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Ausgewählte Ausgabe: 03-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Probate Kühlkonzepte für sichere Daten

Moderne datenzentrierte Geschäftsmodelle führen dazu, dass selbst in kleinen Unternehmen die Anforderungen an die IT (Informationstechnologie) kontinuierlich wachsen. Das betrifft nicht nur die eingesetzten Software-Programme, sondern bei vielen Betrieben auch die Hardware. Beim nötigen IT-Ausbau ist unter anderem die Frage der passenden Kühlung zu klären. Der Einstieg in die „Profi-Klasse“ kann hier mit einem kältemittelbasierten Kühlkonzept gelingen.


Beim Ausbau einer kleinen IT-Umgebung, die  bislang  mit  Luftkühlung arbeitet, hin zu einer Infrastruktur mit mehreren IT-Schränken, wird oft ein neues Kühlkonzept benötigt. In Abhängigkeit von der Gebäudeinfrastruktur  und  der geplanten  Nutzung stellt sich anfangs zunächst oft die Frage, ob eine  Kühlung  mit  Wasser  oder  mit  einem Kältemittel erfolgen soll.

Alternative Wasser?

Informationstechnologie

Bild 1.
Informationstechnologie (IT) sicher betreiben: Die Lösung „LCU DX“ (Liquid Cooling Unit) bietet als Split-Kühlgerät eine kältemittelbasierende Schrankkühlung.

Rackkühlung

Bild 2.
Rackkühlung mit dem System LCU DX: Das Split-Kühlgerät auf Kältemittelbasis – bestehend aus einer Inneneinheit (Verdampfer) sowie einer Außeneinheit mit invertergeregeltem Kompressor – sorgt für eine effiziente Kühlleistung ohne Raumverlust.

Prinzipiell ist auch in kleineren IT-Umgebungen  die  Kühlung  mit  Wasser  möglich. Hierfür ist jedoch eine entsprechende Wasserzufuhr notwendig, die gegebenenfalls in Fabrikhallen,  in  aller  Regel  aber  nicht  in einem  Bürogebäude  zur  Verfügung  steht. Daher  muss  ein  Kaltwassersatz  (Rohre, Pumpe, Freikühler, Chiller) bei den Investitionen berücksichtigt werden. Dieser Investition stehen jedoch geringere Betriebskosten gegenüber, da zu einem großen Teil des Jahres das Wasser über die kalte Außenluft gekühlt  werden  kann.  Demzufolge  empfiehlt  es  sich,  eine  Vollkostenrechnung (Total  Cost  of  Ownership  –  TCO)  durchzuführen, die neben den Investitionen auch die Betriebskosten berücksichtigt.

Das richtige Kühlmittel

Mit deutlich geringerem Investitionsaufwand gelingt die IT-Klimatisierung mithilfe der „DX-Kühlung“, Bild 1. DX steht für Direct  Expansion  und  beschreibt  die  klassische  kältemittelbasierte  Klimatisierung über ein Split-Gerät plus einem Kompressor, Bild 2.  Die  Kälte  wird  hierbei  über  einen geschlossenen Kältemittelkreislauf mit Verdampfer,  Kompressor,  Kondensator  und Expansionsventil  erzeugt.  Das  Prinzip  ist einfach:  Über  den  Verdampfer  wird  ein  Kältemittel  verdunstet,  das  hierbei  die  Wärme  aufnimmt.  Der Kompressor saugt das Kältemittel an  und  verdichtet  das  Gas  unter hohem  Druck.  Im  Kondensator  verflüssigt sich  das  Kältemittel  wieder,  wodurch  die Wärme abgegeben wird. Über eine Drossel oder  ein  elektronisches  Expansionsventil wird  das  Kältemittel  entspannt  und  der Kreislauf  kann  von  vorne  beginnen.  Das Funktionsprinzip  dieser  Kältemaschine  findet  sich  auch  in  Kühlschränken  und  Gefriertruhen wieder. Die  Anschaffung  von  Kühlsystemen  mit Kältemitteln  ist  in  aller  Regel  niedriger,  da Wanddurchbrüche  für  dünnere  Kupferleitungen  günstiger  herzustellen  sind  als für  Wasserleitungen. Allerdings sind unter
Umständen  die  laufenden  Betriebskosten im  Vergleich  zu  einer  Wasserkühlung  höher, da das System kontinuierlich Strom für den Kompressor benötigt.

Augen auf beim Klima-Kauf

In  der  IT-Klimatechnik  setzen  viele  Hersteller R-410A oder R134a ein, da diese Kältemittel über eine hohe volumetrische Kälteleistung  verfügen.  Damit  ist  es  möglich, auch  mit  kleinen  Verdichtern  eine  hohe Kälteleistung zu erzielen. Dies erlaubt unter anderem  die  Entwicklung  besonders  kompakter Klimageräte. Beim  Einsatz  von  Kältemitteln  müssen Hersteller  und  Kunden  die Kältemittelverordnung  beachten,  die  in  Europa  je  nach Land  unterschiedlich  ausfallen  kann.  Die Verordnung  definiert  unter  anderem,  welche Mengen von welchem Klimamittel unter welchen Bedingungen an welchen Aufstellorten verwendet werden dürfen. Details über Art und Menge des Kältemittels liefern die  Sicherheitsdatenblätter,  die  jeder  Hersteller für seine Produkte bereitstellen muss.

Seite des Artikels
Autoren

 Bernd Hanstein

Hauptabteilungsleiter Produktmanagement IT, Rittal GmbH & Co. KG, Herborn
www.rittal.de

 Christian Abels

Referent Produktkommunikation bei Rittal in Herborn

Extremtemperaturen beachten

Bei der Systemauswahl ist auch auf die Außentemperatur am Aufstellort zu achten. Bei extrem tiefen Temperaturen, wie sie in Nord- oder Ost-Europa auftreten können, ist ein „Winterset“ für die  Außeneinheit  notwendig.  Gleiches  gilt  für
Aufstellorte  mit  hohen  Außentemperaturen,  die gegebenenfalls ein geeignetes Außengerät benötigen.  Weiterhin  sind  die  maximal  möglichen Entfernungen der Außeneinheit zum Serverraum sowie  ein  eventueller  Höhenunterschied  zu  berücksichtigen,  denn  hiervon  hängen  die  Menge des Kältemittels und die Leistungsfähigkeit ab.