Rechenzentren müssen immer größere Rechenleistungen auf begrenztem Raum bereitstellen. Entsprechend steigen die Leistungsdichten der Server und damit die abzuführenden Wärmemengen. Gleichzeitig rückt der Energieverbrauch der Kühlung stärker in den Fokus. Gefragt sind deshalb Systeme, die thermische Zustände präzise erfassen und die Kühlleistung möglichst genau an den tatsächlichen Bedarf anpassen.
Für einen stabilen Betrieb müssen dabei unterschiedliche Größen berücksichtigt werden. Neben Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit gehören dazu insbesondere Vor- und Rücklauftemperaturen sowie Druckverhältnisse in den Kühlkreisläufen. Bei wasserbasierten Kühlsystemen kommen Parameter zur Beurteilung der Wasserqualität hinzu. Jumo kombiniert hierfür Sensorik und Messumformer mit Regelungs- und Automatisierungstechnik zu einem durchgängigen Ansatz.
Druck und Temperatur im Kühlkreislauf
Eine wichtige Voraussetzung für den zuverlässigen Betrieb wasserbasierter Kühlsysteme ist die Überwachung der Druckverhältnisse. Die Druckmessumformer Jumo Taros S47 P und Jumo Delos T02 erfassen dazu unter anderem den Zustand und die Leistungsfähigkeit der Pumpen in den Kühlkreisläufen. So lassen sich Abweichungen erkennen und die Pumpen innerhalb des vorgesehenen Arbeitsbereichs betreiben. Für die Einbindung in Automatisierungsarchitekturen stehen unterschiedliche Ausgangssignale und Schnittstellen zur Verfügung. Dazu gehört auch Single Pair Ethernet (SPE). Eine schnelle Nullpunktkorrektur soll zudem den Aufwand bei der Inbetriebnahme reduzieren.
Neben dem Druck ist die Temperatur eine zentrale Regelgröße. Die Temperaturfühler mit integrierter Messumformung Jumo dTrans T100 und T1000 können beispielsweise die Vor- und Rücklauftemperatur im Kühlwassersystem kontinuierlich erfassen. Aus der Temperaturdifferenz lassen sich wichtige Informationen über die Wärmeabfuhr gewinnen. Die Messwerte bilden zugleich eine Grundlage dafür, die Kühlleistung bedarfsgerecht zu regeln und unnötigen Energieeinsatz zu vermeiden.
Raumklima im Blick
Nicht nur der Kühlkreislauf selbst muss überwacht werden. Auch Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Rechenzentrum beeinflussen die Betriebsbedingungen der IT-Komponenten. Zu hohe Feuchtigkeit kann Kondensation begünstigen, während sehr trockene Luft das Risiko elektrostatischer Entladungen erhöht. Der Messumformer Jumo HydroTrans erfasst deshalb relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur gemeinsam. In Verbindung mit einer übergeordneten Steuerung lassen sich Grenzwertverletzungen erkennen und entsprechende Maßnahmen auslösen. Damit fließen die klimatischen Bedingungen im Serverraum unmittelbar in das Überwachungs- und Regelungskonzept ein.
Wasserqualität als weiterer Faktor
Mit zunehmender Bedeutung wasserbasierter Kühlsysteme rückt auch die Qualität des Kühlmediums stärker in den Fokus. Das betrifft Kühltürme ebenso wie Konzepte zur direkten Kontakt- oder Eintauchkühlung. Je nach Anwendung müssen beispielsweise elektrolytische Leitfähigkeit, pH-Wert, Trübung sowie Chlor- oder Bromkonzentrationen überwacht werden. Für diese Aufgaben lässt sich das Mehrkanalmess-, -regel- und -registriergerät Jumo Aquis touch S mit entsprechenden Sensoren kombinieren. Neben der Erfassung und Aufzeichnung der Messwerte können damit auch Regelaufgaben übernommen werden. Dazu zählen etwa die Dosierung von Bioziden zur Begrenzung biologischen Wachstums, die Frischwassernachspeisung sowie die Regelung von pH-Wert und Desinfektionsmittelkonzentration. Damit wird die Wasseranalyse zu einem integrierten Bestandteil des Kühlkonzepts und nicht erst dann relevant, wenn Ablagerungen, Korrosion oder biologische Belastungen den Betrieb beeinträchtigen.
