Kühlsysteme für Rechenzentren: Wie steigert eine präzise Durchflussmessung die Effizienz? – Erfolgsgeschichte

FALLSTUDIE

Rechenzentren verbrauchen rund 1 % des weltweit erzeugten Stroms, wobei etwa 40 % dieses Energiebedarfs auf die Kühlung entfallen. Die zuverlässige Abfuhr der von IT-Systemen erzeugten Wärme gehört daher zu den zentralen Herausforderungen moderner Rechenzentren. Effiziente Kühlsysteme haben einen direkten Einfluss auf Betriebskosten, Energieverbrauch und Ausfallsicherheit. Unsere Erfahrung zeigt, dass eine präzise Durchflussmessung in flüssigkeitsbasierten Kühlsystemen wesentlich zur Optimierung ihrer Leistung beitragen kann. In dieser Erfolgsgeschichte zeigen wir, wie wir einem der größten Betreiber von Rechenzentren mit moderner Durchflussmesstechnik dabei geholfen haben, die Effizienz seiner Kühlsysteme zu verbessern und die Betriebskosten zu senken.

Warum ist die Kühlung in Rechenzentren so wichtig?

Die Kühlung gehört zu den wichtigsten Elementen der Infrastruktur eines Rechenzentrums, da sie optimale Betriebsbedingungen für die IT-Systeme schafft. Moderne Rechenzentren erzeugen große Mengen an Wärme, insbesondere in Umgebungen mit hoher Rechnerdichte. Eine effiziente Wärmeabfuhr ist daher entscheidend für Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Leistungsfähigkeit der Systeme.

Wichtige Gründe für den Einsatz leistungsfähiger Kühlsysteme sind:

  • Schutz vor Überhitzung: Elektronische Komponenten, insbesondere Server und Speichersysteme, reagieren empfindlich auf hohe Temperaturen. Überhitzung kann zu Ausfällen, einer verkürzten Lebensdauer und Betriebsunterbrechungen führen.
  • Verbesserte Energieeffizienz: Effiziente Kühlsysteme tragen dazu bei, Energieverluste zu reduzieren und die Gesamtleistung des Rechenzentrums zu verbessern.
  • Stabile Betriebsbedingungen: Kühlsysteme sorgen für konstante Temperatur- und Umgebungsbedingungen, die für den zuverlässigen Betrieb moderner IT-Infrastrukturen erforderlich sind.
  • Unterstützung hoher Rechenleistungen: In Umgebungen mit hoher Leistungsdichte ermöglicht eine effektive Kühlung den Betrieb leistungsfähiger Hardware ohne erhöhtes Überhitzungsrisiko.
  • Reduzierte Betriebskosten: Gut ausgelegte Kühlsysteme, insbesondere wasserbasierte Lösungen, können durch eine höhere Energieeffizienz und geringeren Wartungsaufwand die Betriebskosten senken.
  • Flexibilität und Skalierbarkeit: Mit steigenden Anforderungen an die Rechenleistung lassen sich moderne Kühlsysteme bedarfsgerecht erweitern und an neue Kapazitäten anpassen.

Zur Kühlung von Rechenzentren kommen unterschiedliche Technologien zum Einsatz, darunter Luft-, Wasser-, Glykol-, Immersions-, adiabatische, Verdunstungs-, Hybrid-, geothermische oder CO₂-basierte Kühlsysteme. Welche Lösung geeignet ist, hängt von Faktoren wie Anlagengröße, Standort, Leistungsdichte und den jeweiligen Betriebsanforderungen ab.

Wie lässt sich das Risiko von Geräteschäden in Rechenzentren minimieren? Die Herausforderung des Kunden

Der Kunde, der sich auf Wasseraufbereitung und Kühlsystemmanagement spezialisiert, wandte sich an uns mit der Aufgabe, ein effizientes Kühlsystem für ein großes Rechenzentrum zu entwickeln. Gesucht wurde eine Lösung, die den Durchfluss und die Wasserqualität sowohl in korrosiven als auch in nicht korrosiven Medien zuverlässig überwachen kann. Dies war entscheidend, um eine hohe Effizienz des Kühlsystems sicherzustellen und die Anlagen vor Schäden zu schützen.

Gleichzeitig sollte die Lösung Wirtschaftlichkeit und langfristige Zuverlässigkeit miteinander verbinden. Darüber hinaus erwartete der Kunde ein System, das skalierbar, einfach zu installieren und wartungsfreundlich ist, da das Projekt einen großen Umfang hatte.

Eine weitere Anforderung bestand darin, die Lösung in die bestehende Spezialisierung des Unternehmens im Bereich der Wasserüberwachung zu integrieren, sodass vorhandenes Know-how und bestehende Erfahrungen optimal genutzt werden konnten.

Wie trägt eine präzise Durchflussmessung zur Energieeffizienz von Kühlsystemen in Rechenzentren bei? Unsere Lösung

Um die Anforderungen des Kunden zu erfüllen, implementierten wir eine umfassende Lösung zur Durchflussmessung für ein Dachkühlsystem. Die Lösung kombiniert zwei moderne Durchflussmesstechnologien mit einem präzisen Drucküberwachungssystem.

Zum Einsatz kamen folgende Komponenten:

  • Ultraschall-Durchflussmessgerät flowTRANS US W01: Das Gerät wurde in den Vor- und Rücklaufleitungen des Kühlsystems installiert und ermöglicht die Durchflussmessung sowohl leitfähiger als auch nicht leitfähiger Medien. Seine wichtigsten Merkmale sind:

    • verschleiß- und wartungsfreier Betrieb
    • korrosionsbeständiges Gehäuse
    • einfache Installation in Rohrleitungen unterschiedlicher Dimensionen
    • präzise Messwerte für eine zuverlässige Durchflussüberwachung
  • Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät JUMO flowTRANS MAG I01: Dieses Gerät wurde in Kreisläufen mit Medien ab einer Leitfähigkeit von 20 μS/cm eingesetzt und kam überwiegend in den Hauptkühlleitungen zum Einsatz.

  • OEM-Drucksensor JUMO MIDAS C08: Die Drucksensoren wurden an kritischen Stellen des Systems installiert, beispielsweise an den Zuleitungen zu den Kühltürmen und am Pumpenausgang. Zu ihren wichtigsten Funktionen gehören:

    • kontinuierliche Drucküberwachung zur Vermeidung unerwünschter Druckschwankungen und zur Sicherstellung eines gleichmäßigen Wasserflusses
    • Außergewöhnliche Langzeitstabilität (0,2 %) zur Risikominimierung eines Systemausfalls
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Durchflussmessgerät
Ultraschall-Durchflussmessgerät flowTRANS US W01 (406050)
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Welche Vorteile brachte die Optimierung des Kühlsystems? Vorteile für den Kunden

Unsere Lösung bot dem Kunden zahlreiche Vorteile:

  • Wartungsfreier Betrieb dank verschleißfester Ultraschalltechnologie
  • Einfache Installationsmöglichkeiten für verschiedene Rohrgrößen
  • Verbesserte Systemzuverlässigkeit
  • Detaillierte Überwachung des Durchflusses und der Wasserqualität
  • Günstigere Lösung im Vergleich zu alternativen Technologien
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