Climate solutions verdampingskoeling, adiabatische bevochtiging en programmeerbare regelaars Energiebesparende oplossingen voor datacentra carel.

Transcriptie

1 limate solutions verdampingskoeling, adiabatische bevochtiging en programmeerbare regelaars Energiebesparende oplossingen voor datacentra carel.com

2 Data center air-conditioning Datacenter airconditioning is essentieel voor de juiste werking van de apparatuur voor informatietechnologie: apparaten voor verwerking en opslag produceren aanzienlijke warmte die verwijderd moet worden teneinde optimale bedrijfsomstandigheden te garanderen. Energiebesparing door adiabatischekoeling en adiabatischebevochtiging: integratie en veelzijdigheid Wereldwijde stroomverbruik van datacentra wordt geschat op 0 GW, opgeteld is dat ongeveer,5 van het totale elektriciteitsgebruik van de aarde: als gevolg van dit verbazingwekkend niveau van energieverbruik, worden energiebesparende oplossingen steeds meer omarmd. Op dit moment is de meest toegepaste technologische oplossing het gebruik van omputer Room Air onditioners (RA) of close controle units (U), die de lucht in het datacenter koelen en waar nodig bevochtigen. ontinue technologische ontwikkeling in de sector en een constante focus op energiebesparing worden weerspiegeld in de ontwikkeling van de oplossingen voor airconditioning die zijn gekozen: van het controleren van de luchtstroom tot het installeren van airconditionings systemen in de buurt van de warmtebronnen, evenals het gebruik van hoogrendements apparatuur. Verder kunnen ook, luchtbehandelingskasten worden gebruikt om buitenlucht in de vrije koelmodus te leveren, en waar mogelijk de temperaturen te verlagen en verder te verlagen met behulp van adiabatische luchtbevochtigers (adiabatische koeling). Energiebesparing Wereldweide energiebesparing: 69 kw voor elke 00 l/h verdampt water, met zeer laag energieverbruik en drukval (0 Pa). Kritische doelstellingen Betrouwbare oplossingen voor toepassingen waar continue werking en redundantie van essentieel belang zijn. Flexibiliteit De energiebesparingsvoorstellen kunnen worden gebruikt in alle toepassingen, inclusief retrofits voor het verbeteren van de PUE van bestaande datacentra.

3 Verdampingskoeling en adiabatische bevochtiging De oplossing voor datacenter airconditioning met het hoogste rendement en de laagste milieu-impact De grafiek illustreert de klimatologische omstandigheden waarin de adiabatische koeling, gecombineerd met een warmtewisselaar, de mogelijkheid geeft om de waardes van temperatuur en vochtigheid te bereiken zoals aanbevolen door ASHRAE en vermindert aanzienlijk het energieverbruik van de mechanische koeling. Het groene gebied (F) vertegenwoordigt de condities waarin het mogelijk is om vrije koeling te gebruiken, het aangrenzende gebied (F + MIX) beschrijft de condities waarin het noodzakelijk is om de buitenlucht met de retourlucht te mengen zodat de temperatuur onder controle is. Het gebied onder (F + MIX + BEVOHTIGING) heeft extra adiabatische bevochtiging nodig om de minimum rv, vastgelegd door ASHRAE, te bereiken. Het blauwe gebied (DE) geeft de buitenluchtcondities aan, geschikt om de gewenste temperatuur met alleen directe adiabatische koeling DE te bereiken! Het gele gebied (IE) geeft de buitenluchtcondities aan, geschikt voor indirecte adiabatische koeling IE met behulp van een warmtewisselaar tussen de buitenlucht en de gerecirculeerde interne lucht; het gebied (IE + mechanische OOLING) heeft additioneel verdere mechanische koeling nodig. Wanneer de toevoer van externe lucht in het datacenter niet is toegestaan, zal IE het vorige DE scenario overnemen. De buitenluchtcondities waar mechanische koeling vereist is, wordt vertegenwoordigd door het rode gebied. Verdampings- koelers, zoals waterverstuivers, bieden zeer efficiënte koel oplossingen met als extra voordeel de controle van de rv met aanzienlijke vermindering van het energieverbruik en kosten zonder gevolgen voor de onderhoudskosten. Optimale beheersing van de airconditioning systemen is even cruciaal als het maximaliseren van de energiebesparing middels F + MIX IE t db () 50 = t wb = 5 = 90 0 = = F F + MIX+HUMIDIFIATION 00 = verdampingskoeling en het elimineren van onvolkomenheden. = 50 0 = h (kj/kg a ) 0 =0 = 0 =0 MEHANIAL OOLING IE + MEHANIAL OOLING DE Verdampingskoeling - het essentiële boek over deze koeltechniek: een milieuvriendelijke manier om het energieverbruik van koelsystemen te verminderen v = = = (m (m /kg a ) /kga ) t wb = wb b = x (gv /kg a ) Geen stof het water dat door waterverstuivers gebruikt wordt voor verdampingskoeling introduceren geen stof in het datacenter. ommunicatie De programmeerbare regelaars beschikken over talrijke plug in opties voor het communiceren met de meest gebruikte GBS systemen. Temperatuur & vochtregeling Een rationele en efficiënte oplossing kan worden gebruikt om de lucht middels verdampingskoeling te koelen terwijl de rv geregeld wordt

4 LABEL WARNING!! Directe vrije koeling + DE met adiabatische bevochtiging De oplossing die het gebruik van de buitenlucht optimaliseert, verlagen van de temperaturen in de zomer middels directe adiabatische koeling (DE) en regeling van de rv in de winter, met het hetzelfde toestel Maximale vrije koeling en effectieve DE Verruiming van de periode waarbij vrije koeling gebruikt kan worden. Nauwkeurige vocht regeling Het systeem bestaat uit een LBK die in de zomer buitenlucht als gratis koeling gebruikt, plus DE wanneer het buiten omstandigheden dit toelaten. De lucht is bevochtigde en gekoelde waardoor ca. 680W/L koeling wordt verkregen met een energieverbruik van slechts W/L. Dit proces is de meest efficiënte wijze van koeling aangezien het geen tussenliggende stadia heeft voor warmte-uitwisseling. De lucht wordt in de koudestraat geïntroduceerd en middels roosters of plenums verdeeld. De retour ventilator trekt dan de lucht uit de warmestraat. Een kleppenregister regelt de minimale temperatuur van de toevoerlucht door de recirculatie te moduleren. In de winter, het systeem zorgt in de winter voor een nauwkeurige regeling van de rv, met een energieverbruik van maar W per liter in vergelijking tot 750W per liter voor stoombevochtigers. po: beheer van de LBK onderdelen, temperatuur toevoerlucht en de relatieve vochtigheid humifog: staat garant voor nauwkeurige en maximale efficiëntie in DE en bevochtiging (directe bevochtiging vereist een nauwkeurige regeling) VFD Frequentieregelaar om de secondaire luchtstroom te moduleren afhankelijk van de vraag

5 LABEL WARNING!! Indirecte luchtzijdige vrije koeling + IE De oplossing die vrije koeling maximaliseert, implementeert indirecte adiabatische koeling zonder toevoer van buitenlucht in het datacenter dus geen problemen met verontreinigende stoffen, of wanneer de luchtvochtigheid betekent dat DE niet gebruikt kan worden Het systeem bestaat uit een LBK die de lucht recirculeert, deze koelt het via een warmtewisselaar dat de warmte uitwisselt met de buitenlucht. Deze secundaire luchtstroom stroomt door de warmtewisselaar zonder het datacentrum in te gaan. De adiabatische koeler () vermindert de secundaire luchttemperatuur, terwijl tegelijkertijd het verhogen van de vochtigheid tot 95, maximale koeling garandeert van de gerecirculeerde lucht. Een koelbatterij kan aanvullende koelcapaciteit, indien nodig, leveren garandeert redundantie. In de winter zorgt een tweede adiabatische bevochtiger () voor een nauwkeurige regeling van de luchtvochtigheid met een energieverbruik van slechts W per liter van verneveld water. De lucht wordt in de koudestraat geïntroduceerd en middels roosters of plenums verdeeld. De retour ventilator trekt dan de lucht uit de warmestraat. po: beheer van de LBK onderdelen, temperatuur toevoerlucht en de relatieve vochtigheid optimist: garandeert bevochtiging en een aanzienlijke energiebesparing middels IE Frequentieregelaar om het luchtvolume te moduleren afhankelijk van de vraag Uitbreiding van de omstandigheden waarbij adiabatische koeling kan worden gebruikt Recirculatie van gebruikte lucht ter voorkoming van vervuiling Nauwkeurige vocht regeling 6

6 LABEL WARNING!! Indirect vrije koeling + IE gecombineerd met RA De oplossing waarbij IE gecombineerd wordt met traditionele airconditioning technologie met behulp van omputer Room Air onditioners Recirculatie van de lucht om vervuiling te voorkomen Ideale oplossing voor retrofits in bestaande datacentra Vochtregeling met adiabatische bevochtiging Redundantie met twee afzonderlijke systemen Het systeem bestaat uit een LBK die de lucht recirculeert, deze koelt middels buitenlucht via een warmtewisselaar. Deze secundaire luchtstroom stroomt door de warmtewisselaar zonder het datacenter in te gaan. De adiabatische koeler () vermindert de secundaire luchttemperatuur, terwijl tegelijkertijd het verhogen van de vochtigheid tot 95, maximale koeling garandeert van de gerecirculeerde lucht. De gekoelde lucht wordt naar de RA inlaat geleidt, waardoor zijn energieverbruik aanzienlijk vermindert. In dit voorbeeld kan de LBK een variabel percentage van de gerecirculeerde lucht aanpassen, aangepast aan de toepassing en de beschikbare ruimten: alle lucht aan de RA kan vooraf worden gekoeld, of slechts een gedeelte hiervan, wat betekent dat men met kleinere units en kanalen toe kan. In de winter zorgt een tweede adiabatische bevochtiger () voor een nauwkeurige regeling van de luchtvochtigheid met een energieverbruik van slechts W per liter van verneveld water. po: beheer van de LBK onderdelen, temperatuur toevoerlucht en de relatieve vochtigheid optimist: garandeert bevochtiging en een aanzienlijke energiebesparing middels IE VFD Frequentieregelaar om de secondaire luchtstroom te moduleren afhankelijk van de vraag 6

7 Indirect waterzijdige vrije koeling + IE De oplossing voor energiebesparing door middel van adiabatische koeling, echter zonder de luchtstroom binnen het datacenter te wijzigen, bij gebruik van traditionele airconditioning Het systeem bestaat uit: RA-units waarmee de toevoer of ruimtetemperatuur en vochtigheid. Geregeld wordt, chillbooster geïnstalleerd op de droge koeler of de condensor, waterdamp koelt de luchtinlaat en garandeert een aanzienlijke energiebesparing door de gemiddelde temperatuur van het koelmiddelcircuit te verlagen. In RA systemen met waterzijdige energieterugwinners, dat wil zeggen uitgerust met een watercircuit dat kan worden gecombineerd met een drogekoeler, de chillbooster verlengt de periode waarin vrije koeling kan worden benut, waardoor een aanzienlijk vermindering op het gebruik van mechanische koeling ontstaat. po: beheer van de RA onderdelen, temperatuur toevoerlucht en de relatieve hillbooster: voor adiabatische koeling om het rendement van het aircosysteem te verbeteren KUE: regelt de relatieve vochtigheid in het datacentrum power+: verhoogt het rendement van het DX koelmiddelcircuit Het gebruik van DE verlengt de periode waarin vrije koeling gebruikt kan worden Lager energieverbruik door lagere condensatie temperatuur Makkelijk te installeren op bestaande systemen hill Booster

8 AREL s 0 jarige ervaring in datacentra Optimist Lucht kan effectief worden gekoeld door gebruik te maken van de verdamping van water. 00 kg/h water absorbeert 69kW aan warmte met een energieverbruik lager dan kw. hillbooster Adiabatische koeler voor condensunits VFD Frequentieregelaars bieden een geavanceerde oplossing voor het moduleren van de ventilatorsnelheid. All trademarks hereby referenced are the property of their respective owners. AREL is a registered trademark of AREL INDUSTRIES in Italy and/or other countries. KUE Stoombevochtiger voor close control units po sistema+ Flexibiliteit, connectiviteit, integratie, energiebesparing. power+ Regelaar voor compressororen met permanente magneet borstelloze motoren (BLD/BLA) humisonic Ultrasoonbevochtiger voor close control units en fan coils humifog Adiabatischebevochtigers bieden significante voordelen in termen van nauwkeurige en efficiënte temperatuur en vocht regeling. AREL INDUSTRIES 0 all rights reserved. AREL INDUSTRIES reserves the right to modify the features of its products without prior notice NL STULZ GROEP B.V. Weverij 7-9, 85 ZE Amstelveen, Tel.: Postbus 75, 80 AB Amstelveen, Fax: Internet: ww.stulz.nl, stulz@stulz.nl