FAQ
In der Lüftungsbranche sind dieses Geräte, mit denen Wärme aus einem Raum abgeführt wird, vor allen Dingen, wenn es sich um Wärme handelt, die durch technische Prozesse oder Anlagen entstehen. Beispiele hierfür sind Serverräume, Rechenzentren, Telekommunikationsstationen, Konverterstationen usw. Die Wärme muss abgeführt werden, um Schäden an den technischen Bauteilen zu verhindern.
Dort, wo es klimatisch möglich ist, sollte eine sogenannte „Freie Kühlung“ eingesetzt werden. Wenn die Außenlufttemperatur unterhalb des Sollwertes für die Temperatur im Rechenzentrum liegt, wird diese für die Kühlung eingesetzt. Dazu wird die gefilterte Außenluft entweder direkt eingeblasen oder die warme Abluft aus dem Raum wird mittels eines sogenannten Wärmetauschers von der Außenluft heruntergekühlt. Bei der direkten Einblasung von Außenluft entstehen weniger Verluste, weil der Druckverlust insgesamt geringer ist. Somit muss auch weniger Energie für die Förderung der Luft aufgewendet werden.
Hierfür gibt es verschiedene Lösungen, die je nach Anwendungsfall eingesetzt werden. Bei großen Rechenzentren ist meistens der Ansatz, die Serverräume mittels Luft zu temperieren. Dazu wird die Luft über den sogenannten Kaltgang zu den zu kühlenden Komponenten (Servern) gefördert. Die Luft strömt durch diese hindurch, erwärmt sich und wird dann am sogenannten Warmgang wieder abgeführt. Eine möglichst gute Trennung von Warm- und Kaltgang ist auch sehr wichtig für eine hohe Effizienz der Kühlung. Denn dadurch wird sichergestellt, dass nur so viel kalte Luft gefördert wird, wie unbedingt für eine effiziente Kühlung benötigt wird. Einfach nur die kalte Luft in den Raum einzublasen ist ineffizient, weil der gesamte Raum auf das notwendige Temperaturniveau heruntergekühlt werden muss. Dafür ist ein hoher Luftvolumenstrom erforderlich.
Kleine Rechenzentren werden durchaus auch noch mit Umluftkühlgeräten oder Splitgeräten gekühlt. Der Nachteil dieser Geräte ist, dass die Luft permanent mit einer Kälteanlage, die sehr viel Strom verbraucht, heruntergekühlt werden muss.
Serverräume sind quasi kleine Rechenzentren, in denen die Server für z.B. kleine und mittelständische Unternehmen, Schulen und Behörden untergebracht sind. Immer noch werden viele dieser Räume mit Splitgeräten gekühlt, weil diese scheinbar in der Anpassung erst einmal günstig sind und einigermaßen leicht zu installieren. Deutlich effizienter ist die sogenannte „freie Kühlung“. Hier wird kalte Außenluft in den Serverraum eingeblasen und kühlt die Komponenten. Wenn die Außenluft im Sommer zu warm wird schaltet sich die im Gerät integrierte Kälteanlage dazu. Diese Geräte, z.B. das Slim Line der Firma HANSA Klimasysteme, verbraucht etwa 75% weniger Energie als ein Splitgerät.
Im Betrieb werden Server warm. Genau wie in einem Computer muss die Wärme durch Belüftung abgeführt werden. Denn ansonsten können Schäden an den elektronischen Bauteilen auftreten. Die Kühlung muss rund um die Uhr erfolgen damit sichergestellt ist, dass es zu keinem Ausfall kommt – jeder weiß was es bedeutet, wenn die IT ausfällt. Daher muss auch die Kühlung absolut betriebssicher sein, unter Umständen auch durch Schaffung von Redundanzen (n+1 Lüftungsgeräte).
Serverräume sind quasi kleine Rechenzentren, in denen die Server für z.B. kleine und mittelständische Unternehmen, Schulen und Behörden untergebracht sind. Immer noch werden viele dieser Räume mit Splitgeräten gekühlt, weil diese scheinbar in der Anpassung erst einmal günstig sind und einigermaßen leicht zu installieren. Deutlich effizienter ist die sogenannte „freie Kühlung“. Hier wird kalte Außenluft in den Serverraum eingeblasen und kühlt die Komponenten. Wenn die Außenluft im Sommer zu warm wird schaltet sich die im Gerät integrierte Kälteanlage dazu. Diese Geräte, z.B. das Slim Line der Firma HANSA Klimasysteme, verbraucht etwa 75% weniger Energie als ein Splitgerät.
Das ist eigentlich die falsche Frage. Es müsste heißen: Welche Temperatur müssen die zu kühlenden Server haben. Denn am effizientesten ist eine Kühlung, wenn direkt die Server gekühlt werden und nicht der ganze Raum. Deshalb sollte die Luft über einen sogenannten Kaltgang zu den zu kühlenden Komponenten (Servern) gefördert werden. Die Luft strömt durch diese hindurch, erwärmt sich und wird dann am sogenannten Warmgang wieder abgeführt. Eine möglichst gute Trennung von Warm- und Kaltgang ist auch sehr wichtig für eine hohe Effizienz der Kühlung. Denn dadurch wird sichergestellt, dass nur so viel kalte Luft gefördert wird, wie unbedingt für eine effiziente Kühlung benötigt wird. Wie hoch darf die Servertemperatur werden? Das ist abhängig vom Hersteller, man kann aber von etwa 36°C ausgehen. Um diesen Wert einhalten zu können wird in der Regel über den Kaltgang Luft mit einer Temperatur von 21°C eingeblasen und aus dem Warmgang mit 35°C abgesaugt. Im Serverraum wird sich dann eine Temperaturschichtung einstellen, so dass eine konstante Raumtemperatur nicht messbar und auch nicht relevant ist.
Eine adiabatische Kühlung ist in Rechenzentren möglich, wenn der Abluft – Zuluftvolumenstrom des zu kühlenden Raumes vom Außenluft- Fortluftvolumenstrom getrennt wird. Dazu verwendet man eine sogenannte Wärme- (oder in diesem Fall eher Kälte-) Rückgewinnung in Form eines Rotor- oder Plattenwärmetauscher. Bei kalter Außenluft kühlt diese die warme Abluft des Rechenzentrums über den Wärmetauscher ab. Die heruntergekühlte Abluft strömt direkt wieder als Zuluft in den zu kühlenden Raum. Bei erhöhter Außenlufttemperatur kann diese mit einer direkten Besprühung mit Wasser nahezu auf Feuchtkugeltemperatur abgekühlt werden und somit dann wieder die warme Abluft herunterkühlen. Diese Methode ist sehr energieeffizient, es wird nur Wasser verbraucht. Dieses „nur Wasser verbraucht“ ist trotzdem durchaus auch im Hinterkopf zu behalten, da auch in Deutschland die letzten Sommer sehr trocken waren und damit dann noch mehr Wasser verbraucht wird.