Kühlung von Datenzentren

Warm-/Kaltgang

Warm- Kaltgang Kühlsystem im Datenzentrum und Rechenzentrum
Die Anordnung in Warm-/Kaltgängen stellt eine Standardlösung für Datenzentren dar. Die Verteiler stehen mit der Vorderseite zueiander, wobei die kalte Luft aus den perforierten Bodenplatten im erhöhten Doppelboden kommt. Der Standard ANSI/TIA/EIA-942-A empfiehlt 1,2 m breite Kaltgänge. Das entspricht der Größe von zwei Bodenplatten des Doppelbodens. Durch die perforierten Bodenplatten vor der Frontseite jedes Schrankes wird die kalte Luft zugeführt und mittels Technik in jeden Verteiler gesaugt. Die Kaltluft gelangt durch die perforierten Türen mit einem Luftdurchlass von 80 % zu den aktiven Komponenten. In diesem Fall wird der Doppelboden für die Kaltluftzufuhr genutzt. Es ist demzufolge erforderlich, dass alle anderen Öffnungen im Boden, wie z. Bsp. Kabeldurchführungen, verblendet sind. Der Grund ist die Beibehaltung des statischen Drucks im Doppelboden und die Minimierung des Kühlluftverlustes.

Geschlossener Kaltgang

Datenzentrum Kühlung geschlossener Kaltgang
Eine Lösung vom Typ offener Warm-/Kaltgang birgt die mögliche Gefahr einer unzureichenden Warmluftrezirkulation in sich und damit auch die Gefahr der Bildung von Hot-Spots. Eine Lösung für dieses Problem stellt der geschlossene Kaltgang dar. Dies ist ein geschlossenes erweiterbares modulares System, das die von der Klimaeinheit kommende Kaltluft physisch vorm Warmluftausstoß trennt. Es wird eigentlich ein separater Raum mit Kaltluft geschaffen. Dies schließt ein Vermischen von Warm- und Kaltluft aus. Die Kaltluft wird mittels der perforierten Bodenplatten aus dem Doppelboden in den geschlossenen Gang geleitet oder lokal mit Hilfe von Seitenklimaeinheiten, die direkt in den Reihen zwischen den Verteilern installiert werden. Die Standardbreite eines geschlossenen Kaltgangs beträgt 1,2 m (zwei Bodenplatten) bzw. 1,8 m (drei Bodenplatten). Der Gang wird darüber hinaus mit Zweiflügel-Schiebeglastüren bestückt. Der Einsatz dieser Lösung ist zu einem weiteren Standard geworden und wird vor allem wegen seiner Effektivität der Kühlleistung und dem geringen Energiebedarfs des Datenzentrums empfohlen.

Geschlossene modulare Lösung

Datenzentrum Kühlung geschlossene modulare Lösung
Die geschlossene modulare Lösung ermöglicht eine maximale Energieeffizienz und gleichzeitig eine Skalierung für den langfristigen Betrieb eines Datenzentrums. Diese Lösung kann genau auf Maß je nach den Bedürfnissen des Kunden projektiert und produziert werden. So können in einem Raum Zonen mit nicht nur unterschiedlichen Betriebstemperaturen, sondern auch unterschiedlicher Dichte der Wärmebelastung entstehen. Die geschlossene modulare Lösung ist charakteristisch für einen Schutzgrad von IP54 der Verteiler. Dies gewährleistet auch den Schutz der installierten Komponenten für Staub und Feuchtigkeit. Die Seitenklimaeinheiten werden so mit den Verteilern kombiniert, dass ein geschlossenes Modul mit einer Kaltzone im Vorderteil und einer Warmzone im hinteren Teil des Schrankes entsteht. Diese Lösung ermöglicht es, eine beliebige Anzahl an Schränken und Klimaeinheiten in einem Modul zu kombinieren. Unsere Spezialisten erstellen Ihnen gern ein Projektangebot, wo die notwendige räumliche Kapazität für die Technologien und eine dementsprechende Kühlleistung, einschließlich der notwendigen Redundanz, gewährleistet werden.

Fußbodenkühlung

Rechenzentrum Kühlung Fußbodenkühlung
Diese Methode erhöht die Nutzung der Kaltluft mittels ihrer Zufuhr aus dem Doppelboden zu den installierten Komponenten. Der Verteiler wird an der Öffnung im Doppelboden aufgestellt. Der am Verteilerboden installierte Deflektor leitet die Kaltluft in dessen Vorderteil. Die Kaltluft wird in diesem Fall im Vorderteil des Schrankes durch die festen Türen ohne Perforation, wobei es sich um eine Glas- oder Vollblechtür handeln, kann, weitergeleitet. Die Warmluft wird entweder durch eine perforierte Tür mit 80 % Luftdurchlass bzw. durch das Schrankdach abgeleitet.
Durch den Einbau eines Reglers für die Kaltluftzufuhr im Schrankboden kann die Luftmenge reguliert werden, ggf. kann sie völlig gestoppt werden, falls der Schrank nicht mit Komponenten bestückt ist. Der Vorzug dieser Kühlungsart ist die große Flexibilität bei der Raumplanung. Hier ist keine Aufteilung der Schränke in Warm- und Kaltgänge erforderlich, wenn die Warm- und Kaltluft im Schrank getrennt wird. Hierfür müssen die Verteiler mit einem Trennrahmen für die konsequente Trennung von Kalt- und Warmluft ausgestattet werden.

Abzug in die Zwischendecke

Kühlsystem Rechenzentrum Abzug in der Zwischendecke
Ein möglicher Nachteil des Kaltganges und der Fußbodenkühlung mit Ableitung in den Saal ist, dass die warme Abluft in die Umgebung der Schränke geleitet wird. Dies stellt keine Komplikationen dar, sofern dies bereits bei der Projektierung des Datenzentrums berücksichtigt wurde. In bestimmten Fällen an Orten mit hoher Wärmebelastung aufgrund der Konzentration der installierten Komponenten kann die völlige Trennung der Warmluftableitung eine Lösung sein. Eine Lösung hierfür ist die Kühlung durch Zufuhr aus dem Saal bzw. dem Doppelboden und Rückleitung in die Zwischendecke. Dabei strömt die Warmluft nicht durch den Saal, sondern sie wird in die Zwischendecke oder Doppeldecke abgeleitet. Ein Deflektor im hinteren oberen Schrankteil hilft bei der Optimierung des Warmluftstromes in den Kaminaufsatz. Durch den  großen Querschnitt des Aufsatzes kann eine große Luftmenge bei relativ geringer Geschwindigkeit durchgeleitet werden. Die Kaltluftzufuhr erfolgt also durch die Fronttür bzw. den Schrankboden, die Warmluft wird mit Hilfe des Kaminaufsatzes in die Zwischendecke/Doppeldecke über den Anlagen abgeleitet. Die Klimaeinheiten saugen anschließend die Warmluft aus der Zwischendecke, kühlen sie und blasen sie in den Doppelboden zurück. Damit entsteht ein geschlossener Kreislauf. Diese Lösung ermöglicht eine hohe Kühlungseffektivität einer großen Warmluftmenge. Manche Studien geben an, dass man damit bis zu 30 kW Leistung an einem Schrank kühlen kann.

Unsere Spezialisten sind Ihnen gern bei der Wahl der optimalen Lösung für Ihre Bedürfnisse behilflich. Durch die Auswahl des richtigen Schranktyps und Zubehörs können Sie beträchtliche Mittel für den Betrieb Ihrer Technologien einsparen.