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data center chiller | Rechenzentrums-Kältekompressoren

Redakteur: Gerald Viola

Ein Datacenter-Kältekompressor ist ein Kühlsystem, das eingesetzt wird, um die Hitze aus einem Element abzuziehen und in ein anderes Element zu führen. Kältekompressoren werden durch

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Ein Datacenter-Kältekompressor ist ein Kühlsystem, das eingesetzt wird, um die Hitze aus einem Element abzuziehen und in ein anderes Element zu führen. Kältekompressoren werden durch Industriebetriebe verwendet, um das Wasser zu kühlen, das in Lüftungen und Air-Conditioning-Systemen verwendet wird.

Die Entwicklung leistungsfähiger Kältekompressoren sowie der damit verwandten Computerraum-Air-Conditioning-Einheiten hat es erst möglich gemacht, dass im modernen Datacenter stark konzentrierte Servercluster, vor allem Bladeserver-Racks, installiert werden können. Wie die meisten Air-Conditioning-Systeme haben Kältekompressoren einen riesigen Stromverbrauch, sodass eine dedizierte Stromversorgung erforderlich ist, die einen wesentlichen Anteil des jährlichen Energiebudgets verzehrt. Tatsächlich verbrauchen die Kältekompressoren den Löwenanteil des Stroms im Datacenter.

Die Hersteller müssen auch extreme Bedingungen und die Variabilität der Kühllast berücksichtigen. Diese Anforderung hat dazu geführt, dass die Kältekompressoren oft zu groß und damit ineffizient im Betrieb sind. Kältekompressoren benötigen eine Wasserquelle – am besten mit Vorkühlung – um den Strombedarf bei der weiteren Absenkung der Temperatur zu reduzieren.

Nachdem es die Wärme aus den Computern aufgenommen hat, wird das Wasser durch einen externen Kühlturm geleitet, sodass die Hitze entweichen kann. Neue Datacenter werden häufig bevorzugt an Flüssen und in kälteren Umgebungen gebaut um die vorhandene Kühlung durch Wasser oder Luft auszunutzen.

Die Kältekompressoren neben integrierten Wärmetauschern befinden in der Regel auf dem Dach oder an der Seite des Datacenters.

Die Hersteller nutzen unterschiedliche Designs für effiziente Kältekopressoren. Bei großen Systemen verbessern Designs ohne Lagerung die Energieausbeute ganz wesentlich, da ein Großteil der Ineffizienz durch Reibungsverlust in den Lagerungen entsteht. Kleinere Systeme nutzen SMART-Technologien, um den Kompressor des Kältekompressors schnell ein- und auszuschalten, sodass er effizient mit einer Leistung von 10% bis 100% der maximalen Kapazität arbeitet, je nach Auslastung. IBMs "Cool Battery"-Technologie nutzt eine chemische Reaktion, um die Kälte zu speichern.

Um die Betriebszeit zu erhalten, müssen die Datacenter-Manager sicherstellen, dass die Kältekompressoren von einem unabhängigen Generator versorgt werden, sofern das Netz ausfällt. Datacenter-Designer sehen aus diesem Grund in der Regel einen Anschluss für einen Notfall-Kältekompressor vor. Mehrere, kleinere Kältekompressoren, die jeweils über eine unabhängige Stromversorgung verfügen, bieten oft den besten Kompromiss zwischen Redundanz und Effizienz sowie eine effektive Methode zur Vorbereitung auf Naturkatastrophen. Wie große Stromausfälle bei Hosting-Providern in letzter Zeit – beispielsweise bei Rackspace – zeigen, kann es lange dauern, bis ein Kältekompressor nach einem Ausfall wieder hochfährt und dem Datacenter die benötigte Kühlleistung bietet; in dieser Zeit kann ein Server überhitzen und sich automatisch herunterfahren.

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