Was sind Wärmetauscher an der Hintertür (RDHx)?

Wärmetauscher für die hintere Tür (RDHx)

Ein Rücktür-Wärmetauscher (Rear Door Heat Exchanger, RDHx) ist ein passives oder aktives Kühlgerät, das an der Rückseite eines Server-Racks montiert ist und der Abluft von IT-Geräten Wärme entzieht, bevor sie in die Umgebung des Rechenzentrums gelangt. Dieses System verwendet in der Regel einen Flüssigkeit-Luft-Wärmetauscher, bei dem gekühltes Wasser oder ein anderes Kühlmittel die Wärme aus der warmen Luft, die die Server verlässt, absorbiert, wodurch die thermische Belastung des HVAC-Systems des Raums erheblich reduziert wird.

RDHx-Lösungen sind besonders effektiv in Umgebungen mit hoher Rechnerdichte, da sie eine lokalisierte Kühlung direkt an der Quelle der Wärmeerzeugung ermöglichen. Indem sie die Menge an heißer Luft, die im Rechenzentrum zirkuliert, eliminieren oder minimieren, tragen RDHx-Systeme zu erhöhter Energieeffizienz, verbesserter Geräteleistung und reduzierten Betriebskosten bei. Da RDHx-Einheiten direkt auf bestehende Server-Racks montiert werden und die Standard-Kühlungsinfrastruktur nutzen, können sie oft mit minimalen Änderungen an der allgemeinen Rechenzentrumsumgebung implementiert werden.

Arten von Wärmetauschern für Hintertüren

Rücktür-Wärmetauscher werden anhand der Art und Weise, wie sie den Luftstrom und die Wärmeabgabe steuern, kategorisiert. Jeder Typ eignet sich für unterschiedliche Anforderungen an die Kühlung von Rechenzentren und betriebliche Beschränkungen.

Passiv RDHx

Passive Wärmetauscher an der Hintertür nutzen ausschließlich den von den internen Lüftern des Servers erzeugten Luftstrom. Wenn die heiße Luft aus dem Server austritt, wird sie durch den Wärmetauscher geleitet, wo sie durch ein zirkulierendes Kühlmittel, in der Regel gekühltes Wasser, abgekühlt wird. Dieses Design enthält keine zusätzlichen Lüfter oder aktiven Komponenten, was es energieeffizienter und einfacher zu warten macht. Passive RDHx-Systeme sind ideal für Umgebungen mit mäßiger Wärmelast und gut kontrolliertem Luftstrom.

Aktiv RDHx

Aktive Wärmetauscher an der Hintertür verfügen über eingebaute Ventilatoren, die die Abluft durch den Wärmetauscher ziehen. Diese zusätzliche Luftstromsteuerung ermöglicht es dem System, höhere Wärmedichten zu bewältigen und eine konstante Kühlleistung aufrechtzuerhalten. Obwohl aktive RDHx-Einheiten mehr Strom verbrauchen als passive, bieten sie eine größere Flexibilität und Effizienz in Hochleistungscomputerumgebungen, in denen die Kühlanforderungen höher sind.

Vor- und Nachteile von RDHx im Vergleich zu anderen Kühlsystemen

Rücktür-Wärmetauscher (RDHx) bieten eine einzigartige Mischung aus lokaler Kühlung, Energieeffizienz und Skalierbarkeit. Bei der Bewertung der RDHx-Technologie ist es sinnvoll, sie mit anderen Kühlmethoden für Rechenzentren zu vergleichen, z. B. mit herkömmlichen Computer Room Air Conditioning (CRAC)-Einheiten, Kühlung in der Reihe und Flüssigkeitskühlung. Jedes System hat seine eigenen Merkmale, und die Wahl hängt von Faktoren wie der Rackdichte, den Energieverbrauchszielen und dem Anlagendesign ab.

RDHx vs. CRAC (Computerraum-Klimatisierung)

Herkömmliche CRAC-Systeme kühlen den gesamten Raum, indem sie die Luft konditionieren, die im gesamten Rechenzentrum zirkuliert. Während sie für Umgebungen mit geringer bis mittlerer Dichte effektiv sind, haben CRAC-Systeme in Umgebungen mit hoher Dichte aufgrund der Vermischung von heißer und kalter Luft oft Probleme, die thermische Effizienz aufrechtzuerhalten. RDHx-Einheiten kühlen die Luft direkt auf der Rack-Ebene, wodurch verhindert wird, dass heiße Luft in den Raum eindringt, und der Gesamtbedarf an Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystemen (HVAC) für die gesamte Einrichtung reduziert wird. Im Gegensatz zu CRAC-Systemen erfordert RDHx jedoch eine Kaltwasserinfrastruktur und kann bei der Installation komplexere Rohrleitungen erfordern.

RDHx vs. In-Row-Kühlung

Bei der In-Row-Kühlung werden die Kühleinheiten zwischen den Serverschränken platziert, um die heiße Luft zu erfassen, bevor sie sich im Raum verteilt. Dieser Ansatz bietet ein präziseres Luftstrommanagement als CRAC-Systeme. Darüber hinaus bietet RDHx eine noch lokalere Kühlung, indem es die Wärme an der Rückseite des Racks selbst abführt, wodurch es sich besser für Racks mit extrem hoher Dichte eignet. Andererseits gelten In-Row-Systeme in manchen Umgebungen als leichter nachrüstbar. Als solche bieten sie möglicherweise mehr Flexibilität bei Strategien zur Gangeinhausung.

RDHx vs. Flüssigkeitseintauchkühlung

(RDHx überschneidet sich nicht mit Immersion, während es einige Überschneidungen mit DLC gibt und einen eigenen Absatz/Vergleich haben sollte)

Bei der Flüssigkeitskühlung werden IT-Geräte in eine wärmeleitende dielektrische Flüssigkeit getaucht, die eine hervorragende Wärmeableitung für Systeme mit sehr hoher Dichte bietet. Obwohl RDHx in bestimmten Szenarien weniger invasiv ist, ist dieser Pluspunkt in moderneren IT-Konfigurationen, in denen bereits eine eintauchfähige Infrastruktur vorhanden ist, in der Regel weniger wichtig. RDHx ist häufig mit älterer IT-Hardware kompatibel und kann daher leichter in herkömmlichen Rechenzentren eingesetzt werden. Dennoch kann RDHx einfach nicht mit der Kapazität vollständig flüssigkeitsgekühlter Systeme mithalten und ist möglicherweise nicht für ultra leistungsstarke Arbeitslasten geeignet, die ein extremes Wärmemanagement erfordern.

Anwendungsfälle für RDHx in modernen Rechenzentren

Rücktür-Wärmetauscher sind eine vielseitige Kühllösung, die sich für eine Reihe von Einsatzszenarien eignet. Ihre Fähigkeit, lokalisierte Kühlung auf Rack-Ebene zu bieten, macht sie besonders wertvoll in Umgebungen, in denen Effizienz, Dichte und Nachhaltigkeit höchste Priorität haben.

Bei Serverinstallationen mit hoher Dichte können Rechenzentren mit RDHx-Systemen die beträchtliche Wärmeabgabe von dicht gepackten Racks bewältigen, ohne sich zu sehr auf die Klimatisierung auf Raumebene zu verlassen. Dieser lokalisierte Ansatz ermöglicht es den Betreibern, leistungsstärkere Hardware zu betreiben und gleichzeitig die thermische Stabilität aufrechtzuerhalten, oft ohne dass umfangreiche HVAC-Upgrades erforderlich sind.

Auch Edge-Rechenzentren profitieren von der RDHx-Technologie. Diese kleineren, dezentralen Einrichtungen arbeiten oft in beengten Räumen mit begrenztem Zugang zu herkömmlicher Kühlinfrastruktur. RDHx-Einheiten bieten eine kompakte und effiziente Wärmeabfuhr direkt an der Quelle und tragen dazu bei, die Leistung und Zuverlässigkeit auch an abgelegenen oder nicht traditionellen Standorten zu gewährleisten.

Auf Nachhaltigkeit ausgerichtete Rechenzentren setzen zunehmend auf RDHx, um den Energieverbrauch zu senken und die Kühleffizienz zu verbessern. Da RDHx effektiv mit höheren Wassereintrittstemperaturen arbeiten kann und die Nutzung der freien Kühlung unterstützt, trägt es zu einem niedrigeren Gesamtenergieverbrauch bei und hilft dabei, aggressive Umweltziele zu erreichen, wie z. B. einen geringeren Kohlenstoff-Fußabdruck und eine verbesserte PUE(Power Usage Effectiveness).

Ältere Rechenzentren, die ursprünglich nicht für die heutigen Wärmelasten gebaut wurden, können RDHx auch als Nachrüstungslösung nutzen. Anstatt eine vollständige Überholung der Infrastruktur vorzunehmen, können Einrichtungen RDHx-Einheiten zu bestehenden Racks hinzufügen, um die Kühlleistung zu verbessern. Dies ermöglicht ein gewisses Maß an Modernisierung mit einer Auffrischung des Rechenzentrums, jedoch ohne die fortschrittliche Kühleffizienz der Direct-to-Chip-Flüssigkeitskühlung und anderer Spitzentechnologien.

FAQs

  1. Ist RDHx eine Flüssigkeitskühlung?
    Ja, RDHx ist eine Form der Flüssigkeitskühlung. Dabei wird ein Flüssigkeit-Luft-Wärmetauscher, in der Regel mit gekühltem Wasser oder einem anderen Kühlmittel, verwendet, um die Wärme aus der Serverabluft zu absorbieren. Im Gegensatz zur Direct-to-Chip- oder Immersionskühlung kommt die Flüssigkeit in RDHx-Systemen jedoch nicht in direkten Kontakt mit elektronischen Komponenten.
  2. Warum RDHx in Rechenzentren einsetzen?
    RDHx-Systeme bieten eine lokalisierte, energieeffiziente Kühlung auf Rack-Ebene, die dazu beiträgt, die Belastung herkömmlicher HLK-Systeme zu reduzieren. Dies führt zu einer verbesserten thermischen Leistung, niedrigeren Betriebskosten und einer besseren Unterstützung von High-Density-Computing-Umgebungen.
  3. Kann RDHx in bestehenden Rechenzentren installiert werden?
    Ja, RDHx kann häufig in bestehende Serverschränke nachgerüstet werden und ist damit eine praktische Lösung für ältere Rechenzentren, die ihre Kühleffizienz ohne größere Änderungen der Infrastruktur verbessern möchten.