Free Cooling-Kaltwassersätze sparen £50 K pro Monat

Die Herausforderung der Rechenzentren von heute liegt darin, die Betriebskosten zu verringern und Umweltaspekten gerecht zu werden, so dass es nicht erstaunlich ist, dass die Maximierung der Leistungszuverlässigkeit und die Minimierung der Energiekosten und Emissionen Schwerpunkte darstellen. Doch wenn es um den Finanzdienstleistungssektor geht, steht die Vermeidung von Standzeiten im Vordergrund, da die Financial Conduct Authority (FCA) sich bei IT-Ausfällen kompromisslos zeigt. Gestärkt durch seine Erfolge bei der Lieferung von Lösungen für den Finanzdienstleistungssektor hat Aermec vor kurzem den Austausch eines Kaltwassersatzes unter Einsatz von verlässlichen und bewährten Technologien durchgeführt, um verbesserte Kühlungsergebnisse, Energieeinsparungen und verringerte Emissionen für das globale Rechenzentrum eines der führenden multinationalen Finanzdienstleister im Vereinigten Königreich zu ermöglichen.

Background

Rechenzentren erzeugen erhebliche Mengen an Wärme. Die Kühlung ist ein kritischer Teil der Infrastruktur und wenn es darum geht, Anlagen an einem aktiven unternehmenskritischen Standort auszutauschen, gibt es eine ganze Anzahl von gesetzlichen Auflagen und logistischen Herausforderungen, die es zu überwinden gilt. Und auch die Kundenerwartungen müssen erfüllt werden.
Als ein Rechenzentrum eines der Spitzenunternehmen im Banken- und Finanzsektor des Landes beschloss, alle seine Kaltwassersätze zu ersetzen, gehörten zu seinen Schlüsselanforderungen unter anderem Belastbarkeit, Energieeffizienz, verringerte Emissionen und niedrigere PUE-Werte (Power Usage Effectiveness). In Einklang mit seinen Umwelt- und Nachhaltigkeitsstrategien strebte das Unternehmen minimale Umweltschädlichkeit an. Free Cooling-Kaltwassersätze boten eine intelligentere Herangehensweise an die Kühlung, da der Einsatz der Außenluft das Zurückgreifen auf mechanische Kühlung ganzjährig verringert und daher diese Lösung von vielen Rechenzentren eingesetzt wird.
Jenseits der Sicherheitsbarrieren wird in dem buchstäblich fensterlosen Gebäude auf einem Standort von 30.000 qm in einem unauffälligen Gewerbegebiet Westlondons die unglaubliche Anzahl von einer Milliarde Finanztransaktionen pro Sekunde getätigt. Die Neuauslegung der Kühlung und das Austauschen der Kaltwassersätze erforderte eine sorgfältige Planung.

“Dies ist unsere globale Drehscheibe. Kühlung ist für unsere Infrastruktur ausschlaggebend. Jegliche Unterbrechungen der Kühlung könnten Auswirkungen auf die Finanzdienstleistungen des Vereinigten Königreiches haben, doch die Verzweigungen könnten potentiell global zu spüren sein“, sagt der Facilities Manager des Unternehmens.

Nach aufmerksamer Abwägung und Analyse und in enger Zusammenarbeit mit RED Engineering Design, der MEP-Designberatung, M&E Contractors, Gratte Brothers und dem Aermec-Händler AEUK Ltd entschied man sich für von Aermec entwickelte und hergestellte Free Cooling-Kaltwassersätze.
Als globales Unternehmen zielt das Ethos des Finanzunternehmens darauf ab zu gewährleisten, die Umweltauswirkungen zu minimieren und die Kohlenstoffemissionen an allen seinen Geschäftsplattformen zu verringern. Durch Investitionen in moderne Technologien erwartete das Unternehmen die Erfüllung seiner strengen Kriterien und einen sehr viel höheren Beitrag zum Umweltschutz. Doch es wollte auch ein guter Nachbar sein. Die Geräuschbelastung durch den Standort wurde durch die Entwicklung besonders geräuscharmer Kaltwassersätze minimiert, die den Ansprüchen des Kunden und denen des Gemeindevorstands Rechnung trugen.
Da es an anderen Rechenzentrenprojekten für den Finanzriesen beteiligt gewesen war, war Red Engineering mit der missionskritischen Seite des Standorts vertraut.

Die Hauptüberlegungen konzentrierten sich auf Folgendes:
• Verarbeitungsqualität;
• Testfähigkeit;
• Einsatz entsprechender Technologie, um Vorteile der Fortschritte in Hinblick auf Energieverbrauch bzw. verringerte Kohlenstoffemissionen nutzen zu können;
• Anlageneigene Belastbarkeit;
• Schneller Neustart.

Testphase

Die hochmodernen Produktionsstätten und Testlabors von Aermec in der Nähe von Verona führten die baulichen Fähigkeiten und die Qualität der Produkte vor. Die Versuchsanlagen vor Ort sind die größten und umfangreichsten in Europa und bestätigten Aermecs Fähigkeiten bei der Durchführung strenger Tests.
Die Testlabors verfügen über die Zertifizierungen von Eurovent, AHRI, MCS und cUL und sind in der Lage, Betriebsbedingungen von -20⁰ bis +55⁰C zu simulieren. Außer eines eigens eingerichteten Datenraumsimulators umfassen die Anlagen Tests für Wärmepumpen, Kaltwassersätze, Zentralklimaanlagen, indirekte Verdampfungskühler und Trockenkühler. Die Labore erreichen eine Kühlleistung von bis zu 2 MW pro einzelner Einheit und spezifische Labors innerhalb des Komplexes sorgen für Tests bei Extremtemperaturen, die Messung von Belüftung und Wärmeaustausch, die Überprüfung des Geräuschpegels und Schwingprüfungen.

„Die Testkapazitäten von Aermec waren ein großes Plus, denn sie boten eine der umfassendsten Testanlagen in Europa und konnten so in vollem Umfang testen, ob die Leistung des Kaltwassersatzes für die Standortanforderungen geeignet war“, bemerkt Alex Nock, ein Partner von RED Engineering.

Sechs Aermec NSM Free Cooling-Kaltwassersätze mit hohem Wirkungsgrad und 1.366 MW mit Schraubenverdichter, die das Kältemittel R134a verwenden, wurden gewählt, um eine robuste mechanische Kühllösung zu bieten. Die Entscheidung für Free Cooling sorgte für eine grünere und umweltfreundlichere Lösung, die dazu beitragen sollte, die Umweltfreundlichkeit des Rechenzentrums zu steigern.
Die Kritizität des Standorts und seine anspruchsvollen Anforderungen erforderten einige Änderungen der baulichen Spezifikationen. Diese umfassten elektronische Expansionsventile und das Ersetzen der Mikrokanal-Wärmetauscher durch Kupfer-/Aluminium-Tauscher. Die Spezifikationen der Kaltwassersätze von Aermec schlossen Doppelkopfpumpen ein, doch diese wurden der Beständigkeit wegen durch Einzellauf- und Standby-Pumpen ersetzt. Außerdem wurden unabhängige Kühlkreise zu den Auslegungsspezifikationen jedes Kaltwassersatzes hinzugefügt.

“Als Hersteller sind wir flexibel genug, um Änderungen vorzunehmen und eine spezifischere Lösung für unsere Kunden zu bieten, in deren Beisein die Tests ausgeführt werden können, um sicherzustellen, dass die von ihnen verlangten Leistungsniveaus erreicht werden,” sagt Paul Lawrence, der Geschäftsführer von Aermec UK.

Schneller Neustart

Stromausfälle sind der Alptraum jedes Rechenzentrums. Im Fall eines Leistungsverlusts ist die schnelle Wiederherstellung der Stromversorgung für Vorgänge in unternehmenskritischen Rechenzentrenumgebungen von ausschlaggebender Bedeutung.

“Jede Minute Standzeit könnte Millionen von Pfund kosten und die Daten können in 20 Minuten wertlos geworden sein,” erklärt der Facilities Manager des Rechenzentrums.

“Kaltwassersätze können zum Wiederanlaufen bis zu 15 oder 20 Minuten benötigen. Die Kaltwassersätze von Aermec wurden so ausgelegt, dass sie innerhalb von zweieinhalb Minuten neu starten und können ein Temperaturdifferential von 5⁰C in weniger als fünf Minuten erreichen,” fügt Paul Lawrence hinzu.

Geräuschentwicklung

Das Rechenzentrum liegt direkt neben einem Wohngebiet. In Anbetracht der Lage wurden die Kaltwassersätze auf eine sehr geringe Geräuschentwicklung bei Volllast ausgelegt.

„Aufgrund der Lage war die Akustik genauso wichtig wie die Maximierung der Energieeffizienz und das Erreichen der Nachhaltigkeitskriterien. Die Free Cooling-Kaltwassersätze von Aermec wurden den Ansprüchen an Umweltverträglichkeit, Zuverlässigkeit, Leistung und Belastbarkeit des Kunden gerecht, boten jedoch auch die beste akustische Leistung,” kommentierte Alex Nock, Partner von Red Engineering.

Für jeden Kaltwassersatz wurden für seine Auslegung, Herstellung und werkseitige Prüfung 12 Wochen benötigt. Jede Einheit misst 13 Meter und wiegt 11 Tonnen. Sie wurden anhand einer gut durchdachten schrittweise Planung unter Einsatz von vorübergehenden Kaltwassersätzen zur Unterstützung geliefert und installiert, um den unterbrechungsfreien Betrieb des stromführenden Standorts zu gewährleisten. Trotz der Größe wurde jeder Kaltwassersatz als Ganzes mit einem Kran positioniert.
Es sind drei Kaltwassersätze nötig, um das Rechenzentrum zu versorgen, doch der Einsatz von vier Kaltwassersätzen ist wirtschaftlicher und maximiert die Vorteile des Free Coolings. Die CHW-Temperatur beträgt 13⁰C/19⁰C im Normalbetrieb und 17⁰C/23⁰C im Hochttemperaturbetrieb, um das Free Cooling zu maximieren.

Einsparungen

Die Kaltwassersätze haben £ 50.000 pro Monat eingespart – 1.124.028,90 kWh (von September 2016-Januar 2017 erfasste Daten). Während der drei Monate von November 2016 – Januar 2017 wurde 100 % Free Cooling ohne Verdichterbetrieb erreicht. Die Kaltwassersätze haben zu einer Reduzierung des PUE-Werts des Rechenzentrums beigetragen, der von 1,7 auf 1,4 gesenkt wurde.
Es ist vorauszusehen, dass die Betriebskosten des Rechenzentrums für das ganze Jahr die Erwartungen desselben in Bezug auf Energieeinsparung und Minderung der Kohlenstoffemissionen erfüllen werden.

“Es gibt Unternehmen, die versprechen mehr als ihre Anlagen halten können. Unserer Erfahrung nach ist die Lebensdauer der Kaltwassersätze länger als Aermec verspricht und sie haben dazu den Vorteil, noch 10 % mehr zu leisten”, sagt der Facilities Manager.

Zusammenarbeit spielte beim Erreichen dieses Erfolgs eine Schlüsselrolle.