Verdunstungskühlung ist eine grundlegende Kühlmethode der Natur. Es ist das gleiche Kühlprinzip, das auch unser Körper benutzt, Geringere Notstromversorgungwenn Feuchtigkeit (Schweiß) auf der Haut verdunstet und diese dadurch kühlt. Die Oasis™ Systeme mit indirekter Verdunstungskühlung von Munters nutzen den Verdunstungsvorgang, um Wärme zu entziehen, ohne dass dabei Feuchtigkeit in das Rechenzentrum gelangt.
Durch die lufttechnische Entkopplung des Warmgangs gelangt die Abwärme aus den Servern nicht in die vorgekühlte Zuluft der Server, wodurch höhere Versorgungslufttemperaturen ermöglicht werden. Dies führt außerdem zu höheren Rücklufttemperaturen – eine optimale Voraussetzung für die Nutzung der indirekten Verdunstungskühlung. Mit den Oasis™ Systemen von Munters wird die Luft des Rechenzentrums mit Hilfe des patentierten Oasis™ Polymer-Wärmeübertragers gekühlt. So wird oftmals keinerlei Kompressorkälte als Unterstützung benötigt.
Die Oasis™ Systeme von Munters werden je nach Umgebungstemperatur in drei verschie-denen Modi betrieben. An kalten Tagen wird der Oasis™ Polymer-Wärmeübertrager trocken betrieben und agiert einfach als ein Luft-Luft-Wärmetauscher. Außenluft kühlt die Umluft aus dem Rechenzentrum indirekt durch normalen Wärmeübertrag, ohne Wasser.
Sobald die Umgebungstemperatur jedoch auf einen bestimmten Wert ansteigt, kann der Oasis™ Wärmeübertrager im Trockenmodus nicht mehr ausreichend Kühlung bieten. Wenn dies der Fall ist, wird Wasser aus dem Sammelbehälter der RLT-Anlage über Verteildüsen auf die Ober- fläche des Oasis™ Wärmeübertragers aufge- bracht und dieser so mit einer dünnen Wasserschicht benetzt.
Es verdunstet Wasser auf den Außenseiten der Polymer-Kanäle, wodurch Wärme aus der Rückluft des Rechenzentrums in die Polymer-Kanäle extrahiert wird. In diesem Verdunstungsmodus ist der Oasis™ Wärmeübertrager in der Lage, die Rückluft zu kühlen, auch wenn die Außentemperaturen hoch sind.
Während der wenigen Stunden pro Jahr, in denen die Außentemperatur zu hoch und zu feucht für die Verdunstungskühlung allein ist, unterstützt ein mechanisches Kältesystem (Direktverdampfer DX) den Kühlprozess, damit die Temperatur der Zuluft für das Rechen- zentrum konstant bleibt.
Um die Effizienz des Systems in diesem Betriebs- modus noch weiter zu verbessern, ist der Konden- sator in der Fortluft nach dem Wärmeüber-trager positioniert. Aufgrund des Verdunstungs-kühleffekts ist die Fortluft üblicherweise kühler als die Außenlufttemperatur, wenn Zusatz-kühlung eingesetzt werden muss.
Das Oasis™ System ist ein reines Umluftsystem – es gelangen keine Verschmutzungen aus der Außenluft, welche die Server nachteilig beeinflussen könnten, in das Rechenzentrum. Da auf den Feldern um Quincy viel Landwirtschaft betrieben wird, würden sich staubhaltige Luft oder Rauch von brennenden Feldern sehr negativ auf das Rechenzentrum auswirken, wenn eine Kühlung durch Außenluft zum Einsatz kommen würde.
Das Oasis™ System trennt die Luft im Rechenzentrum vollständig von der Außenluft, so dass diese nicht in das Rechenzentrum gelangt. RLT-Systeme für Mindest-Außenluftanteil sind mit einer ausgezeichneten Filtration ausgestattet.
Während des integrierten Systemtests bei voller Auslastung wurde ein PUE-Spitzenwert von 1,25 aufgezeichnet – ein hervorragender Wert unter solchen heißen Bedingungen. Für das gesamte Rechenzentrum stehen noch keine Messdaten für einen auf das Jahr aufgerechneten PUE-Wert zur Verfügung. Eine detaillierte Stunde-für-Stunde-Analyse errechnet jedoch einen PUE-Teilwert (computerbasiert auf Kühlbelastungen von IT und Technik) von 1,07 mit dem Munters System voraus.
Diese bewährte, mehrfach ausgezeichnete, energieeffiziente Oasis™ Technologie spart nicht nur ganzjährig Betriebskosten, sondern reduziert außerdem die folgenden Anteile an den Gesamtinvestitionskosten: den Umfang an mechanischer Kühlung im Vergleich zu konventionellen Systemen, die Größe der Aggregate (von 2 MW bis 1,5 MW) und die Menge an ELT-Installation, Schaltschränken etc.
Im Vergleich zu konventionellen wasserge- kühlten Kühlsystemen reduziert dieses hocheffiziente System außerdem die Jahresbetriebskosten durch einen niedrigeren Strom- und Wasser-verbrauch. „Die Oasis™ Systeme mit indirekter Verdunstungskühlung von Munters haben unsere Erwartungen übertroffen. Wir sind sehr zufrieden mit den RLT-Anlagen und mit Munters als Unternehmen.“ sagte John Sasser, Betriebs-manager bei Sabey Data Center Properties.
Besuchen Sie www.munters.de/sabeymoviede, um sich den Film über den Einsatz des Oasis™ Systems bei Sabey anzusehen. Erfahren Sie mehr darüber, wie das Oasis™ System auch für Sie funktionieren kann. Lesen Sie Munters Referenzliste mit 85MW-Installationen oder wenden Sie sich an Ihren Rechenzentrum-Spezialisten von Munters vor Ort unter: www.munters.de/datacentresde
The Munters solution
Evaporative cooling is one of nature’s fundamental methods of cooling. It is the same cooling principle that our own body uses when moisture (sweat) evaporates and cools the skin. Munters Oasis IEC systems use evaporation to reject heat without adding moisture to the data center. By using hot aisle containment, hot air leaving the servers is kept separate from cool air being supplied to the servers, which facilitates usage of warmer supply air temperatures.
This also results in hotter return air temperatures, which is an excellent situation for indirect evaporative cooling solutions. With Munters Oasis IEC, the air from the data center is cooled using Munters patented Oasis polymer heat exchanger, often without the need for supplemental mechanical cooling, or water.
Flexible Oasis IEC operation
Munters Oasis IECs operate in one of three modes, depending on the ambient temperatures. On cold and cool days, the Oasis polymer heat exchanger operates dry and simply acts as an air-to-air heat exchanger. Outdoor air (commonly referred to as scavenger air) indirectly cools the data center air by normal heat exchange, without using any water.
Once the ambient temperature rises to a certain point, the Oasis heat exchanger will not be able to provide enough cooling while operating in dry mode. When this happens, water is pumped from sumps that are internal to the air handlers to spray nozzles that wet the outside surface of the Oasis heat exchanger tubes, coating them with a thin layer of water.
The scavenger air evaporates water on the exterior of the tubes, which causes heat to be extracted from the recirculating data center air flowing internally to the tubes. In this evaporative mode, the Oasis heat exchanger will be able to cool the recirculated air, even when outdoor temperatures are quite high.
During the few hours a year when outdoor temperatures are too high and moist for evaporative cooling, a small mechanical cooling system (trim DX) supplements the evaporative cooling process to help maintain the correct temperature of air supplied to the data center. This condition, where refrigeration is required to supplement the IEC, only occurs during ambient conditions with high heat and humidity.
Significant savings with Oasis IEC
To further improve supplemental cooling mode, system efficiency in the condenser coil of the trim DX is located in the scavenger exhaust airstream, after the heat exchanger and mist eliminator.
The scavenger exhaust air, because of the evaporative cooling effect, is generally cooler than the ambient temperature whenever refrigeration is required to operate.
Because Oasis IEC is a recirculating system, the data center is cooled without the introduction of outdoor air pollutants that might adversely impact the servers.
Since Quincy, WA is located in an agricultural area, air laden with dust or smoke from burning fields would otherwise impact the data hall if a direct air-side economizer was implemented.
With Munters Oasis IEC, none of this outdoor air ever gets into the data center, except through small humidity control air handlers equipped with excellent filtration.
This proven, award-winning and low energy Oasis IEC technology not only saves money all year round, but it reduces the amount of mechanical cooling compared to a traditional system design and the sizing of generator sets (from 2MW to 1,5 MW) as well as downsizing copper wire, power switching gear, etc.
An annual PUE below 1.2
In 2012 during integrated systems testing at full load, a peak PUE of 1.25 was recorded – which was a great achievement in such hot conditions. The actual running over longer periods has shown the PUE to be below 1.2. This low PUE makes Intergate. Quincy Sabey facility one of the most effective data centers in the nation.
Federal EPA ENERGY STAR® certification
In 2015, Intergate.Quincy facility received federal EPA ENERGY STAR® certification for superior energy efficiency with the highest possible green score of 100 points. The facility’s Energy Star efficiency performance rating of 100 is the highest level of power consumption efficiency and represents twice the national average for data centers.
Intergate. Quincy’s energy intensity, or the amount of energy the data center consumes, is 33% below the national average, according to the EPA’s Statement of Energy Performance for the facility.
”Munters Oasis Indirect Evaporative Cooling systems have exceeded our expectations. We’ve very satisfied with both the air handlers and Munters as a company,” said John Sasser, VP Operations for Sabey Data Center Properties.
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