Die Leistung und der Energiebedarf von Servern und Rechenzentren steigen exponentiell; entsprechend die W?rmeentwicklung und die Notwendigkeit einer effektiven K?hlung. Mittels ingenieurstechnischer Simulationsberechnungen werden intelligente K?hlungskonzepte f?r Rechenzentren erstellt, die zudem sp?rbare Energieeinsparungen erm?glichen. Eine Vorab-Planung, aber auch nachtr?gliche Optimierungen ?ber CFD, amortisieren sich laut Merkle CAE Solutions zeitnah.
Damit Server gut funktionieren, m?ssen sie k?hl bleiben. Allein der Anstieg von nur neun Grad Raumtemperatur (22 Grad auf 31 Grad) kann zu einer Leistungseinbu?e von 50% f?hren. Sp?rbar in Geschwindigkeit und m?glichem Ausfall sowie Datenverlusten.
Kaltgang-Einhausungen (Cold Aisle Containment) einer Serverfarm sorgen daf?r, dass kalte Luft an die Server-Racks geleitet wird, getrennt von der warmen, wieder wegstr?menden Luft. So soll das erneute Ansaugen warmer Luft und damit die potenzielle Bildung von Hot Spots verhindert werden.
Mittels CFD-Simulation wird nun das Str?mungs- und Temperaturverhalten der kalten und warmen Luft simuliert. Auf Basis der gewonnenen Daten k?nnen r?umliche Faktoren oder die L?ftungsanlagen optimiert und Energiekosten gesenkt werden. Daf?r wird der gesamte Raum mit Zu- und Abluft inklusive der Kalt- und Warmg?nge sowie der W?rme- und damit verbundene Str?mungsbildungen abgebildet.
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Auf Basis der Erkenntnisse aus der Simulation k?nnen Geometrien der Kalt- und Warmg?nge sowie die Zu- und Abluft so ver?ndert werden, dass eine Reduktion des ben?tigten Luftmassestroms erzielt wird – bei gleichzeitiger Optimierung der K?hlung.
Bei bereits durchgef?hrten CFD-Berechnungen erreichte Merkle CAE Solutions durch entsprechende Optimierungen eines Rechenzentrums die Reduktion des ben?tigten Luftvolumenstroms um circa 7 %.
Ein Server mit einer Leistung von 90 kWh ben?tigt im Jahr 788.000 kWh Energie, ?hnlich einer Klimaanlage. Durch eine Einsparung von 7% w?rde man also 55.000 kWh pro Jahr einsparen. Bei einem Strommix bedeutet dies, dass das eingesparte CO2 (420 g/ kWh) 22 Tonnen ausmacht.
Gleichzeitig werden die Racks gleichm??iger gek?hlt. Damit l?sst sich die Leistungsaufnahme des Klimager?tes wiederum deutlich reduzieren. Die Klimatisierung kann kleiner und effizienter ausgelegt werden, was zu einer deutlichen Investitions- und Energieeinsparung f?hrt.
„Optimierungen auf Basis ingenieurstechnischer Simulationen sind nicht nur f?r gro?e Rechenzentren essenziell. Energiepreise werden voraussichtlich nicht sinken. Ebenso wenig, wie die Leistung der Serverfarmen. Durchdachte K?hlungsstrategien sind ein wertvolles Tool zur Kostenoptimierung aber auch zur Sicherstellung der Lauff?higkeit der Rechenzentren“, so Dipl.-Ing. (TU) Stefan Merkle, Gesch?ftsf?hrender Gesellschafter der Merkle CAE Solutions GmbH.
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