Adiabate Kühlung von Rechenzentren senkt Betriebskosten

Das Adia-DENCO®-Kühlsystem kühlt effizienter als herkömmliche Präzisionskühlungssysteme

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    Adia-DENCO®
  • Comparison of Adia-DENCO® with conventional cooling systems

     

    Adia-DENCO®

 

Die Herausfoderung im Hinblick auf Nachhaltigkeit:

Nach Schätzungen einer Studie des Borderstep Institute for Innovation and Sustainability haben Server und Rechenzentren etwa 9,7 TWh Strom in 2011 verbraucht. Borderstep hat berechnet, dass Klimaregelung und UPS-Systeme etwa 40% des Stroms eines typischen Rechenzentrums verbrauchen. Daher umfasst ein nachhaltiger Betrieb in Rechenzentren auch die Integration einer umweltfreundlichen Kühlung in der Gebäudetechnik.

Die typische Situation:

Die meisten Rechenzentren verwenden eine Kompressionskühlung für die Klimaregelung mit einem hohen Energieverbrauch während des ganzes Jahres. Ein integriertes Free-Cooling-System eliminiert jedoch den Stromverbrauch der Kühlung während des Winters. Bei niedrigen Außentemperaturen kann die Freikühlfunktion die im Inneren erzeugte Wärme vollständig abführen. Wenn die Außentemperaturen steigen, steigen auch die Betriebskosten. Der Verdichter beginnt dann, die gewünschte Kühlung zu erzeugen. Hier gibt es zusätzliche Möglichkeiten zur Energieeinsparung, wie nachstehend näher erläutert.

Die Lösung – nachhaltige Technologie:

Das Einsparungspotenzial des Adia-DENCO® resultiert aus der Kombination der indirekten freien und adiabaten Kühlung. Adiabate Kühlung ist besonders effektiv bei Anwendungen in gemäßigten bis kalten Klimazonen. Bei Außentemperaturen unter 17°C ist die indirekte freie Kühlung des Adia-DENCO® ausreichend, um die Wärmelast abzuführen. Zusätzliche Kühlquellen (adiabate Quellen oder optionale Kompressionskühlung) operieren nicht unter diesen Bedingungen. Die EC-Ventilatoren im Außenvolumenstrom können bei kühlen Außentemperaturen im unteren Drehzahlbereich betrieben werden. Bei Außentemperaturen über ca. 17°C regelt das Regelungssystem die Ventilatorgeschwindigkeit und schaltet die adiabate Kühlung ein. In diesem Übergangsbereich nutzt das Regelungssystem die jeweilig vorherrschenden Wasser- und Stromkosten, um den Zeitpunkt zu ermitteln, an dem die Unterstützung durch das Adiabatik-System am wirtschaftlichsten ist als der Gebrauch der freien Kühlung. Dies minimiert die Betriebskosten.
Adiabate Kühlung – z.B. Kühlen durch Verdampfung – erfolgt durch Adia-DENCO® in einem großen Doppelplattenwärmetauscher. Dieser Wärmetauscher befeuchtet warme Außenluft, wodurch ihre Temperatur reduziert wird. Das Wasser wird direkt auf die Platten des Wärmetauschers gesprüht – was zu einer hohen Kühlleistung führt und wenig Platz bedarf. Bei hermetisch geschlossenem Wärmeaustausch kühlt dann der Doppel-Rekuperator die warme Rückluft des Rechenzentrums. Mit anderen Worten: Die Luft im Rechenzentrum wird ganzjährig im Umluftbetrieb gekühlt, und die Volumenströme sind hygienisch voneinander getrennt. 
Ein optionaler, integrierter, herkömmlicher Kaltwassererzeuger kann je nach Kühlanforderungen des Rechenzentrums und nur bei Außentemperaturen über ca. 29°C die indirekte adiabate Kühlung als Spitzenlastkühler unterstützen. Diese Lösung mit einem Kaltwassererzeuger kann auf Wunsch auch als Reservegerät entworfen werden.

Die nachhaltigen Vorteile:

Im Rahmen der German Act on Renewable Energy and Heat ermöglicht Adia-DENCO® eine Ressourceneinsparung bis 100% (je nach Standort) der Energie, die zur Kühlung eines Rechenzentrums benötigt wird – da Kälterückgewinnung durch adiabate Prozesse unter der Verordnung als eine Nutzung von Umweltwärmeenergie anerkannt wird. Das Einsparpotenzial bei Betriebskosten liegt bei mehr als 75% gegenüber herkömmlichen Kühlungssystemen (je nach Standort). Im Vergleich zur Kombination von herkömmlichen Kaltwassererzeugern und freier Kühlung liegt die Einsparung bei über 50%.

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Positive Aspekte
  • Wärmerückgewinnung durch Abwärme
  • 50% effizienteres Kühlen als mit herkömmlichen Kaltwassererzeugern
  • Energieeinsparungen und reduzierte CO2-Belastung
  • Energieeffizienter Teillastbetrieb mit geringen Betriebskosten

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