projekteringsvejledning for energieffektive serverrum 2010

Estori tem natio vellabore molupta temqui acestem autem fugitat emperibusdae quis core, nos imet res dolorehenis doluptatqui voles delles as rem quiamus aligenis volorepero dellit lant rehendae que vel iuntinu lloribus sequid eatio. Gias eiur rem inulpar cipiet occum sundigent aspid quatessin comnis esequiam, ommo

vellore rerionsere eiusdam lat.

Aspic totatur, que experciat aliquam, il inctatur apicia quae sitibus, conseque ius doluptatem et evel ipsae. Genis dolorum endist, sed quia veroviderum fugias sus, cuptatur atur sed que sequiditas mod es et quamen-

diam am ut quam ides excerrum ut ellat.

Ugitate ndanimp orestio rerio. Vent que eum int, conse nulpa sunt volum deliquas et fugia seque simusantin consentem nonse ipsaperume qui blat premodis volore verum autemquam a peris si odit as as et quoditi onessita ellanim usamus renissi de nobis dist, idellit ipitatquisti quaercid maximpo rrovidebit ma consero

runtur?

Occulpa nisinve llaborem qui odit delectia sitatemodit, temporibus rent is mi, optiate mporeri anitiis dis rem estionet im ut re rehentiur? Ed quia cus ipsapic tetur molum fuga. Itatem quia quodi res de pro beratem nos-

simagnime ne dus, omnimet esequi sit apelit odi conestotat.

Ur as maxim est, optaectibus, cullaboratio modiore perore, sam nem non rerestet dolore aut ullautat aliquia

sdfsdf sdfsdfsdfsdfsd-

fsdf sdfsdfsdfsdf

Trala la

dsfsdf

d d

sdfdsf sdf

fdsdf

sdfsdfdfs

sdfffdfds

d

d d d

7

2010Projekteringsvejledning for Energieffektive serverrumSikker drift og god økonomi

Indholdsfortegnelse

intrOduKtiOn

Hvorfor denne vejledning ......................................................................................4

Sådan kommer I i gang .........................................................................................5

Internationalt udkig ...............................................................................................5

Samarbejde med leverandører ...............................................................................5

tjeKliste fOr Best practice ................................................................................6

KOM gOdt i gang ................................................................................................8

indeKliMa Og luftKvalitet ............................................................................. 10

Temperatur og luftfugtighed ................................................................................. 10

Potentiale for frikøling med udeluft ........................................................................ 12

Luftkvalitet .......................................................................................................... 13

ASHRAE-anbefalinger ......................................................................................... 13

placering af serverruMMet .......................................................................... 14

KOrreKt Og energieffeKtiv indretning ..................................................... 16

Råd om serverracks ............................................................................................. 17

Kolde og varme gader ........................................................................................ 17

In row-cooling .................................................................................................... 18

Direkte køling i racks ........................................................................................... 19

Direkte indblæsning ............................................................................................ 21

Hævet gulv ........................................................................................................22

Kabling .............................................................................................................22

Placering af UPS-anlæg og switches .....................................................................22

Køling ..................................................................................................................24

Nødvendig luftmængde .......................................................................................24

Kølesystemer ......................................................................................................25

Mekaniske køleanlæg .........................................................................................25

Indirekte frikøling ................................................................................................ 26

Direkte frikøling .................................................................................................. 28

saMMenligning af KølesysteMer ................................................................30

32

IntroduktionHvorfor projektere energieffektive serverrum?

I Danmark bruger vi tæt på en milliard kroner om året i strøm for at drive serverrum. Behovet for serverydelser stiger

hele tiden, og elforbruget til serverrum vil ifølge en amerikansk undersøgelse vokse til det dobbelte inden for de næste

seks år, hvis vi fortsætter, som vi har gjort indtil nu.

Men det behøver ikke at være sådan. Hvis vi bruger det mest energieffektive udstyr og bruger det på den mest energieffektive

måde, kan elforbruget komme ned på halvdelen af, hvad vi bruger nu.

Der er altså god økonomi i at tænke energieffektivt og kigge på driftsomkostningerne og ikke kun på investeringen, når der

projekteres serverrum.

HvOrfOr denne vejledning?

Vejledningen skal hjælpe it- og energiansvarlige til at sætte fokus på energieffektivitet, når der bygges nye serverrum eller

eksisterende ombygges. Målet er at give viden, inspiration og konkrete råd til, hvordan energiforbruget og dermed drifts-

udgifterne kan minimeres uden at gå på kompromis med de øvrige krav, som et moderne serverrum skal opfylde med

hensyn til drifts- og datasikkerhed og fleksibilitet.

Vejledningen er teknisk og har fokus på køling og indretning.

Vejledningen er udgivet af Elsparefonden og behandler de vigtigste emner i forbindelse med etableringen af nye eller

ombygning af eksisterende serverrum.

Den er en opdatering af Elsparefondens tidligere ”Projekteringsvejledning for energieffektive serverrum”, der blev udgivet

i foråret 2008 og en opfølgning på Elsparefondens ”Vejledning til drift og vedligehold af energieffektive serverrum” udgivet

medio 2009.

sådan KOMMer i i gang

Driftsøkonomien i et serverrum er stærkt afhængig af, om der vælges en fornuftig strategi for køling af serverrummet.

Den rigtige løsning afhænger dog af mange andre faktorer end energieffektiviteten alene, og det er derfor vigtigt at tænke

sig godt om og tage professionelle installatører og leverandører med på råd, når I vælger køleløsning. Køling af serverrum

er et kompliceret emne, der kræver professionel rådgivning.

De vigtigste råd er:

• Opdel luften i kolde og varme zoner.

• Hold temperaturen til serverne på 24 °C.

• Undersøg altid muligheden for at anvende indirekte eller direkte frikøling.

• Få hjælp fra professionelle installatører og leverandører.

internatiOnalt udKig

Vi har hentet viden og inspiration fra vores internationale samarbejdsparterne og deres udgivelser, hovedsagelig:

• Europa-Kommissionens ”Code of Conduct on Data Centres Energy Efficiency” og ”Best Practices for the EU Code of

Conduct on Data Centres” (http://re.jrc.ec.europa.eu/energyefficiency/html/standby_initiative.htm).

• Europa-Kommissionens ”Code of Conduct on AC Uninterruptible Power Systems (UPS)”

(http://re.jrc.ec.europa.eu/energyefficiency/html/standby_initiative.htm).

• Energy Star for servere (www.energystar.gov).

• The Green Grid (www.thegreengrid.org).

saMarBejde Med leverandører

Vejledningen er udarbejdet i samarbejde med leverandører, rådgivere og brugere af serverrum og komponenter til serverrum:

Vejledningerne kan hentes

på Elsparefondens hjemmeside,

hvor der også er mere information

om energieffektive servere

og serverrum:

www.elsparefonden.dk/serverrum.

4 5

UN QDATARUM

•krav

•Placering

•indretning

•køling

•drift

SikkEr drifT og god økonomi

ElSParEfondEnS

Projekteringsvejledning for

EnErgiEffEkTivE SErvErrum•EnErgistyring

•organisEring

•nøglEtalfor EnErgiEffEktivitEt

•rEdundans

•ManagEMEnt

•konsolidEring

•virtualisEring

•storagE

•sErvErE

•uPs

•køling

Sikker drift, grøn teknologi og god økonomi

elsparefondens

Vejledning til drift og vedligehold af

energieffektiVe SerVerrum

Tjekliste for Best PracticeOverholder dit serverrum Best Practice?

Brug tjeklisten til at få et hurtigt overblik over, om I overholder Best Practice for energieffektiv drift, vedligehold

og ombygning.

Tjeklisten indeholder både emner fra denne vejledning og emner fra Elsparefondens anden server-vejledning

”Vejledning til drift og vedligehold af energieffektive serverrum”. I kolonnen til højre er det vist, hvor I kan læse

mere om emnet.

GenereltUdskiftning af udstyr

Projektering og

ombygningMere

information

Køleanlæg Og ventilatiOn

Har ingen opblanding af kold og varm luft •

Indblæsningsluft er på 24 ºC •

Bruger plan for periodisk service på filtre, tørkølere og kondensatorer •

Overholder gældende regler og gennemfører lovpligtige eftersyn •

Etablering af direkte frikøling • •

Etablering af indirekte frikøling • •

prOjeKtstyring

Har udarbejdet en projektplan for projekteringen eller ombygningen •

GenereltUdskiftning af udstyr

Projektering og

ombygningMere

information

energistyring Og Organisering

Har styregruppe med deltagere fra relevante dele af virksomheden •

Har systematisk registrering, opfølgning, analyse og rapportering •

Har målerhierarki til særskilt registering af energiforbrug til it-udstyr og køleanlæg

•

Energiudgifter er indeholdt i serverrummets driftsbudget •

Er tilmeldt Se Elforbrug •

indKøB af nyt it-udstyr

Indkøber energieffektive servere, der overholder Elsparefondens indkøbskrav

•

Anvender bladeservere, hvis du har mere end 10-12 servere. Ellers anvend pizzaservere

•

Vælger servere, der understøtter power management på processor-niveau

•

Benytter store diske til storage frem for mange små •

Overvejer at indkøbe flashdiske •

Vælger diske, der understøtter spin down-funktioner •

rOBustHed Og redundans

Har vurderet behov for robusthed og redundans •

Er tilpasset til behovet for robusthed •

Har opdelt serverrum i niveauer for robusthed og redundans • •

Anvender modulariserede forsyningsanlæg • •

ManageMent af eKsisterende udstyr Og ydelser

Har udarbejdet oversigt over eksisterende udstyr og udførte ydelser •

Gennemfører løbende virtualisering og konsolidering •

Har skrottet ubrugt udstyr •

Bruger software til slukning af klient-computere •

Bruger aktiv storage-management •

= Vejledning til drift og vedligehold af energieffektive serverrum = Projekteringsvejledning af energieffektive serverrum

= Vejledning til drift og vedligehold af energieffektive serverrum = Projekteringsvejledning af energieffektive serverrum

76

Kom godt i gang – projektering og ombygning trin for trinNyt serverrum – Hvad gør vi?

Projektering af nye serverrum og ombygning af eksisterende serverrum har som regel de samme udfordringer. Men

projektering af nye serverrum er alligevel mere ukompliceret, da der ikke skal tages hensyn til eksisterende forhold.

Ombygning og opgradering af eksisterende serverrum er også langt mere almindelig end etableringen af nye serverrum.

Derfor tager procesbeskrivelsen i dette afsnit udgangspunkt i en ombygning eller opgradering. Principperne kan direkte bruges

ved nyprojektering.

Behovet for en ombygning sker ofte på grund af at:

• Serverrummet skal betjene flere brugere, hvilket giver øget belastning.

• Brugerne har behov for flere serverydelser på grund af nye og mere krævende programmer.

• Der er et ønske om at sammenlægge flere serverrum til ét og effektivisere serverdriften.

Den typiske løsning på, at der kommer flere brugere til, eller at brugerne har brug for flere serverydelser, er at installere ekstra

serverkapacitet. Men mange glemmer, at den ekstra belastning også øger kravet til elkapacitet og køling i serverrummet.

Resultatet kan i værste fald være, at strømforsyningen overbelastes, eller at køleanlægget ikke længere kan køle serverrummet

med sammenbrud til følge. Derfor er det vigtigt at planlægge en ombygning. For eksempel med Elsparefondens forslag til et

projektforløb for ombygning af et eksisterende serverrum, som vist i figur 1.

Udgangspunktet er, at der er en opdragsholder, der stiller krav til ydelse eller funktionalitet, som it-afdelingen skal opfylde.

Måske betaler opdragsholderen de direkte omkostninger til ekstra serverudstyr, men ønsker ikke at betale til nødvendig ekstra

elkapacitet og køling. I de tilfælde er det nødvendigt, at it-afdelingen og opdragsholderen bliver enige om, hvordan den

ønskede ydelse eller funktionalitet bliver opfyldt bedst muligt med laveste omkostninger over hele levetiden. For eksempel ved

at bruge proces beskrivelsen i figur 1.

Projektforløbet på figur 1 tager udgangspunkt i, at it-behovet ændrer sig. Følg pilen rundt i figuren. Alle de steder du må sige

”nej”, bør du følge rådene i boksene. Til sidst har du en færdig plan for ombygningen og kan gå i gang.

Der er mange spørgsmål at forholde sig til, og det er ikke alle emner, som er nødvendige at behandle med samme intensitet.

Men du skal tage stilling til alle emnerne, også selvom der ikke skal ændres noget inden for emnet.

Emnerne markeret med rødt er ekstra vigtige at tage stilling til, da de kan give driftsstop, hvis I ikke gør noget ved dem, når

elforbruget og varmelasten i serverrummet stiger.

Ikke alle punkter i figur 1 er beskrevet i denne vejledning, da fokus er på indretning og korrekt køling af serverrum. Resten af

punkterne er beskrevet i ”Vejledning til drift og vedligehold af energieffektive serverrum”.

Figur 1: Procesbeskrivelse for opbygning og opgradering af serverrum

98

start af OpgraderingsprOjeKt

slut på OpgraderingsprOjeKt

Nyt it-behov opstår.

Udarbejd en implementeringsplan, der indeholder alle identificerede ændringer.

Præsentér, og skaf accept af budget og implementeringsplan hos opdragsholder.

Indkøb om nødvendigt nyt udstyr og implementér de beskrevne ændringer.

Alm. fokusområde/opgave Kritisk fokusområde/opgave

Opdater budgettet for opgraderingen.

ManageMent Er der overblik over udstyret i serverrummet? Findes der en managementplan?

Skab overblik over hvilket udstyr, der findes i serverummet. Udarbejd en managementplan.

Udarbejd lister over udstyr.Skrot udstyr, der ikke benyttes.Sluk for unødvendigt udstyr.

redundans Findes der en strategi for robusthed og redundans i serverrummet?

Skab overblik over behovet for robusthed og redundans. Udarbejd en strategiplan.

Behovsanalyse. Fjern overkapacitet.Tilpas bestykning efter behov.Fremtidssikring.

servere Er driften optimeret? Er der tilstrækkelig kapacitet?

Foretag analyse af den eksisterende serverbestykning. Udarbejd udskiftning- og opgraderingsplan.

Konsolidering. Virtualisering. Energieffektive servere. Elsparefondens indkøbskrav. Vælg skalérbare løsninger.

stOrage Er der tilstrækkelig storage? Er storagekapaciteten optimeret?

Foretag analyse af den eksisterende storage. Udarbejd udskiftning- og opgraderingsplan.

De-duplikering. Komprimering. Prioriter de lagrede data. Store diske frem for små. Flash-diske hvis muligt. Vælg skalérbare løsninger.

netværK Findes der en strategi for optimal udnyttelse af netværksudstyret?

Foretag analyse af det eksisterende netværksudstyr. Udarbejd udskift-ning- og opgraderingsplan.

Energieffektive switches. Vælg skalérbare løsninger.

upsFindes der en strategi for UPS-anlægget?

Foretag analyse af den eksisterende UPS-kapacitet. Udarbejd en strategi for UPS-anlægget.

Check batterikapaciteten. Benyt Elsparefondens indkøbskrav. Andvend energieffektive batterier. Vælg skalérbare løsninger.

indretningFindes der en strategi for indretningen?

Skab overblik over den eksisterende indretning. Udarbejd en strategi for indretningen.

Opdel i kolde og varme zoner. Monter blindplader i tomme racks. Undgå op blanding af kold og varm luft. Undgå hotspots. Vælg skalérbare løsninger.

KølingFindes der en kølestrategi? Er der tilstrækkelig kapacitet?

Skab overblik over den eksisterende køling. Udarbejd en optimerings- og opgraderingsplan.

Benyt energieffektive komponenter. Anvend frikøling. Vælg et setpunkt på 24 °C. Korrekt vedligehold af køling. Vælg skalérbare løsninger.

elfOrsyning Findes der en strategi for elforsyningen? Er der tilstrækkelig kapacitet?

Skab overblik over den eksisterende forsyning. Udarbejd en opgraderings plan.

Overvej at installere intelligente strømpaneler. Fordel lasten jævnt mellem faserne. Vælg skalérbare løsninger.

energistyringEr der etableret energistyring?

Skab overblik over den eksisterende energistyring. Opdater eller etabler energistyring.

Etabler en energistyringsorganisation. Etabler separat fjernaflæst måler til køling og servere m.m. Udregn nøgletal. Tilkobl elmålerne til Se Elforbrug. Anvend energistyringens årshjul.

Udarbejd en grundig beskrivelse af de nye behov. Forventningsafstem med opdragsholderen.

Opgave fOKusOMråde

Indeklima og luftkvalitet

For at opnå den størst mulige driftssikkerhed og den længste levetid for servere og andet udstyr i serverrummet skal man

overholde de krav, som udstyret stiller til indeklima og luftkvalitet.

Men det er også vigtigt ikke at fastholde unødvendigt høje krav til indeklima og luftkvalitet, da det kræver meget energi for

eksempel at affugte luften.

Se de krav, som serverrummets udstyr stiller til luftkvalitet og indeklima, i udstyrets dokumentation. Generelt anbefaler

Elsparefonden, at:

• Tilgangstemperaturen til serverne ikke ligger over 24 °C under normal drift og ikke varierer med mere end

1,5 °C per time.

• Den relative fugtighed er mellem 45 % og 55 %. Serverne har et funktionsområde mellem 20 % og 80 % relativ luftfugtighed.

Ved at overholde anbefalingen får I en høj værdi af MTBF, Mean Time Between Failure, som er defineret ved det tidsrum,

der i gennemsnit går mellem hvert driftsstop. MTBF er et begreb, som benyttes i forbindelse med nedbrud af elektronisk udstyr.

teMperatur Og luftfugtigHed

Figur 2 viser, hvordan driftsbetingelserne for servere og storage varierer i forhold til temperatur og luftfugtighed i serverrummet.

Tilgangstemperaturen af køleluften til serveren bør ikke overstige 24 °C og må ikke komme over 35 °C.

Ved at gå over 24 °C falder MTBF. Kommer temperaturen over 35 °C, er der risiko for, at udstyret ikke får nok køling og

bryder sammen. Som tommelfingerregel gælder det, at MTBF falder med 3-7 %, for hver grad temperaturen hæves over 24 °C.

Elsparefonden anbefaler også, at temperaturen ikke varierer med mere end 1,5 °C per time.

MTBF falder også, hvis temperaturen kommer under 19 °C.

Derfor anbefaler vi, at tilgangstemperaturen af køleluften er mellem 19 °C og 24 °C.

Den relative luftfugtighed er ligesom temperaturen en vigtig parameter for at have en høj MTBF. Luftens elektriske ledningsevne

stiger i takt med indholdet af vand i luften. En høj relativ luftfugtighed vil derfor være med til at sænke ioniseringen i luften og

gøre risikoen for statisk elektricitet mindre.

Statisk elektricitet kan skade det elektriske udstyr. Risikoen kan dog minimeres ved jording af udstyr og personale.

Bliver den relative luftfugtighed omvendt for høj, vil der opstå en risiko for kondens på kolde overflader, som kan give

korrosion på metaldele og fejl i elektronikken. Risikoen er dog lav, da serverrummet er et varmt sted, hvor indsugningsluften

næsten altid opvarmes.

For at serverne kan fungere, skal den relative luftfugtighed ligge i intervallet 20-80 %, men serverne vil have den bedste

ydeevne og længste levetid med en relativ luftfugtighed på 45-55 %.

Ikke for varmt og ikke for koldt

Figur 2: Grænser for temperatur og luftfugtighed

1110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

010 15 20 25 30 35 40

Risiko for kondensering

Optimaledriftsbetingelser

Godedriftsbetingelser

Godedriftsbetingelser

MTBF falder Risiko forsammenbrud

Risiko for statiskelektricitet

MTBF falder

Opvarmning/opblandinger nødvendig

Affugtning/opblandingkan væ

re nødvendigLuftfugtigheden er ok

Rela

tiv lu

ftfug

tighe

d (%

)

Temperatur (°C)

Befugtning/opblandingkan væ

re nødvendig

Temperaturen er ok Mekanisk køling er nødvendig

Temperaturkrav: Tilgangstemperaturen til serverne må ikke komme under 19 °C eller ligge over 24 °C

under normal drift.

Temperaturen bør ikke variere med mere end 1,5 °C per time.

Relativ luftfugtighed: Serverne har et funktionsområde på 20-80 %. Optimal drift mellem 45 og 55 %.

Indeklima og luftkvalitet

pOtentiale fOr friKøling Med udeluft

Potentialet for at køle med udeluft afhænger af kravene til temperatur og fugtighed.

I figur 3 kan du se potentialet for at bruge udeluft til frikøling, når du følger Elsparefondens anbefalinger til temperatur

og luftfugtighed. Det lyseblå område viser intervallet for udeluftens temperatur og luftfugtighed, for at luften kan bruges

til direkte frikøling, når den blandes med recirkuleret luft fra serverrummet.

Som vist på figuren er det teoretisk muligt at anvende udeluft til køling af serverrummet i over 7.200 timer per år svarende til 300

af årets 365 dage for et normalt år i Danmark. Krav til filtrering og blanding af udeluften gennemgår vi senere i vejledningen.

Figur 3: Det lyseblå område viser potentialet for frikøling

luftKvalitet

Hvis du bruger udeluft til køling, er det i de fleste tilfælde nødvendigt at filtrere luften, så støv og snavs i luften ikke blæses ind

i serverrummet og ødelægger udstyret.

Elsparefonden anbefaler, at udeluften filtreres igennem et finfilter klasse F7, men finere filtre kan være nødvendige afhængig af

udeluftens partikelindhold. Et klasse F7-filter udskiller hovedparten af større partikler, støv og sporer.

Internt cirkuleret luft er det som udgangspunkt ikke nødvendigt at filtrere, men lokale forhold kan alligevel gøre det nødvendigt.

Jo finere filteret er, jo større tryktab er der over det, og jo større elforbrug går til at transportere luften igennem. Brug derfor ikke

filtre, der er finere end nødvendigt.

asHrae-anBefalinger

Den amerikanske forening for ingeniører, der arbejder med varme, køling og air-conditioning (ASHRAE1), har udarbejdet

retningslinjer for indeklima og luftkvalitet i serverrum.

For luftkvalitetet sidestiller ASHRAE serverrum med renrum og overfører retningslinjer fra standarder for renrum til serverrum.

For renrum gælder DS/EN 146442, og ASHRAE anbefaler, at serverrum opfylder klasse 8-luftkvalitetskravene.

Kravet er en smule mere skrapt sammenlignet med Elsparefondens anbefaling om klasse F7-filter, som giver

en renhed svarende til kravene for kontorområder.

ASHRAEs temperatur- og fugtighedsanbefalinger er vist i figur 4, og Elsparefondens

anbefalinger er vist til sammenligning.

Elsparefondens krav er udarbejdet i samarbejde med en række

professionelle samarbejdspartnere, og de afviger kun lidt fra

ASHRAEs krav. ASHRAE tillader dog temperaturer på op til

27 °C i serverrummet, hvilket betyder, at der kan anvendes

frikøling stort set hele året. Om der kan køres med så høj

temperatur afhænger af serverrummets bestykning, og

Elsparefonden anbefaler desuden at få en godkendelse

hos leverandøren af udstyret.

Figur 4: Sammenligning af ASHRAEs

og Elsparefondens anbefalinger til temperatur

og fugtighed i serverrum.

1 American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers, Inc. (ASHRAE)

2 Renrum og tilknyttede kontrollerede områder. Del 1: Klassifikation af luftrenhed

1312

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

010 15 20 25 30 35 40

Risiko for kondensering

Optimaledriftsbetingelser

MTBF falder Risiko forsammenbrud

Risiko for statiskelektricitet

Luften kan opblandestil optimale betingelser

7.241 timer pr. år

Opvarmning/opblandinger nødvendig

Luftfugtigheden er ok

Rela

tiv lu

ftfug

tighe

d (%

)

Temperatur (°C)

Temperaturen er ok Mekanisk køling er nødvendig

Affugtning/opblandingkan væ

re nødvendigBefugtning/opblandingkan væ

re nødvendig

0

10

20

30

40

50

60

70

80

18 ˚CMIN.

19 ˚CMIN.

27 ˚C24 ˚C

44 %MIN.

20 %MIN.

60 %

80 %MAKS.

Elsparefonden

TEMPERATUR RELATIV FUGTIGHED

ASHRAEASHRAE Elsparefonden

MAKS.

MAKS.MAKS.

Placering af serverrummetEn god placering kan spare på strømmen til køling

Der er både energihensyn og praktiske hensyn, I bør overveje, når I skal finde en placering til serverrummet.

Vigtigste energimæssige hensyn:

• For at gøre kølebehovet mindst muligt, bør et serverrum placeres et sted i bygningen, hvor der ikke er varmetilskud

til rummet, men hvor varmetabet fra rummet tværtimod er størst muligt.

• For at bremse varmetilskud fra solen bør serverrummet ikke have vinduer. Hvis det ikke er muligt, så brug

kraftig solafskærmning.

• Serverrummet bør ikke støde op til varmecentraler og andre rum med høje temperaturer.

• Serverrummet bør have overflader med et stort varmetab, og de bør ikke isoleres.

Vigtigste andre hensyn:

• Et fyldt rack kan veje over et ton og fylder mindre end 1 m2. Derfor bør et hævet gulv og det underliggende fundament

være forberedt for belastningen. Mange steder kan serverrummet derfor ikke placeres over stueetagen i en bygning,

fordi et typisk betongulv kun har en bæreevne på 500 kg per m2. Problemet kan løses ved at anvende armeret beton

eller lastfordeling.

• Brug kun serverrummet som serverrum og ikke til lagerplads eller pulterrum.

• Tag hensyn til, at rummet har den tilstrækkelige størrelse for at kunne udvides i fremtiden.

• Indret ikke serverrummet i et lille rum, da temperaturen i små rum stiger meget hurtigt, hvis køleanlægget svigter. Der skal

også være nok loftshøjde til, at den varme luft kan ledes væk via et sænket loft eller kanalføring. Hvis I ønsker et hævet

gulv til serverne, skal rummet være højt nok.

1514

Korrekt og energieffektiv indretningOp med driftssikkerheden, og ned med energiforbruget

Der findes mange serverrum, hvor indretningen og driften ikke er god, og hvor energiforbruget er for højt. Her beskriver

vi, hvordan I kan vælge blandt de energieffektive indretningsprincipper.

Fælles for alle principperne er:

• De er enkle at implementere i både små og større serverrum.

• De er alle skalérbare.

• De giver alle mulighed for at indrette serverrummet, så det fremstår professionelt, opryddeligt og effektivt.

• De adskiller den varme afkastluft fra den kolde indblæsningsluft, hvilket er meget vigtigt. Elsparefondens beregninger og

praktisk erfaring viser, at man kan få en meget stor besparelse ved at opdele den kolde og varme luft i adskilte zoner.

• Alle principper kan anvende indirekte frikøling, og nogle kan også anvende direkte frikøling.

• Principperne, der bruger indirekte frikøling, kan alle operere med høje fremløbstemperaturer på kølevandet. Det er vigtigt,

da antallet af timer med frikøling om året øges, når fremløbstemperaturen hæves.

Med en indretning, hvor kold og varm luft er afskilt, er det muligt at køre med en høj koldlufttemperatur til it-udstyret, som

i praksis ikke bør være højere end 24 °C.

Alle beskrevne løsninger kan leve op til ovenstående retningslinjer.

Den varme afkastluft fra serverne kan have en temperatur på cirka 35 °C, og den kan derfor bruges til at forvarme den

indsugede friskluft i bygningens varmegenvindingsenhed. Der kan være afgifter på varmegenvinding af serverluften, men

kun hvis der ikke betales energiafgifter af den strøm, der forbruges i serverrummet. Afgiften varierer, men ligger i en

størrelses orden af 20 øre/kWh varme, der genvindes.

råd OM serverracKs

Alle de skitserede principper er bygget op om serverracks, hvor Elsparefondens råd er:

• Sørg for, at luften har fri passage fra kølefladen til serverne.

• Sørg for, at der er tilstrækkeligt serviceareal foran og bag rackene til, at serverne kan udskiftes.

• Hvis racket ikke er fyldt helt, kan man risikere, at falsk luft suges direkte fra den kolde til den varme zone som vist på

figur 5. Undgå det af følgende årsager:

Opblanding af den kolde og varme luft betyder, at volumenstrømmen af kold luft skal øges for at opretholde en

tilstrækkelig køling med stigende effektoptag til ventilatorerne som følge.

Returluften til køleanlægget falder i temperatur, hvilket reducerer køleanlæggets effektivitet.

Løs problemet ved at anvende blændplader de steder, hvor racket ikke er fyldt op.

Figur 5: Falsk luftindtag gennem racks

KOlde Og varMe gader

En fornuftig placering af racks og UPS-anlæg er vigtig for at opnå den bedste køling af servere og andet udstyr. Figur 6

viser princippet for opdeling af serverrummet i kolde og varme gader kombineret med et hævet gulv.

Figur 6: Kolde og varme gader

1716

Serv

erra

ck

Varm

zon

e, 3

3 °C

Varm

afka

stluf

t, 30

°C

Kold

luft

til se

rver

ne, 2

4 °C

Kold

zon

e, 2

4 °C

Forkert indretning

Serv

erra

ck

Korrekt indretning

Varm

zon

e, 3

5 °C

Varm

afka

stluf

t, 35

°C

Kold

luft

til se

rver

ne, 2

4 °C

Kold

zon

e, 2

4 °C

Nedhængt loft/kanalføring

Varmegenvinding

Mekanisk køling

Frikøling

Ventilationsanlæg

Hævet gulv Justerbar rist

Serv

erra

ck

Serv

erra

ck

Indret serverrummet med kolde og varme gader eller zoner

eller

anvend køleløsninger, der er integreret i racket.

Setpunktet for koldlufttemperaturen til serverne bør ligge på 24 °C.

For hver grad koldlufttemperaturen hæves, nedsættes energiforbruget til mekanisk køling med ca. 3 %.

Maksimer antallet af timer med indirekte frikøling ved at have en høj fremløbstemperatur.

Korrekt og energieffektiv indretning

Serverrackene står på et hævet gulv, og den kolde luft blæses op igennem en rist i dette. Det anbefales at benytte regulerbare

riste, der gør det muligt at styre luften direkte til serverne frem for kun at blæse op foran serveren.

Herved hjælpes serverne en smule med at suge nok luft, der via serverens egen blæser føres forbi de varme komponenter og

videre ind til den varme gade.

Den varme gade lukkes i hver ende med en dør eller anden afskærmning. Fra den varme gade ledes luften via et aftræk op

til et nedsænket loft og herfra videre ved hjælp af en ventilator.

De fire kasser til venstre for figur 6 repræsenterer alle forskellige måder at bortlede eller køle den varme luft. Det beskriver vi

i afsnittet om køling.

I stedet for et hævet gulv kan du bruge en billigere løsning, hvor den kolde luft indblæses direkte i lokalet, og serverne herefter

trækker luften fra omgivelserne. Hovedprincippet er, at alle servere trækker kold luft fra hele lokalet, hvilket betyder, at alle

servere får tilført kold luft med den samme temperatur.

Om I vælger at etablere et hævet gulv eller ej, vil i høj grad være et spørgsmål om økonomi og præferencer.

in rOw-cOOling

Serverrummet kan også indrettes med køleenheder direkte placeret mellem rackene som vist på figur 6.

Figur 7: Varmevekslere placeret mellem rackene

Princippet med opdeling i varme og kolde gader er stadig fastholdt, men frem for indblæsning gennem hævet gulv

og udsugning langs loftet, ledes luften fra den varme gade gennem køleanlægget og ud til serverrummet med den

ønskede temperatur.

Systemet kan etableres med frikøling, hvor det kolde vand produceres af en tørkøler uden for serverrummet.

direKte Køling i racKs

Direkte køling i racks giver flere fordele:

• Let at implementere i eksisterende serverrum.

• Kræver ikke et hævet gulv, men kan placeres direkte på gulvet.

• Kan etableres med frikøling, hvor det kolde vand produceres af en tørkøler uden for serverrummet.

Vi beskriver her to af principperne.

KøLING BAG På RACKET

Hvis du bruger direkte væskekøling til serverne, kan du bruge racks med en integreret køleflade på bagsiden af racket

– såkaldt ”Rear door cooling”.

Figur 8: Køling bag på racket

1918

Serverrack

Serverrack

Serverrack

Køling

Serverrack

Serverrack

Serverrack

Serverrack

Serverrack

Serverrack

Køling

Serverrack

Serverrack

Serverrack

Varmt returvand fra serverrummet

Koldt vandfra køleanlægget

Varmt returvand fra serverrummet


Planskitse af tre racks placeret i et serverrum Enkelt rack set fra siden

Serverrack

Serverrack

Serv

erra

ck

Varmt returvand fra racket


Serv

erra

ck


RACKINTEGRERET KøLING

I samme kategori som køling direkte bag på racket findes en metode, hvor luften recirkuleres internt i racket og blæses

igennem en varmeveksler, der køler luften fra bagsiden af serverne, før den igen føres frem til fronten.

Figur 9: Racks med integreret køling

Som vist på figuren kan en enkelt køleenhed køle ét eller to racks. Den totale kølekapacitet for en enkelt køleenhed er på cirka

34 kW. Opdelingen mellem den kolde og varme zone er fastholdt, men luften føres direkte fra bagsiden til forsiden uden at

være i kontakt med resten af serverrummet.

direKte indBlæsning i serverruMMet

Dette princip er det mest enkle af de præsenterede. Her indblæses luften direkte i serverrummet uden et hævet gulv. Ligeledes

findes der ingen kanalføring eller sænket loft.

Rummet er udelukkende opdelt i en kold og varm zone. På den viste løsning produceres den kolde luft via en kombination

af direkte indblæsning og mekanisk køling. Principperne for den mekaniske køling er beskrevet i næste afsnit.

Figur 10: Direkte indblæsning i serverrummet

2120

Planskitse af tre racks placeret i et serverrum

Serv

erra

ck

Serv

erra

ck

Serv

erra

ck

Varmt returvand fra racket


Varm

evek

sler

Varm

evek

sler

Planskitse af tre racks placeret i et serverrum

Serverrack

Serverrack

Serverrack

Kold

zon

e

Varm

zon

e

Mekanisk køling Blandeboks Frikøleenhed

Frikøling


Hævet gulv

Edb-gulv, installationsgulv eller computergulv er alle almindeligt anvendte termer for et hævet gulv, hvor løstliggende gulvplader

hviler på støtteben. Ventilationen kan føres under gulvet og frem til ristene foran serverne.

Følg disse hovedregler:

• Vælg højden på gulvet sammen med udstyrsleverandører på baggrund af det specifikke serverrum.

• Sørg for korrekt jording af ramme og plader.

• Undgå kabling under gulvet. Alle hindringer under gulvet (kabler, rør og andre installationer) bremser luften, hvilket øger

energiforbruget til ventilatorerne.

• Brug justerbare riste i gulvet. Ved at anvende justerbare riste er det muligt at regulere den luftmængde, der kommer

op ad den enkelte rist og dermed tilføre den rette mængde køling til det tilknyttede rack. Det er vanskeligt at regulere

luftmængden korrekt uden justerbare riste.

• Brug professionelle firmaer til indreguleringen, da det kan være svært at indregulere luften korrekt.

KaBling

Kablerne bør føres i kabelbakker under loftet. Brug kabelbakker med fast bund. Ligger kablerne i trådnet knækker de nederste

henover nettene, hvilket kan give skader på kablerne.

Et klemt kabel kan skabe reflekteringer i datasignalet, hvilket øger risikoen for datatab.

Anvend ikke strips til at samle kablerne, da de også klemmer dem. Brug i stedet velcro.

Elsparefonden anbefaler at bruge præterminerede kabler, der understøtter 10 GB-datatransmission. Fordelen ved prætermine-

rede kabler er, at producenten skræddersyer, tester og samler kablerne. Hermed opnås, at kablerne har den korrekte længde

og er testet og certificeret til 10 GB. Switchproducenterne går gradvist over til 10 GB, og der er ingen tvivl om, at 10 GB-

datatransmission er fremtiden.

Da kablerne er skræddersyet til behovet, er de også nemme at installere. Kvaliteten på kabler svinger, og vi anbefaler at

vælge anerkendte mærker. Et kvalitetstegn er for eksempel 25 års system- og applikationsgaranti.

placering af ups-anlæg Og switcHes

Alle moderne serverrum er forsynet med et UPS-anlæg (Uninterruptable Power Supply), der i forbindelse med et strømsvigt

forsyner serverrummet med strøm længe nok til, at et nødstrømsanlæg kan starte eller alternativt, at serverne kan blive lukket

forsvarligt ned.

Et UPS-anlæg består af en række batterier og en styring, der sørger for at lade og aflade batterierne efter behov.

Switches og andet netværksudstyr er ligeledes en nødvendig del af et serverrum.

Elsparefonden anbefaler følgende temperaturerkrav:

• Batterier til UPS: Ikke over 25 °C.

• Switches: Ikke over 45 °C.

Der er ingen krav til den relative luftfugtighed.

Når strømmen til serverne passerer UPS-anlægget, er der en række tab. Tabet for ældre UPS-anlæg er omkring 10 % af den

effekt, der passerer gennem UPS’en, mens tabet for nyere UPS-anlæg er omkring 5 %. Tabet bliver til varme.

Switches afgiver også ret store mængder varme. Det anbefales derfor at overveje placeringen af både UPS-anlæg og

switches. Er temperaturen i serverrummet 24 °C grader, er der intet i vejen for også at placere UPS-anlægget i serverummet.

Alternativt kan UPS-anlægget placeres i et kølet rum ved siden af serverrummet. Se figur 11.

Figur 11: Placering af UPS-anlæg og andet udstyr

Switches og UPS-anlæg er placeret i et separat tilstødende lokale til serverrummet, der er klimareguleret til 25 °C. Kølingen

kan for eksempel etableres via direkte ventilation til udeluften kombineret med en mekanisk køleløsning til de dage, hvor

temperaturen er over 25 °C, hvilket kun er tilfældet cirka 54 timer om året.

Eventuelt kan ind- og udblæsningen samles, og der kan etableres varmegenvinding på udsugningsluften, så temperaturen

i lokalet opretholdes også på kolde dage.

Placering og kølingen af UPS-anlægget og switches bør vælges i samarbejde med leverandøren af UPS-anlægget. Om muligt

kan kølingen til serverrummet forbindes til lokalet med UPS-anlægget via et spjæld, så noget af den kolde luft fra serverrummet

ledes til lokalet med UPS-anlægget de få timer om året, hvor udeluften er for varm til at køle lokalet.

2322

Nedhængt loft/kanalføring

Varmegenvinding

Mekanisk køling

Frikøling

Ventilationsanlæg

Hævet gulv

Indblæsning

<25 °C Indblæsning

Udsugning

Serv

erra

ck

Serv

erra

ck

UPS

-an

læg

And

etud

styr

Køling

Find kølebehovet, en god drifttemperatur, og vælg det rigtige køleanlæg. Elregningen til køling kan mere end halveres.

Klargør først serverrummets kølebehov i kW. Det vil være dimensioneringsgrundlaget for køleanlægget. Kølebehovet svarer

til den mængde varme, der skal fjernes fra især serverne, storage, UPS-anlæg og switches.

Sammen med kølebehovet er it-udstyrets optimale og maksimale arbejdstemperatur vigtig at lægge fast for at kunne

dimensionere køleanlægget.

Elsparefonden anbefaler at dimensionere efter en driftstemperatur (tilgangstemperatur) på 24 °C og en maksimal temperatur

(udsugningstemperatur) på 35 °C.

Udviklingen af nyt it-udstyr går meget hurtigt. Da der er store energimæssige besparelser at hente ved at øge temperaturerne,

anbefaler vi, at I undersøger de specifikke krav for det pågældende udstyr.

nødvendig luftMængde

Se på figur 12, hvor meget luft der skal tilføres serverrummet for at fjerne 1 kW varme afhængigt af tilgangstemperaturen

til serverne ved to udsugningstemperaturer.

Figur 12: Nødvendig volumenstrøm per kW varme som funktion af tilgangstemperaturen til serverne ved to

udsugnings temperaturer, 35 °C og 45 °C.

Af grafen kan aflæses følgende: Med en tilgangstemperatur på 24 °C skal der tilføres 270 m3 luft per time for hver kW varme,

der skal fjernes for at opretholde en udsugnings-temperatur på 35 °C.

Graferne viser også, at udsugningstemperaturen har stor betydning for den nødvendige luftmængde, og luftmængden falder

således fra 270 til 141 m3 kold luft per time, hvis udsugningstemperaturen hæves til 45 °C.

Luftfugtighedens indflydelse på den nødvendige luftmængde er ubetydelig og derfor ikke vist i figuren.

KølesysteMer

Selve kølingen af serverrummet er en meget væsentlig del af en korrekt projektering eller ombygning af et serverrum. Der findes

mange forskellige måder at designe et køleanlæg på, men grundlæggende bygges de fleste køleløsninger op ved hjælp af tre

forskellige kølingsprincipper, som vist i tabel 1.

Køleprincip BesKrivelse

Mekanisk køling Mekanisk køling er et køleanlæg, hvor hele varmelasten fjernes ved hjælp af køleanlæggets kompressor

Indirekte frikøling Ved indirekte frikøling fjernes varmen fra serverrummet for eksempel via en kreds med vand, der pumpes rundt. Vandet opvarmes i serverrummet og køles igen udenfor, før det sendes tilbage igen.

Direkte frikøling Ved direkte frikøling sendes filtreret udeluft ind i serverrummet. Den varme luft fra serverne trækkes direkte ud til det fri.

Tabel 1: Beskrivelse af køleprincipper

De to frikølingsprincipper skal begge suppleres med mekanisk køling og med opblanding med recirkuleret luft fra server rummet,

når temperaturen eller fugt i udeluften ligger uden for de tilladte grænser.

Vi beskriver herefter de køleanlæg, der ofte anvendes i eksisterende serverrum og nye mere energieffektive typer køleanlæg.

På side 31 viser vi en sammenligning af driftsøkonomi og nøgletal for de forskellige typer anlæg.

MeKanisKe Køleanlæg

Mekaniske køleanlæg er karakteriseret ved at være klassiske køleløsninger, der har været anvendt i mange år. Ingen af de

viste løsninger anvender frikøling, hvilket betyder, at de ikke er energieffektive.

Vi beskriver her to typer:

• Mekaniske køleanlæg med direkte ekspansion (DX)

• Mekaniske køleanlæg med direkte ekspansion (DX) med vandkølet kondensator og tørkøler

MEKANISKE KøLEANLæG MED DIREKTE EKSPANSION (DX)

Mekanisk køleanlæg med direkte ekspansion er det mest enkle køleanlæg med kun én kølekreds, der cirkulerer et kølemiddel

mellem en indedel og en udedel ved hjælp af en kompressor. Se figur 13.

I Danmark må der maksimalt være 10 kg syntetisk kølemiddel per fysisk adskilt kreds i et mekanisk køleanlæg, hvilket i praksis

begrænser kapaciteten til cirka 20 kW.

Anlægget kan ikke anvende frikøling, hvilket gør det meget lidt energieffektivt.

Varmen skal væk, men hvordan?

2524

300

250

200

150

100

50

05 10 15 20 25

Tilgangstemperatur (°C)

Volu

men

strøm

(m3 lu

ft pe

r tim

e)

35 °C

45 °C

Køling

Figur 13: Direkte ekspansion (DX)

MEKANISKE KøLEANLæG MED DIREKTE EKSPANSION (DX) MED VANDKøLET KONDENSATOR

OG TøRKøLER

Anlægget på figur 14 kan levere mellem 20 og 40 kW. Kompressor og kondensator placeres i indedelen, og anlægget

suppleres med en sekundær kølekreds med vand, som køles i en udendørs tørkøler. Se figur 14. For at frostsikre vandet

blandes dette op med glykol.

Anlægget kan ikke anvende frikøling, hvilket gør det meget lidt energieffektivitet.

Figur 14: Direkte ekspansion (DX) med vandkølet kondensator og tørkøler

Anlægget kan suppleres med en ekstra vandkreds koblet på fordamperen. Ved at gøre dette kan kapaciteten af anlægget

hæves til cirka 200 kW. Anlæggets EER (Energy Efficiency Ratio) vil dog blive reduceret i forhold til den løsning, der er vist

på figur 14.

indireKte friKøling suppleret Med MeKanisK Køling

Fælles for disse køleprincipper er, at de arbejder i flere tilstande:

1. Når udetemperaturen er lav, kan serverrummet køles udelukkende med indirekte frikøling.

2. I en mellemliggende periode vil kølingen af serverummet være en kombination af mekanisk køling og indirekte frikøling.

3. For de varme tidspunkter på året vil anlæggene kun køre med mekanisk køling.


• Direkte ekspansion (DX) med vandkølet kondensator, tørkøler og frikøling.

• Koldtvandsenhed med frikøling og chiller.

Vandet i kølekredsen blandes med glykol for at frostsikre kredsen.

DIREKTE EKSPANSION (DX) MED VANDKøLET KONDENSATOR, TøRKøLER OG FRIKøLING

Indirekte frikøling kan supplere den mekaniske køling skitseret tidligere på figur 14. I dette tilfælde suppleres anlægget med

en køleflade i indedelen, der bruges, når vandet fra tørkøleren er koldere end luftens udsugningstemperatur fra serverummet.

Figur 15: Direkte ekspansion (DX) med vandkølet kondensator, tørkøler og frikøling

KOLDTVANDSENHED MED FRIKøLING OG CHILLER

Den mest enkle form for køling – efter direkte frikøling med udeluft – er en indedel med en enkelt køleflade til koldt vand.

Findes der ikke allerede et koldtvandsanlæg med frikøling, kan det kolde vand produceres med en chiller, der køler vandet

i kombination med en tørkøler.

Når udetemperaturen ikke er lav nok til at køle vandet tilstrækkeligt, suppleres denne køling med en separat kølekreds med

kompressor, kondensator og fordamper. Denne konfiguration anvendes typisk til anlæg med stort kølebehov.

Figur 16: Koldtvandsenhed med frikøling og chiller

I den viste driftssituation forkøles vandet i tørkøleren, hvorefter det pumpes gennem fordamperen, der sørger for den

resterende køling.

2726

Kompressor

Udeluft Kold luft til serverrummet

Kond

ensa

tor Fordam

per

Ekspansionsventil

Udedel Serverrum

Kølemiddelkreds

KompressorPumpe

Tørkøler Fordamper

EkspansionsventilKondensator

Udeluft

Varm returluft

Kold luft tilserverrummet

KølemiddelkredsVæskekreds

Udedel Serverrum

KompressorPumpe

Tørkøler

Ekspansionsventil

Frikøleventil

Kondensator

Udeluft


Væskekreds

Udedel

Serverrum

Varm returluft

Varmeveksler

Ekspansionsventil

Chiller (mekanisk køling)

Indirekte frikøling

Serverrum

Pumpe

Kølemiddelkreds Væskekreds

Udeluft

Udeluft


Varm returluft

Køleflade

Kondensator Kompressor Fordamper

Køling

direKte friKøling suppleret Med MeKanisK Køling

Dette afsnit beskriver to forskellige løsningsforslag, hvor der anvendes direkte frikøling i serverrummet.

Det første forslag er tænkt som en større og mere kompliceret løsning, der bedst egner sig i forbindelse med projektering

af nye serverrum eller større ombygninger af eksisterende.

Det andet forslag er en mere enkel løsning, der er enkel at implementere også i eksisterende serverrum.


• Direkte frikøling – ventilationsløsning.

• Direkte frikøling – DX-fordamper med indblæsning.

DIREKTE FRIKøLING – VENTILATIONSLøSNING

Den viste løsning er baseret på en ventilationsløsning med direkte frikøling suppleret med mekanisk køling.

Figur 17: Ventilation til serverrum - direkte frikøling

Den relative luftfugtighed måles lige før indblæsningen til serverrummet, og målingen afgør, om luften skal be- eller affugtes.

Kølefladen forsynes med koldt vand fra et mekanisk køleanlæg.

Indblæsningstemperaturen reguleres til et niveau på 24 ºC. Bliver den relative luftfugtighed for lav (< 20 %), sænkes

indblæsningstemperaturen gradvist. Først når indblæsningstemperaturen er nede på 19 ºC, og den relative luftfugtighed

stadig er for lav, benyttes befugteren. Temperatur må ikke sænkes hurtigere end 1,5 ºC per time.

Den relative fugtighed i indblæsningsluften skal holdes mellem 20 % - 80 % svarende til et absolut vandindhold

på 2,7 – 15,0 g vand per kg luft ved henholdsvis 19 ºC og 24 ºC.

Tabel 2 viser det forventelige antal driftstimer for de forskellige driftstilstande, som klimaanlægget vil operere med.

udeluft- t eMperatur

°c

aBsOlut vand indHOld

g vand/Kg luft

affugtning er nødvendig

Befugtning er nødvendig

Køleanlæg er i drift

tiMer OM året

<= 23 >= 2,7 og <= 15

Nej Nej Nej 7196

<= 23 < 2,7 Nej Ja Nej 1441

<= 23 > 15 Ja Nej Ja 0

> 23 - Afhænger af vandindhold

Afhænger af vandindhold

Ja 123

Tabel 2: Forventelige antal driftstimer i forskellige tilstande

Tabellen viser en udelufttemperatur på 23 ºC og ikke 24 ºC. Dette skyldes, at luften opvarmes cirka en grad i ventilatoren

frem til køleanlægget.

Tabellen viser, at køleanlægget kun vil være i drift cirka 123 timer om året. Når anlægget projekteres, vil det derfor være

vigtigt at fokusere på at investere i højeffektive frekvensstyrede spareventilatorer frem for at prioritere en ekstraomkostning

til et køleanlæg med en ekstra høj EER (Energy Efficiency Ratio).

Køleanlægget, der skal levere det kolde vand, kan være en af de tidligere beskrevne mekaniske køleløsninger.

Køleanlægget og varmeveksleren skal dimensioneres til at kunne levere hele kølingen af serverrummet på en varm

og fugtig sommerdag.

DIREKTE FRIKøLING – DX-FORDAMPER MED INDBLæSNING

Denne løsning er bygget op som en enkel løsning, hvor to separate kommercielle produkter, et køle anlæg og en frikøleenhed,

kombineres til én samlet løsning. Princippet er

det samme som i figur 17, men løsningen er

mere enkel og kan let implementeres i eksisterende

mindre serverrum.

Med få afvigelser har anlægget de samme drifts-

tilstande som køleanlægget på figur 17. Dog er der

ingen mulighed for befugtning. Når luftfugtigheden er

for lav, kører anlægget med fuld recirkulation.

Løsningen er skitseret med et klassisk DX-køleanlæg

til kølebehov under cirka 20 kW. Se figur 13. Er

behovet større, kan I bruge et anlæg med direkte

ekspansion (DX) med vandkølet kondensator og tørkøler.

Se figur 14.

2928

Kold luft til serverrum

Varm luft fra serverrum

Indsugning af udeluft

Afkast af varm luft 35 °C

BefugterMåling af luftfugtighed og temperaturFilter

Eventuel varmeveksling med bygningens komfortventilation

Grovfilter Kølerflade

Motorspjæld

15 °C 24 °C

Figur 18: Direkte frikøling – DX-fordamper med frikøling

Måling af luftfugtighed og temperatur

Klassisk mekaniskDX-køleanlæg

Varm zonei serverrum

Kold zonei serverrum

Fordamper

Udsugning

UdeluftFilter

Blandeboks Frikøleenhed

24 °C

Sammenligning af kølesystemer

Hvilken køleløsning I vælger, afhænger af mange forskellige faktorer, men energiovervejelserne bør veje tungt. Det giver

sund økonomi.

Vælg desuden løsning i samarbejde med et firma med speciale inden for køling af serverrum.

Herunder sammenligner vi forskellige køleløsninger. Vi tager udgangspunkt i køling af et serverrum med en varmelast

på 10 kW og 40 kW. Løsningerne er skalerbare.

data

Varmelast i serverrummet kW 10 og 40

Energipris kr./kWh 1,75

CO2-udledning ved elproduktion, 2008 kg/kWh 0,55

indretningsprincipper Køleløsning

1. Kolde og varme gader 1. Direkte ekspansion (DX)

2. In row-cooling 2. Direkte ekspansion (DX) med vandkølet kondensator og tørkøler

3. Køling bag på racket 3. Direkte ekspansion (DX) med vandkølet kondensator, tørkøler og frikøler

4. Rackintegreret køling 4. Koldtvandsenhed med indirekte frikøling og chiller

5. Direkte indblæsning i serverrummet 5. Direkte frikøling – ventilationsløsning med indblæsning af udeluft

6. Direkte frikøling – DX-fordamper med indblæsning af udeluft

Tabel 3: Data og køleprincipper

Tabel 3 viser de data, der ligger grund for udregningerne i tabel 4 og en oversigt over alle indretnings- og køleprincipper.

Tabel 4 viser i alt otte forskellige køleløsninger, en reference og syv alternative muligheder. Sammensætningen af indretning og

køling er vist i de to første rækker.

Den første kolonne, som er reference for sammenligningen, er en typisk løsning i et serverrum med DX-køling og ingen opdeling

mellem kold og varm luft. Køleanlægget er ældre.

For kolonnerne 5 og 6 er vist flere indretningsmuligheder. Meningen med dette er, at den angivne køleløsning kan arbejde

sammen med flere typer af indretning med samme effektivitet.

Vi har ikke angivet investeringspriser, fordi prisen er et resultat af mange forskellige faktorer, og der derfor kan være store

variationer. Det bemærkes også, at det udelukkende er udgifterne til køling, der varierer på tværs af søjlerne. Energiudgifterne

til at drive serverne er konstante.

De blanke områder i tabellen angiver, at den viste løsning ikke er relevant for et mindre serverrum.

Der er tale om beregnede EER-værdier, og for alle løsninger er der fokus på at opnå den højest mulige effektivitet. Den bedste

løsning har således en estimeret EER på 20, hvilket er over 13 gange bedre end referencen. Anvendes denne løsning sparer

du over 370.000 kr. om året alene på kølingen.

Er du i tvivl eller har spørgsmål, er du altid velkommen til at kontakte Elsparefondens Kunderådgivning på 70 26 90 09.

ind

ret

nin

g O

g K

øli

ng

enH

edK

øli

ng

Og

in

dr

etn

ing

slø

snin

ger

– O

ver

sig

t

ind

ret

nin

gsp

rin

cip

per

(se

tabe

l 3)

-D

årlig

Dår

lig1

11,

2,3,

41,

2,3,

41

1

Kø

lelø

snin

g (s

e ta

bel 3

)-

Æld

re1

12

34

56

Mek

anisk

køl

ing

-✔

✔✔

✔✔

✔✔

✔

Indi

rekt

e fri

kølin

g-

✗✗

✗✗

✔✔

✗✗

Dire

kte

frikø

ling

-✗

✗✗

✗✗

✗✔

✔

Løsn

inge

n kr

æve

r hæ

vet g

ulv

-✗

✗✗

✗✗

✗✗

✗

Opd

elin

g af

kol

d og

var

m lu

ft-

✗✗

✔✔

✔✔

✔✔

nø

gle

par

aM

etr

e –

fæll

es f

Or 1

0 K

w O

g 4

0 K

w

Tem

pera

tur i

ser

verru

mm

etG

rade

r CVa

riere

rVa

riere

r24

2424

2424

24

Retu

rluft

til kø

lean

læg

Gra

der C

Varie

rer

Varie

rer

3535

3535

3535

10 K

w K

øle

løsn

ing

Estim

eret

EER

ved

10

kW k

øl-

1,5

2,2

3,2

2,8

5,4

15,0

årli

gt e

nerg

iforb

rug

og e

nerg

iudg

ifter

Ener

gifo

rbru

g til

serv

ere

m.v.

kWh/

år87

.60

087

.60

087

.60

087

.60

087

.60

087

.60

0

Ener

gifo

rbru

g til

kølin

gkW

h/år

58.4

00

39.1

0727

.375

31.2

8616

.103

5.84

0

Tota

lt en

ergi

forb

rug

kWh/

år14

6.0

00

126.

707

114.

975

118.

886

103.

703

93.4

40

Ener

giud

gifte

rkr

./år

225.

500

221.

738

201.

206

208.

050

181.

480

163.

520

årli

g be

spar

else

i fo

rhol

d til

refe

renc

e

Kron

erkr

./år

-33

.763

54.2

9247

.450

74.0

2091

.980

% b

espa

relse

på

kølin

gen

%-

3353

4672

90

CO

2kg

/år

-10

.553

16.9

7114

.832

23.1

3628

.750

40

Kw

Kø

lelø

snin

g

Estim

eret

EER

ved

40

kW k

øl1,

52,

23,

23,

08,

08,

020

,015

,0

årli

gt e

nerg

iforb

ug o

g en

ergi

udgi

fter

Ener

gifo

rbru

g til

serv

er m

.v.kW

h/år

350.

400

350.

400

350.

400

350.

400

350.

400

350.

400

350.

400

350.

400

Ener

gifo

rbru

g til

kølin

gkW

h/år

233.

600

156.

429

109.

500

116.

800

43.8

00

43.8

00

17.5

2023

.360

Tota

lt en

ergi

forb

rug

kWh/

år58

4.0

050

6.82

945

9.90

046

7.20

039

4.20

039

4.20

036

7.20

037

3.76

0

Ener

giud

gifte

rkr

./år

1.02

0.0

00

886.

950

804.

825

817.

600

689.

850

689.

850

643.

860

654.

080

årli

g be

spar

else

i fo

rhol

d til

refe

renc

e

Kron

erkr

./år

-13

5.05

021

7.175

204.

400

332.

150

332.

150

378.

140

367.9

20

% b

espa

relse

på

kølin

gen

%-

3353

5081

8193

90

CO

2kg

/år

-42

.213

67.8

8363

.890

103.

821

103.

821

118.

196

115.

001

Tabel 4: Nøgletal for et udvalg af køleløsninger til serverrum. Numrene i række 1 og 2 henviser til tabel 4. EER: Energy Efficiency Ratio

3130

Sideoversgrift

Tabel overskriftTabel brødtekst6

Lo velecae risiminvel eicias quibus. Lant plab im volupta spitaturem fuga. Nam acearcil isi tende dolore aut eum ese-

quas nis ut lautatum autataspe dolori beribus si santibusanda endel.

MagnitatuM est re liquiatia.

Idi conse paribusam iliquam quis et qui aligend itiumendisim re as nobit plaut quat quidus quate verum vollis dolessenis expliti

nonsequi duciumqui int perias sumquis eateceperum adi blaciet et, te is rero voluptat omnim res im rae rerat rem erum acia

velitis ut odit ame la et erios doluptatur, temolor eruptum qui accae natis sinctem quisciis dolupturis ma duntibus cus doluptas

molenti omniene et voluptae volorerepro cumque porum et quam essimus, sequisquodi nusapient remoluptat optaspe conse-

quodit as auditem dolorae velenias rectorerspe con everciis mo berite que pro vercima gnatur site nam et, tecuptur site velen-

tem sequis et quis molorem dessunt otatem nullit, commo mi, to qui dolum quiame odi rem sitatio. Et is si re coreheniendi dolut

a volor sitisquo ilis et eniatem quatiaessi assimi, que et apienimin pratemquae nonsequiam nem aborum quid molores eatatem

faccumq uamus, iligend ellessunt.

• Geni as voluptio doluptatur as magnimus nus debit doluptate porepudi am int offictati omnim accum as mos pratini squoste

verorectet dolupti orempor erissit rest millupt aturiberum veriore dollani enderibus atem rere voluptas inte doloreiunt dolorem

doluptatet labo. Et, aliquos pore volupta tiasimus idendisciani te consectur?

• Eperum ariatur? Bore offictur mo blabo. Paris magnis et dunt oditati ncidis si qui is eati debit voluptatibus ea verorero om-

nissi mporernatem diorestio il imus etur? Quia veris abo. Laccus et lignatur, sam voluptiiscid es ratust ressimi, optatessus eum

quatur? Tor audissi magnihictat versper spitiaepel is erem que il magnis accus as voloratur?

• Acculparum sundam quae ditium alici delictem conse veriber ionesto mostione doluptam, sincien ihilignat elic

teserferum de

Nonserissequi omnim faces di dolore dent posam ipsant.

Ugit dolupis ium velis eatias ab ipsunt officil molor aceped quamus, sin ellorecerita dolupidicati del eaquia sam facercidebis

eos et libust rem sum que lanis mollesecab idipis suntori accabo. Et hiciae nobis ex ea ame soluptae. Quas explia conseque

con porecaeperi dolupti busaper aeratusam, ommodi omnim dolum consedis doluptam, sequate velenissimus

Figur 14: Trala la lalala di dum dej du dum.

Ugit dolupis ium velis eatias ab ipsunt officil molor aceped quamus, sin ellorecerita dolupidicati del eaquia sam facercidebis

eos et libust rem sum que lanis mollesecab idipis suntori accabo. Et hiciae nobis ex ea ame soluptae. Quas explia conseque

con porecaeperi dolupti busaper aeratusam, ommodi omnim dolum consedis doluptam, sequate velenissimus

Hvorfor projektere energieffektie serverrum?

OM elsparefOnden

Elsparefonden fremmer elbesparelser i husholdningerne

og den offentlige sektor. Elsparefonden er en uafhængig

institution med egen bestyrelse under Klima- og

Energiministeriet. Fonden blev etableret i 1997.

Kontakt elsparefondens Kunderådgivning

Telefon 70 26 90 09

E-mail [email protected]

www.elsparefonden.dk

ISBN: 978-87-92080-93-6

projekteringsvejledning for energieffektive serverrum 2010

Documents