigen wie man ein solches Fahrzeugrack, oder besser die einzelnen Elemente zusammenstellt und diese selbst zusammenbauen kann. Was man braucht sind einige spezielle Elemente aus unserem Shop, ein Schweißgerät, einen Winkelschleifer, einen Winkel zum Ausrichten, 2 kleine Schraubzwingen, eine 2-3HE Blindplatte, eine Senkschraube M8x25.

Um den Aufbau übersichtlicher zu machen und um Anregungen aufzunehmen zu können und Fragen zu beantworten nummerieren wir die Abfolge.

1. Zuerst brauchen wir den Träger-Grundplatte für die 19 Zoll-Befestigungsschienen. Das heisst für ein Racksegment brauchen wir 2 Stück. Eine Platte als Grund- die andere als Deckplatte.

2. Nehmen wir die passenden 19"-Befestigungsschienen, in unserem Fall waren das 12HE-Schienen. Die Anzahl kommt auf die Ausführung an.

3. Wollen wir links und rechts von dem Modul auch noch weitere 19"-Module anbringen, nehmen wir die 19"-Schienen einfach doppelt. Die 12HE-Schiene wird oben und unten verschraubt; damit diese paralell sind.

  

4. Die Doppelschiene mit einem Winkel ausrichten, dann an kleinen Punkten anschweißen.

 

5. Die 19 Zoll-Schienen auf der anderen Seite der Platte ebenfalls anbringen. Für die genaue Ausrichtung nehmen wir eine 2-3HE Blindplatte um die 19"-Distanz zu erhalten. Dieses Schienenpaar auch noch einmal mit dem Winkel kontrollieren und an wenigen Punkten anschweißen.

6. Nun kann man, wenn man möchte, eine weitere Befestigungsebene einbringen (muss aber nicht zwingend sein). Vorteil ist dass der gesamte Rahmen steifer wird. Diese Ebene eignet sich hervorragen einen Geräteträger einzubauen und man kann die Ebene zur Führung von Kabel einsetzen. Wir haben diese zur Darstellung eingesetzt. Es ist der gleiche Vorgang wie bei den vorderen Schienen. Schienen zusammenschrauben, kurz anschweißen...

 

6. Nun kann die Deckenplatte eingesetzt werden. Wenn alles korrekt ist, kann man die gleiche Platte wie die Grundplatte einfach über die Schienen gezogen werden. Noch einmal ausrichten (Winkel) bzw. Kontrollieren und von unten können die Schienen dann komplett verschweißt werden. Danach auch die Bodenplatte von unten komplett verschweißen.

7. Die Schweißnähte verschleifen

8. ggf. eine M8x25 Schraube als Erdungspunkt einsetzen. Dazu ein Loch auswählen, von unten mit einem Senker das Loch ansenken und dann die Schraube einsetzen und von unten verweißen. Genauso verschleifen.

   

9. Sollte Bedenken bestehen, dass die Konstruktion zu wenig trägt, kann man die Schienen innen verstärken. Hierfür ist das Rechteckrohr 20x10x1,5mm ideal. Man kann es genau ablängen und dann einschweißen. Einfacher ist es das Rohr vor der Montage auf die Grundplatte in die 19"-Schiene einzuschweißen, denn dann kann man von der Seite Lochschweißungen vornehmen, die dann kaum noch zu sehen sind. Bitte mit der Positionierung des Rohres darauf achten dass die speziellen Käfigmuttern noch in die quadratisch Löcher passen!

10. Mit diesem Modul kann man schon ein Rack aufbauen. Frontseitig können die 19"-Einbauten mit Käfigmuttern fixiert werden. Die Abstützung der Einbauten können Geräteträger eingeschraubt werden um diese zu stützen.

11. Um ein komplettes Rack zu erhalten, um auch auf der Rückseite 19"-Befestigungsebenen zur Verfügung zu haben, wird das gleiche Element hinter dem ersten Modul platziert. Die rechteckigen Ausbrüche in der Grundplatte sind dafür vorgesehen. Darin lassen sich Distanzstücke (50mm Breite z.B. für Flachstahl) einschweißen.

12. Nun kommt es darauf an ob wir ein Segment, 2 Segmente oder sogar 3 Segmente zusammbringen wollen. Hierfür braucht man nur zwei Module, da wir (durch die Doppelschienen) die mittlere 19"-Ebene erzeugen können. Einfach zwei Blindplatten einschrauben und schon ist der Abstand perfekt. Man kann dies mittlere Segment auch als 10"-Bereich ausstatten. Dann eben 10"-Blindplatten einschrauben.

13. Um dem Dreierset Stabilität zu geben, raten wir einen Trägerahmen als Unterbau zu nehmen. Der Rahmen lässt sich auch mit dem Fahrzeugboden gut verschrauben.

14. Bei diesem Beispiel brauchen Sie die linke und rechte äußere 19"-Schiene nicht mehr. Oder Sie benutzen die Schiene ais Basis für die seitliche Verkleidung zum Fahrzeugwand. Die Löcher (mit Käfigmuttern) der Schiene kann man zum Verschrauben von Verkleidungsblechen nutzen.

Weitere Info´s folgen.

Bitte um Feedback!

Ihr 19 Zoll-Tec Team

Serverschrank-Bundle

Ein Serverschrank mit allem was ein Serverschrank haben kann!

Ein kompletter Schrank mit Thermostat-gesteuerten Lüftern gegen die Stauwärme.
Eine Überwachung welche die Temperatur prüft und bei Überhitzung eine Meldung als SMS oder Mail versendet.
Fachböden/Geräteträger zum Ablegen von Elementen die keine 19"-Befestigungen haben.
Eine USV mit den 19"-Steckdosenleisten um die Anlage abzusichern....

Serverschrank komplett als Bundle

Serverschrankkühlung auch in kleinen Aufstellräumen

Gegen Stauwärme in kleinen Räumen

19 Zoll-Tec bietet Triton-Standverteiler mit Kompaktkühlgeräten in verschiedenen Leistungsstufen als Einheit an. Optional besteht die Möglichkeit einen Ablufttrichter am Kühlgerät anzubringen. So kann die Wärme einfach aus dem Aufstellungsraum evakuiert werden. Stauwärme wird damit vermieden.

Um unseren Kunden eine schnelle und kompetente Unterstützung bei Störungen zu gewährleisten, setzen wir Kühlgeräte von deutschen Lieferanten ein. Eine schnelle Unterstützung ist garantiert.