Kytkentäkaappien nestejäähdytys

Abstract

Insinöörityössä esitellään Rittal Liquid Cooling Package Standard- ja Extend- kytkentäkaappien nestejäähdytysjärjestelmät sekä verrataan näiden järjestelmien asennuksessa tehtäviä putkitöitä kohdistetulla ilmastoinnilla jäähdytettävien laitesalien putkitöihin. Työn tavoitteena oli antaa putkiurakoitsijoille tietoa laitteistoista ja kuvaus urakkaan sisältyvistä vaiheista.

Jäähdytyksen osuus tietoliikennepalvelimien sähkönkulutuksesta on merkittävä. Oikealla suunnittelulla ja toteutuksella voidaan säästää käyttökustannuksissa merkittäviä summia. Palvelimet sijoitetaan niihin suunniteltuihin kytkentäkaappeihin, joita jäähdytetään useimmiten kohdistetulla ilmastoinnilla. Kaappeihin on myös tarjolla nestejäähdytyksellä ja puhaltimilla varustettuja paketteja, joilla saavutetaan paremmat jäähdytystehot.

LCP ja kytkentäkaappi muodostavat kokonaisuuden, jolla voidaan luoda halutut olosuhteet (+22 °C, 50 % suhteellista kosteutta) palvelimille. LCP Standard asennetaan kaapin sivuseinälle. Siihen voidaan asentaa 1–3 lämmönvaihdinmoduulia, jotka voivat jäähdyttää 1–2 palvelinta. Sen muita oleellisia osia ovat puhallinmoduuli, vesimoduuli ja ohjausyksikkö. Sen ilmavirtapiiri on suljettu. LCP Extend asennetaan kytkentäkaapin takaoveksi. Se sisältää kuusi puhallin, kolme lämmönvaihdinta ja kolme ohjausyksikköä. Sen aikaansaaman ilmavirran suunta on edestä taaksepäin, LCP:n läpi takaisin laitesaliin.

Kohdistetulla ilmastoinnilla jäähdytettävissä laitesaleissa putkityöt rajoittuvat ilmastointikoneen ympärille. Putkitöiden kartoittaminen oli vaikeaa, koska ne ovat hyvin tapauskohtaisia. Ilmastointikoneen toimintaperiaate vaikuttaa putkiurakkaan sisältyviin työvaiheisiin. LCP:illä jäähdytettävien laitesalien putkiurakka on huomattavasti suurempi kuin kohdistetulla ilmastoinnilla toteutettavien kohteiden. Ilmastointikoneen putkitöiden lisäksi pitää jokaiselle LCP:lle viedä jäähdytysvesiputket sekä kondenssivesi viemäröinti.

The purpose of this final year project was to present Rittal Liquid Cooling Package Standard and Extend -, the chiller structures of server enclosures. An asm also was to compare the plumbing of these systems to the plumbing of data centers without liquid cooling. The main goal was to provide knowledge of these systems and a description of a plumbing contract to plumbing contractors.

Chilling is a significant piece of server power consumption. With correct planning and implementation it is possible to save a lot of money in operating costs. Servers are located in appropriate server enclosures, which are usually chilled by targeted ventilation. There are also packages available with liquid cooling and fans to get better cooling power.

A together with the server enclosure, the LCP forms an entity that can create the desired conditions (+22 °C, 50 % of relative humidity ) to servers. The LCP Standard is installed to the wall of server enclosure. It is possible to install 1–3 LCP modules to it and one or two servers could be chilled by each module. Other significant parts are water module, fan module and control unit. The air routing is closed. The LCP Extend is installed as the rear door of enclosure. It consists of six fans, three heat exchangers and three control units. It supports the “front to back” cooling principle and forms an open-air cooling system.

In data centers with targeted ventilation, plumbing is limited to only around the air conditioner. In this project it was hard to survey the plumbing work because every data center is an individual case. The principle of air the conditioner affects the plumbing contracts content. The plumbing contracts are much more extensive when there are going to be LCPs in the data center. Additionally the plumbing work of air conditioner, the contract has to include cooling coils and condensate discharge to every LCP.