Indirekte freie Kühlung im Data Center
In Rechenzentren, wo sich die direkte freie Kühlung nicht realisieren lässt, kann das dahinter liegende Prinzip dennoch zur Effizienzsteigerung eingesetzt werden. Hier spricht man von der indirekten freien Kühlung. Dabei werden Luft-Wasser-Wärmetauscher in den Kühlwasserkreislauf des Kühlsystems eingebunden. Über diese wird die Wärme an die Außenluft abgeführt. Die erforderliche Außentemperatur liegt bei modernen Freiluftkühlsystemen bei 10 Grad Celsius – am Standort Berlin beispielsweise wird dieser Wert über die Hälfte des Jahres unterschritten. Liegt das Rechenzentrum in geografisch günstiger Lage mit geringen Außentemperaturen, kann die notwendige Kühlleistung vollständig durch die indirekte freie Kühlung realisiert werden. Bei hohen Außentemperaturen schalten sich automatisch Kältemaschinen dazu. Der Stromverbrauch, der für die Klimatisierung erforderlich ist, kann im Vergleich zum ausschließlichen Einsatz von Kältemaschinen bis auf die Hälfte reduziert werden.
Kaltgangschottung für das Rechenzentrum
Bei der Kühlung von Rechenzentrumsräumlichkeiten, sei es durch direkte Kühlung oder durch sogenannte Umluftklimageräte (ULK), ist stets darauf zu achten, dass keine Vermischung von kalter und warmer Luft erfolgt. Denn dies hat zwei negative Konsequenzen: Zum einen wird die Luft, die zur Kühlung der Server benötigt wird, zu warm. Damit erzeugen die Klimageräte mehr Kälte als nötig. Zum anderen wird die zu den Klimageräten zurückgeführte Luft zu kalt. Damit sinkt der Wirkungsgrad der ULK, denn die Differenz zwischen zugeführter und rückgeführter Luft sollte zwischen 10 und 20 Grad liegen. Im Extremfall kann ein schlechterer Wirkungsgrad die Stromkosten für die Klimatisierung um bis zu 20 Prozent steigern.
Um dies zu vermeiden, bietet sich eine sogenannte Kaltgangschottung an, die bei richtiger Installation eine fast hundertprozentige Trennung von kalter und warmer Luft gewährleistet. Die Schottung wird aufgebaut, indem der Gang zwischen den gegenüberliegenden Frontseiten der Racks ein Dach erhält. Ganganfang und -ende werden zudem mit Türen beziehungsweise einer Wand versehen. Auf diese Weise strömt die kalte Luft durch den Druckboden über die Lochplatten in den Kaltgang, um die Server zu kühlen und dann als warme Abluft außerhalb des Kaltganges zu den Klimageräten zurückzugelangen. Eine Luftdruckmessung und Temperaturüberwachung innerhalb des Ganges, gekoppelt mit einem geregelten ULK-System, sorgen dafür, dass nur die erforderliche Luftmenge mit der entsprechenden Temperatur in den Gang transportiert wird. Somit lassen sich die Energiekosten für die Klimatisierung um zirka 15 Prozent senken. Eine weitere Variante dieser technologischen Ausprägung stellt die Schottung des Warmgangs (Gang zwischen zwei sich gegenüber liegenden Rückseiten von Racks) dar.