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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung eines Server-Raumes eines Rechenzentrums mittels wenigstens eines Klimagerätes, wobei Luft über eine Umluft-Leitung zu wenigstens einem Wärmetauscher gefördert wird, wobei Luft über eine Umluft-Abführleitung zu wenigstens einem Wärmetauscher gefördert wird, wobei Außenluft über eine Umgebungsluft-Zuführleitung zu dem wenigstens einen Wärmetauscher gefördert wird, wobei die durch die Umluft-Abführleitung geförderte Außenluft mit der durch die Umgebungsluft-Zuführleitung geförderten Außenluft in dem wenigstens einen Wärmetauscher über eine indirekte freie Kühlung gekühlt wird, wobei die in dem wenigstens einen Wärmetauscher gekühlte Luft über eine Umluft-Zuführleitung zu dem Server-Raum zurückgefördert wird, und wobei die in dem wenigstens einen Wärmetauscher zur Kühlung verwendete Außenluft über eine Umgebungsluft-Abführleitung in die Umgebung abgeführt wird.
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Ein wie vorstehend beschriebenes Verfahren wird durch ein Klimagerät der Anmelderin realisiert. Zur Klimatisierung eines wie in 1 gezeigten Server-Raumes 3 eines Rechenzentrums 1 wird eine Vielzahl von Klimageräten 2 verwendet. Ein jeweiliges Klimagerät 2 zur Kühlung des Server-Raumes 3 des Rechenzentrums 1 umfasst eine Umluft-Abführleitung, in welcher Luft aus dem Server-Raum förderbar ist, eine Umgebungsluft-Zuführleitung, in welcher Außenluft aus der Umgebung förderbar ist, wenigstens einen Wärmetauscher, der mit der Umluft-Abführleitung und der Umgebungsluft-Zuführleitung verbunden ist und der zur indirekten freien Kühlung der Luft aus dem Server-Raum mit Außenluft aus der Umgebung ausgebildet ist, eine Umluft-Zuführleitung, welche mit dem Wärmetauscher verbunden ist und zur Förderung der in dem wenigstens einen Wärmetauscher abgekühlten Luft zurück zu dem Server-Raum ausgebildet ist, und eine Umgebungsluft-Abführleitung, welche mit dem Wärmetauscher verbunden ist und zur Förderung der in dem wenigstens einen Wärmetauscher erwärmten Außenluft zurück in die Umgebung ausgebildet ist.
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1 zeigt einen bekannten Stand der Technik, bei dem zur Kühlung mehrere Klimageräte 2 aneinandergereiht in dem Server-Raum 3 aufgestellt sind. Das bekannte Klimagerät 2 ist in 2 in einer Seitenansicht gezeigt. Der Pfeil 4 deutet an, dass an dieser Stelle Luft aus dem Server-Raum 3 mit den Servern bzw. Großrechnern 3a in das Klimagerät 2 gefördert wird, wozu mehrere nicht gezeigte Ventilatoren innerhalb des Klimagerätes 2 vorgesehen sind. Die Luft durchläuft dann zum Beispiel einen innerhalb des Klimagerätes 2 angeordneten Wärmetauscher, bevor sie dann gekühlt an der mit dem Pfeil 5 gekennzeichneten Position wieder aus dem Klimagerät 2 in den Server-Raum 3 einströmt. Um die Temperatur der Luft aus dem Server-Raum 3 innerhalb des Wärmetauschers zu reduzieren, wird zum Beispiel eine indirekte freie Kühlung verwendet, bei welcher in dem Wärmetauscher die Luft des Server-Raumes 3 mit Hilfe von Außenluft gekühlt wird, die durch den Wärmetauscher als Kühlmedium geleitet wird. Die Außenluft gelangt an der mit dem Pfeil 6 gekennzeichneten Position in einen Leitungskanal 7, welcher das innerhalb des Server-Raumes 3 angeordnete Klimagerät 2 mit der Außenumgebung 8 verbindet und durch einen Durchbruch in einer Wand 9 des Server-Raumes 3 verläuft. Gemäß dem bekannten Stand der Technik wird die im Wärmetauscher erwärmte Außenluft dann über einen Abführkanal 10 an die Außenumgebung 8 abgeführt, was durch den Pfeil 11 in 2 angezeigt ist. Bei diesem bekannten Stand der Technik kommen die beiden Luftströme (Außenluft und Luft des Server-Raumes 3) nicht miteinander in direkten Kontakt und eine Beeinflussung des Wasserdampfgehalts der Luft des Server-Raumes 3 durch die Außenluft ist ausgeschlossen. Das vorstehend beschriebene Prinzip der indirekten freien Kühlung hat jedoch bei kalten bzw. niedrigen Temperaturen der Außenluft den Nachteil, dass die Luftfeuchtigkeit der Luft des Server-Raumes 3 (nachstehend auch als Umluft bezeichnet) innerhalb des Wärmetauschers kondensiert. Somit kommt es bei kalten Außentemperaturen zwar nicht zu einer Entfeuchtung aufgrund einer Stoffübertragung, jedoch aber zu einer Entfeuchtung aufgrund von Kondensation im Wärmetauscher. Ein weiterer Nachteil bei dem bekannten Klimagerät ist darin gegeben, dass bei kalten Außenlufttemperaturen zusätzlich die Umluft (d.h. die Luft des Server-Raumes 3) nachbefeuchtet werden muss, wenn bei der indirekten freien Kühlung die Luftfeuchtigkeit der Umluft bzw. der Luft des Server-Raumes 3 das ganze Jahr über konstant gehalten werden soll. Eine solche Nachbefeuchtung mindert die sonst hohe Effizienz und stellt einen erhöhten Aufwand für den Betreiber des Rechenzentrums dar, was durch das folgende Beispiel verdeutlicht wird, welches die auf der Seite der Luft des Server-Raumes bzw. der Umluft ausfallende Menge an Kondensat betrachtet. Beispielsweise werden der Umluft bzw. der Luft des Server-Raumes 3 bei einer Temperatur von -10°C der Außenluft pro Stunde 12kg Wasser entzogen. Es sei aber erwähnt, dass die Kondensatmenge stark mit dem Typ des Wärmetauschers und den jeweiligen Konditionen variiert.
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Ferner ist aus der
WO 89/12 790 A1 ein System bekannt, bei welchem ein Raum mit einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage gekühlt wird. Zur Kühlung wird dem Raum über einen Zuluft-Kanal gekühlte Luft zugeführt, wobei aus dem Raum über einen Fortluft-Kanal Luft abgesaugt wird. Der Fortluft-Kanal mündet im Freien, wobei ein Verbindungskanal von dem Fortluft-Kanal abgeht, der in dem Zuluft-Kanal mündet. Bei diesem System werden etwa 10% der aus dem Raum abgesaugten Luft über den Fortluft-Kanal ins Freie geleitet, wohingegen 90% der aus dem Raum abgesaugten Luft über den Verbindungskanal zum Zuluft-Kanal geleitet werden, wo dann 10% Frischluft aus der Umgebung zuströmen. Ferner werden die 90% der Luft, die aus dem Raum abgesaugt und über die Verbindungsleitung dem Zuluft-Kanal zugeführt werden, mit Hilfe eines Wärmetauschers gekühlt, wodurch der Kühlleistungsbedarf vermindert werden soll. Dabei werden in dem Wärmetauscher die 90% der aus dem Raum abgesaugten Luft mit Außenluft gekühlt, bevor sie mit den 10% Luft aus dem Freien vermischt und dem Raum zugeführt werden. Bei diesem bekannten System findet folglich keine indirekte freie Kühlung der Luft aus dem Server-Raum statt. Schließlich offenbart die
DD 131 792 A1 ein Verfahren zur Verbesserung der Behaglichkeit eines Raumklimas, bei welchem Außenluft über einen regenerativen Wärmeübertrager zur Be- oder Entfeuchtung der Außenluft einem Raum zugeführt wird, wobei es über entsprechende Regelklappen und Leitungen möglich ist, dass die aus dem Raum abgesaugte Luft entweder zum Teil als Umluft dem Raum wieder zugeführt oder zur Wärmerückgewinnung genutzt wird.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Lösung zu schaffen, die auf konstruktiv einfache Weise und kostengünstig ein verbessertes Verfahren bereitstellt, welches die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme vermeidet. Insbesondere soll mit Hilfe der Erfindung eine Nachbefeuchtung der Umluft bzw. der Luft des Server-Raumes weitestgehend vermieden werden.
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Bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf Basis von Umluftkonditionen eine Kondensationsgrenztemperatur der Außenluft ermittelt wird, bei welcher eine Kondensation im Wärmetauscher beginnt, wobei eine in einer aus der Umgebungsluft-Abführleitung abzweigende und in die Umgebungsluft-Zuführleitung mündenden Nebenleitung angeordnete Absperrklappe vollständig geschlossen ist und den Durchfluss in der Nebenleitung sperrt, solange die Temperatur der zum wenigstens einen Wärmetauscher geförderten Außenluft oberhalb der ermittelten Kondensationsgrenztemperatur liegt, wobei die in der Nebenleitung angeordnete Absperrklappe geöffnet wird, wenn die Temperatur der zu dem wenigstens einen Wärmetauscher geförderten Außenluft die ermittelte Kondensationsgrenztemperatur unterschreitet, und wobei die in der Nebenleitung angeordnete Absperrklappe vollständig geöffnet wird und ein in der Umgebungsluft-Abführleitung ausgebildetes Klappenelement, welches stromab einer von der Nebenleitung und der Umgebungsluft-Abführleitung ausgebildeten Abzweigung angeordnet ist, solange geschlossen wird, bis am Eintritt des wenigstens einen Wärmetauschers die dem Wärmetauscher zugeführte und rezirkulierte Außenluft eine vorgegebene Solltemperatur erreicht hat.
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Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Kühlung, insbesondere zur indirekten freien Kühlung, eines Server-Raumes eines Rechenzentrums zur Verfügung gestellt. Dabei kühlt ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebenes Klimagerät im Umluftbetrieb, so dass es Abluft aus dem Serverraum ansaugt, sie kühlt und dann als Zuluft wieder in den Raum einbläst. Für den Kühlprozess saugt das Klimagerät kühle Außenluft an, die den wenigstens einen Wärmetauscher durchströmt und so die Zuluft kühlt, bevor die Außenluft dann wieder ins Freie bzw. in die Umgebung ausgeblasen wird. Dabei nutzt die Erfindung die Erkenntnis, dass die Entfeuchtung der Umluft erst mit einer Taupunktunterschreitung im Wärmetauscher beginnt. Gemäß der Erfindung wird die Taupunktunterschreitung im Wärmetauscher verhindert, indem mit Hilfe der Nebenleitung der zum Wärmetauscher geförderten Außenluft die Außenluft beigemischt wird, die bereits durch den Wärmetauscher geströmt und erwärmt ist. Auf diese Weise wird die Entfeuchtung der Umluft, also der aus dem Server-Raum stammenden Luft, vermieden. Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, die in den wenigstens einen Wärmetauscher einströmende Außenluft mit der durch den Wärmetauscher geströmten warmen Außenluft, d.h. der sogenannten Fortluft, derart zu mischen, dass mit der zum Wärmetauscher geförderten Außenluft bzw. Umgebungsluft ein Temperaturniveau für die Umluft im Wärmetauscher erreicht wird, bei dem kein Kondensat entsteht. Dazu ist ein Bypass in Form der Nebenleitung von der Umgebungsluft-Abführleitung, d.h. der Fortluftausblasleitung, zu der Umgebungsluft-Zuführleitung, d.h. der Außenluftansaugleitung, vorgesehen, welche die in den Wärmetauscher gelangende Umgebungsluft bzw. Außenluft mit wärmerer Außenluft mischt. Dadurch, dass durch das erfindungsgemäße Klimagerät und durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Kondensation der Raumluft im Wärmetauscher verhindert wird, können Maßnahmen für eine Befeuchtung der Raumluft entfallen, was den Betrieb des Klimagerätes und insbesondere des Rechenzentrums erleichtert und die Wartung sowie Überprüfung des Klimatisierungssystems für einen Server-Raum auf ein Mindestmaß reduziert.
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Mit Hilfe der Absperrklappe kann der Durchfluss durch die Nebenleitung komplett verhindert werden, so dass die Außenluft bzw. Umgebungsluft nicht mit erwärmter und durch den Wärmetauscher geströmter Umgebungsluft vorgewärmt wird oder aber der Anteil der Umgebungsluft, die der zum Wärmetauscher strömenden Umgebungsluft beizumischen ist, regulierbar ist. Es versteht sich, dass statt einer Klappe auch ein Ventil oder ein Plattenschieber vorgesehen sein kann, um den Durchfluss durch die Nebenleitung zu regulieren oder zu unterbinden.
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Dadurch, dass die Umgebungsluft-Abführleitung ein Klappenelement aufweist, welches in der Umgebungsluft-Abführleitung stromab einer von der Nebenleitung und der Umgebungsluft-Abführleitung gebildeten Abzweigung angeordnet ist, kann verhindert werden, dass die durch den Wärmetauscher geströmte Umgebungsluft zu der Umgebung hin abgeführt wird. Das Klappenelement wird dann solange geschlossen sein, bis eine notwendige Solltemperatur am Eintritt des Wärmetauschers für die Umgebungsluft erreicht ist, durch die eine Kondensation im Wärmetauscher für die Luft aus dem Server-Raum vermieden wird.
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Von besonderem Vorteil ist es in Ausgestaltung der Erfindung ferner, wenn die Umgebungsluft-Zuführleitung einen Temperatur-Feuchtefühler aufweist, welcher in der Umgebungsluft-Zuführleitung zwischen einer von der Nebenleitung und der Umgebungsluft-Zuführleitung gebildeten Abzweigung und dem wenigstens einen Wärmetauscher angeordnet ist. Der Temperatur-Feuchtefühler ermittelt die Temperatur der zum Wärmetauscher strömenden Außen- bzw. Umgebungsluft und ist mit einer Steuer- und Regeleinrichtung gekoppelt, welche das Klappensystem und damit den Durchfluss von durch den Wärmetauscher erwärmter Außenluft bzw. Umgebungsluft steuert und/oder regelt.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die in der Nebenleitung angeordnete Absperrklappe geöffnet, wenn die Temperatur der zum Wärmetauscher geförderten Außenluft die ermittelte Kondensationsgrenztemperatur unterschreitet. Bei geöffneter Absperrklappe wird erwärmte Außenluft der angesaugten und zum Wärmetauscher strömenden Umgebungsluft beigemischt, um diese zu erwärmen und einer Kondensation der Raumluft im Wärmetauscher entgegenzuwirken.
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Erfindungsgemäß werden die in der Nebenleitung angeordnete Absperrklappe vollständig geöffnet und ein in der Umgebungsluft-Abführleitung ausgebildetes Klappenelement, welches stromab einer von der Nebenleitung und der Umgebungsluft-Abführleitung ausgebildeten Abzweigung angeordnet ist, solange geschlossen, bis am Eintritt des wenigstens einen Wärmetauschers die dem Wärmetauscher zugeführte und rezirkulierte Außenluft eine vorgegebene Solltemperatur erreicht hat. Dabei ist die Solltemperatur eine Temperatur, die oberhalb einer zuvor ermittelten Kondensationsgrenztemperatur liegt, um eine Kondensation der Umluft, d.h. der Luft aus dem Server-Raum, zu vermeiden.
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Im Sinne der Erfindung stellt die indirekte freie Kühlung ein Verfahren dar, welches keinen oder nur einen geringfügigen Energieaufwand im Betrieb verursacht. Generell bedeutet die freie Kühlung, dass man nicht Kälte mit einer Kältemaschine erzeugt („mechanische Kühlung“), sondern stattdessen kostenlose Kälte aus der Umgebung nutzt, wie zum Beispiel die Umgebungsluft oder kaltes Wasser aus einem Fluss. Trotzdem werden meistens eine Pumpe und/oder ein Ventilator benötigt, die etwas elektrische Energie benötigen. Im Vergleich zu einer Kältemaschine ist der Energieverbrauch aber sehr gering - unter Umständen mehr als zehnmal weniger. Entsprechend umweltfreundlich ist das freie Kühlen im Betrieb, wobei die Betriebskosten in der Regel sehr gering sind.
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Es versteht sich ferner, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, in der ein beispielhaftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:
- 1 in schematischer und perspektivischer Ansicht einen Server-Raum eines Rechenzentrums mit mehreren Klimageräten gemäß dem Stand der Technik,
- 2 in Seitenansicht ein Klimagerät gemäß dem Stand der Technik,
- 3 eine schematische Darstellung des Klimasystems gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Klimagerät und
- 4 in Seitenansicht ein Klimagerät für das erfindungsgemäße Verfahren in schematischer Darstellung.
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Die 1 zeigt einen Server-Raum 3 eines Rechenzentrums 1, bei welchem ein Klimagerät 20 zum Betreiben des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt wird, dessen Funktionsweise anhand der 3 nachstehend beschrieben wird und welches in 4 schematisch gezeigt ist. Zur Kühlung des Server-Raumes 3 sind mehrere solcher Klimageräte 20 hintereinanderliegend angeordnet, wie es in der 1 gezeigt ist, die zwar einen Stand der Technik darstellt, wobei jedoch diese bekannte Anordnung in einem Server-Raum 3 auch für mehrere Klimageräte 20 gültig ist.
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Mit Bezug auf die 3 und 4 umfasst das Klimagerät 20 gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse, welches in dem gezeigten Ausführungsbeispiel U-förmig ausgebildet und auf der Seite liegend angeordnet ist, eine Umluft-Abführleitung 21, in welcher Luft aus dem Server-Raum 3 förderbar ist, eine Umgebungsluft-Zuführleitung 22, in welcher Außenluft aus der Umgebung 8 förderbar ist, zwei Wärmetauscher 23, von denen einer mit der Umluft-Abführleitung 21 und der Umgebungsluft-Zuführleitung 22 verbunden ist, eine Umluft-Zuführleitung 24, welche mit einem der beiden Wärmetauscher 23 verbunden ist und zur Förderung der in den beiden Wärmetauschern 23 abgekühlten Luft zurück zu dem Server-Raum 3 ausgebildet ist, und eine Umgebungsluft-Abführleitung 25, welche mit einem der beiden Wärmetauscher 23 verbunden ist und zur Förderung der in den beiden Wärmetauschern 23 erwärmten Außenluft zurück in die Umgebung 8 ausgebildet ist. Die beiden Wärmetauscher 23 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils als ein Plattenwärmetauscher ausgeführt und dienen der indirekten freien Kühlung der Umluft, d.h. der zu kühlenden Luft aus dem Server-Raum 3. Selbstverständlich sind auch andere Typen eines Wärmetauschers verwendbar, welche eine indirekte freie Kühlung gewährleisten.
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Zur Förderung der Umgebungs- bzw. Außenluft aus der Umgebung 8 hin zu den beiden Wärmetauschern 23 und von den Wärmetauschern 23 zurück in die Umgebung 8 ist eine Ventilatorbaugruppe 26 vorgesehen, welcher bei dem Ausführungsbeispiel in der Umgebungsluft-Abführleitung 25 angeordnet ist und mehrere Ventilatoren umfassen kann. Ferner ist für die zu fördernde Umluft eine weitere Ventilatorbaugruppe 27 vorgesehen. Die Ventilatorbaugruppe 27 ist in der Umluft-Zuführleitung 24 angeordnet und kann ebenfalls mehrere Ventilatoren umfassen.
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Erfindungsgemäß ist für dieses Klimagerät 20 vorgesehen, dass in der Umgebungsluft-Abführleitung 25 eine Abzweigung 28 und in der Umgebungsluft-Zuführleitung 22 eine weitere Abzweigung 29 ausgebildet ist. An die beiden Abzweigungen 28 und 29 schließt eine Nebenleitung 30 an, welche die Umgebungsluft-Abführleitung 25 mit der Umgebungsluft-Zuführleitung 22 verbindet. Mit anderen Worten ist bei dem Klimagerät 20 eine aus der Umgebungsluft-Abführleitung 25 abzweigende und in die Umgebungsluft-Zuführleitung 22 mündende Nebenleitung 30 vorgesehen, durch welche die durch die beiden Wärmetauscher 23 geströmte Außenluft förderbar und der Umgebungsluft-Zuführleitung 22 zumischbar ist.
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Um den der Außenluft-Zuführleitung 22 zuzumischenden Anteil der durch die Wärmetauscher 23 geströmten und in der Umgebungsluft-Abführleitung 25 in Richtung der Umgebung 8 geförderten Luft einstellen zu können, ist in der Nebenleitung 30 eine Absperrklappe 31 angeordnet, die zwischen einer voll geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung verstellbar ist, wozu ein Aktuator oder Stellantrieb verwendet werden kann, der mit einer Steuer- und Regeleinrichtung des Klimagerätes 20 gekoppelt ist. Um zu verhindern, dass die in der Umgebungsluft-Abführleitung 25 befindliche Luft, die in den Wärmetauschern 23 erwärmt wurde, in die Umgebung 8 abgeführt wird, ist ein Klappenelement 32 vorgesehen, welches in der Umgebungsluft-Abführleitung 25 stromab der Abzweigung 28 angeordnet ist. Auch das Klappenelement 32 ist zwischen einer voll geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung verstellbar, wozu ein Aktuator oder Stellantrieb verwendet werden kann, der mit der Steuer- und Regeleinrichtung des Klimagerätes 20 gekoppelt ist. Die Absperrklappe 31 und das Klappenelement 32 sind in 3 schematisch als jeweilige Ventile ausgebildet, wobei es sich jedoch von selbst versteht, dass sie auch als jeweilige Absperrklappen oder Absperrschieber ausgebildet sein können. Zur Steuerung der Absperrklappe 31 und des Klappenelements 32 ist es wichtig, wenigstens die Temperatur der Außenluft in der zu den Wärmetauschern 23 führenden Umgebungsluft-Zuführleitung 22 zu kennen, um einer Kondensation in den Wärmetauschern vorzubeugen. Zu diesem Zweck weist das Klimagerät 20 in seiner Umgebungsluft-Zuführleitung 22 einen Temperatur-Feuchtefühler 33 auf, welcher in der Umgebungsluft-Zuführleitung 22 zwischen der Abzweigung 29 zur Nebenleitung 30 und den Wärmetauschern 23 angeordnet ist.
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Mit dem Klimagerät 20 mit Hilfe der vorstehend beschriebenen konstruktiven Merkmale lässt sich das nachstehend beschriebene Verfahren zur Kühlung des Server-Raumes 3 des Rechenzentrums 1 durchführen, wobei als Kühlung die indirekte freie Kühlung angewandt wird und selbstverständlich mehrere Klimageräte 20 zur Kühlung verwendet werden können. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Luft über die Umluft-Abführleitung 21 zu einem der beiden Wärmetauscher 23 gefördert. Parallel wird Außenluft über die Umgebungsluft-Zuführleitung 22 zu dem anderen der beiden Wärmetauscher 23 gefördert, so dass die beiden Luftströme ihre Wärme im Kreuzstrom tauschen. Denkbar ist alternativ auch eine Führung der Luftströme im Gleich- oder Gegenstrom. In den beiden Wärmetauschern 23 wird die durch die Umluft-Abführleitung 21 geförderte Luft aus dem Server-Raum 3 mit der durch die Umgebungsluft-Zuführleitung 22 geförderten Außenluft über eine indirekte freie Kühlung gekühlt. Anschließend wird die in den beiden Wärmetauschern 23 gekühlte Luft über die Umluft-Zuführleitung 24 zu dem Server-Raum 3 als gekühlte Luft zurückgefördert. Die in den beiden Wärmetauschern 23 zur Kühlung verwendete Außenluft wird über eine Umgebungsluft-Abführleitung 25 in Richtung Umgebung 8 gefördert und je nach Betriebsart des Klimagerätes 20 vollständig, zum Teil oder überhaupt nicht in die Umgebung 8 abgeführt. Die Betriebsart ergibt sich auf Basis von Umluftkonditionen, durch welche eine Kondensationsgrenztemperatur der Außenluft ermittelt wird, bei welcher eine Kondensation der Umluft in den beiden Wärmetauschern 23 beginnt.
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Die in der Nebenleitung 30 angeordnete Absperrklappe 31 wird vollständig geschlossen und dadurch der Durchfluss in der Nebenleitung 30 gesperrt, solange die Temperatur der zu den beiden Wärmetauschern 23 geförderten Außenluft oberhalb der ermittelten Kondensationsgrenztemperatur liegt.
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Hingegen wird bei einer anderen Betriebsart des Klimagerätes 20 die in der Nebenleitung 30 angeordnete Absperrklappe 31 geöffnet, wenn die Temperatur der zu den beiden Wärmetauschern 23 geförderten Außenluft die ermittelte Kondensationsgrenztemperatur unterschreitet.
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Schließlich wird gemäß einer noch weiteren Betriebsart des Klimagerätes 20 die in der Nebenleitung 30 angeordnete Absperrklappe 31 vollständig geöffnet und das in der Umgebungsluft-Abführleitung 25 ausgebildete Klappenelement 32 solange geschlossen, bis am Eintritt der Wärmetauscher 23 die den Wärmetauschern 23 zugeführte und rezirkulierte Außenluft eine vorgegebene Solltemperatur erreicht hat.
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Das Klimagerät 20 zur Kühlung von Rechenzentren weist einen als Nebenleitung 30 ausgebildeten Bypass sowie zwei motorbetriebene Jalousieklappen 31, 32 auf. Die Temperatur der Außenluft am Klimageräteeintritt wird permanent überwacht und die stetige Regelung der beiden Bypass-Klappen 31, 32 erfolgt durch Hardware des Klimageräteschaltschranks. Anhand von Umluftkonditionen (wie zum Beispiel Ablufttemperatur, Abluftfeuchte, Umluftvolumenstrom, Sollzulufttemperatur) kann die jeweilige Außenlufttemperatur ermittelt werden, bei der eine Kondensation in den Wärmetauschern 23, die als Plattenwärmetauscher ausgebildet sein können, beginnt. Wenn diese Außenlufttemperatur ermittelt ist, wird über eine Beimischung der erwärmten Fortluft, also der durch die Wärmetauscher 23 geströmten Außenluft, in die zu den Wärmetauschern 23 geförderte Außenluft eine Temperatur oberhalb der ermittelten „Kondensationsgrenztemperatur“ (Solltemperatur) in den Wärmetauschern 23 eingestellt, wodurch eine Kondensation der Raumluft, also der aus dem Server-Raum 3 stammenden und zu kühlenden Luft, vermieden wird.
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Solange die Außenlufttemperatur oberhalb der ermittelten „Kondensationsgrenztemperatur“ liegt, ist die Absperrklappe 31 in der Nebenleitung 30, d.h. im Bypass, vollständig geschlossen und das Klappenelement 32 in der Umgebungsluft-Abführleitung 25 vollständig geöffnet.
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Bei Außenlufttemperaturen unterhalb der „Kondensationsgrenztemperatur“ erfolgt die Beimischung über die beiden Klappen 31, 32, die in zwei Regelungssequenzen angesteuert werden.
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In der ersten Sequenz ist die in der Nebenleitung 30 angeordnete Absperrklappe 31 stetig geöffnet. Das Klappenelement 32 in der Umgebungsluft-Abführleitung 25 bleibt ebenfalls geöffnet. Es wird aber versucht, die festgelegte Temperatur am Eintritt zu den Wärmetauschern 23 zu erreichen (zum Beispiel +7°C). Sollte die Absperrklappe 31 in der Nebenleitung 30 vollständig geöffnet sein, die gemessene Temperatur am Eintritt der Wärmetauscher 23 aber noch unterhalb des Sollwertes liegen, startet eine zweite Sequenz.
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In der zweiten Sequenz ist das Klappenelement 32 in der Umgebungsluft-Abführleitung 25 stetig geschlossen, bis am Eintritt der Wärmetauscher 23 die Solltemperatur erreicht wird.
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Die vorstehend beschriebene Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt. Es ist ersichtlich, dass an der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform zahlreiche, dem Fachmann entsprechend der beabsichtigten Anwendung naheliegende Abänderungen vorgenommen werden können, ohne dass dadurch der Bereich der Erfindung verlassen wird. Zur Erfindung gehört alles dasjenige, was in der Beschreibung enthalten und/oder in der Zeichnung dargestellt ist, einschließlich dessen, was abweichend von dem konkreten Ausführungsbeispiel für den Fachmann naheliegt.
