Welches Kühlkonzept passt für meine IT-Umgebung?
Betreibt ein Unternehmen ein kleines Datacenter mit nur einigen wenigen Servern, lässt sich in den meisten Fällen auf eine direkte Kühlung der IT-Racks verzichten. Stattdessen wird der gesamte Technikraum klimatisiert. Hierbei saugen die aktiven IT-Komponenten die kühle Luft über ihre eingebauten Lüfter ins Innere der Gehäuse und so sind die Systeme ausreichend gekühlt.
Wer jedoch ein individuelles Kühlkonzept für höchste Energieeffizienz entwickeln möchte, sollte sich auf einen gewissen Planungsaufwand einstellen. Hier macht es Sinn, externe Spezialisten einzubinden. Dies lohnt sich zum Beispiel bei größeren Installationen, bei denen sich geringere Energiekosten über die Jahre hinweg zu relevanten Summen addieren. Noch vor einigen Jahren wurden viele Kühlkonzepte in der Annahme entwickelt, dass die Energiedichte innerhalb der IT-Schränke weiter zunehmen wird. Dies trat jedoch nicht ein, da IT-Komponenten wie Server immer effizienter wurden. Heute liegt die mittlere Leistung in IT-Racks im Schnitt zwischen fünf und sieben kW – im Vergleich dazu erreichen High Performance Computing (HPC)-Systeme bis zu 40 kW pro Rack.
Bei kleineren Installationen geht daher der Trend hin zu kompakten DX-Kühlgeräten, also zu kompressorbasierten Systemen mit Kühlmitteln wie R-410A oder R134a. Die DX-basierte Kühlung ist für kleine bis mittlere Gesamtleistungen bis etwa 40 kW Verlustleistung bei homogener Leistungsverteilung über die IT-Racks hinweg gut geeignet. DX steht für Direct Expansion und beschreibt die Klimatisierung über ein Split-Gerät plus Kompressor. Hier wird die Kälte 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 Mittel an und verdichtet das Gas unter hohem Druck. Im Kondensator wird es wieder verflüssigt, wodurch die Wärme abgegeben wird. Über eine Drossel oder ein elektronisches Expansionsventil wird das Kältemittel schließlich entspannt und der Kreislauf kann von vorne beginnen. Vom Prinzip her ist das Verfahren vergleichbar mit einem Kühlschrank.
Auf energieeffiziente Produkte achten
Beim Kauf einer modularen Kühllösung sind einige wichtige Details zu beachten. Nur moderne Geräte sind in der Lage, kontinuierlich die Kompressorleistung über die Temperatur der Server-Zuluft zu regeln. Diese Systeme arbeiten mit einem Inverter-geregelten Verdichter, mit dem das Kühlgerät die Kaltluft konstant auf der eingestellten Server-Zulufttemperatur hält. So wird auch ein Einblasen von zu stark gekühlter Luft – was zur Kondensation führen könnte – vermieden. Weiterhin ist der Einsatz von drehzahlgeregelten EC-Ventilatoren (bürstenloser Gleichstrommotor) sinnvoll, da diese den Luftvolumen sehr bedarfsgerecht steuern können. Außerdem arbeiten diese Lüfter äußerst sparsam im niedrigen Energiebereich. Bei der hohen Abhängigkeit vieler Geschäftsmodelle von ausfallsicheren IT-Systemen sollten Unternehmen auf vollständig redundante Lösungen achten. Hierbei sind alle Komponenten wie Kompressor und Wärmetauscher bis hin zur Stromzufuhr doppelt vorhanden.