Lernfeld 10 · Prüfung Teil 2
Wärmelast und Klimatisierung
Wärmelast und Klimatisierung im Serverraum: Wärmelast berechnen, Kühlleistung mit Zuschlag, EER, PUE, Kalt- und Warmgang und Luftvolumenstrom.
Darum geht es
Fast die gesamte elektrische Leistung, die IT-Geräte aufnehmen, wird im Raum zu Wärme. Die Wärmelast eines Serverraums ist darum die Summe der Leistungsaufnahmen von Servern, Netzwerktechnik und USV-Verlusten, dazu Beleuchtung, Personen und Wärme von außen durch Wände, Fenster und Sonne. Das Klimagerät legst du mit Zuschlag für Reserve aus. Für Ausfallsicherheit plant man oft ein zusätzliches Gerät (n+1).
Die Leistungszahl EER gibt an, wie viel Kälteleistung ein Gerät je Kilowatt elektrischer Leistung erbringt. Je höher sie ist, desto geringer die Stromkosten. Die Kennzahl PUE vergleicht die Leistung des ganzen Rechenzentrums mit der Leistung der IT; ein Wert nahe 1 bedeutet wenig Aufwand für Kühlung und Verteilung.
Die Luftführung entscheidet über die Wirkung. In der Kaltgang-Warmgang-Anordnung stehen die Racks so, dass sich die Ansaugseiten gegenüberstehen und kalte Luft ansaugen, die warme Abluft geht in den Gang dahinter. Blindabdeckungen für freie Höheneinheiten und eine Einhausung verhindern, dass warme Luft zurückströmt. Die Temperatur misst du an der Ansaugseite der Geräte; empfohlen sind dort nach ASHRAE etwa 18 bis 27 °C. Unnötig kalte Zuluft verschwendet Energie. Zur Wartung gehören Filterreinigung, Prüfung des Kondensatablaufs und der Kältemittelanlage durch Fachbetriebe. Die benötigte Luftmenge folgt aus Wärmeleistung und zulässiger Erwärmung der Luft.
Das solltest du dir merken
- Elektrische Leistungsaufnahme der IT entspricht nahezu der abgegebenen Wärme.
- Wärmelast umfasst auch USV-Verluste, Beleuchtung, Personen und Fremdwärme.
- EER ist Kälteleistung durch elektrische Leistungsaufnahme.
- PUE nahe 1 bedeutet effiziente Infrastruktur.
- Temperatur an der Ansaugseite der Racks messen, nicht an der Decke.
Formeln
- Wärmelast
- alle Werte in W oder kW
- Leistungszahl
- Kälteleistung in kW, elektrische Leistungsaufnahme in kW
- Power Usage Effectiveness
- Leistung des ganzen Rechenzentrums, Leistung der IT-Geräte, beide in kW
- Luftvolumenstrom
- in m³/s, in kW, Luft , , Erwärmung in K
Typische Fehler in der Prüfung
- USV-Verluste, Licht oder Personen in der Wärmelast vergessen.
- Den Zuschlag auf die IT-Last allein statt auf die gesamte Wärmelast gerechnet.
- EER und PUE verwechselt oder den Bruch umgedreht.
- Beim Luftvolumenstrom m³/s nicht in m³/h umgerechnet (mal 3600).
Tipps aus der Werkstatt
- Fast jedes Watt elektrischer Leistung im Serverraum wird Wärme, also Wärmelast gleich Leistungsaufnahme plus USV-Verluste plus Beleuchtung und Personen. PUE = Gesamtaufnahme geteilt durch IT-Aufnahme, 1,0 wäre ideal.
- Kaltgang-Warmgang heißt: Fronten zu Fronten, Rückseiten zu Rückseiten, damit sich kalte Zuluft und warme Abluft nicht mischen. Energie sparst du mit höherer Zulufttemperatur, Blindplatten im Rack und freier Kühlung.
Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.
18 Aufgaben zu „Wärmelast und Klimatisierung“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.
Jetzt übenGrundlage: Rahmenlehrplan IT-Systemelektroniker/-in (KMK 2019), Lernfeld 10; DIN EN 50600 (Rechenzentren); ASHRAE TC 9.9 Thermal Guidelines. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.