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Abluft bzw. Lüftung im Serverraum

Hallo zusammen!

Ich habe einige Zeit im Netz recherchiert, einiges probiert, nicht zuletzt auch hier im Forum viel gelesen - zum leidigen Thema "Serverraum belüften". Eine Idee möchte ich gerne zur Debatte stellen.

Kurz zu den Eckdaten: das Serverräumchen ist etwa 1,10 Meter breit, 1,80 Meter tief und 2,50 Meter hoch; es handelt sich um einen gefangenen Raum, der vom Besprechungsraum abgetrennt wurde. Dort laufen alle Datenkabel zusammen. Ferner steht dort ein halbhohes Rack mit offener Tür, eine (kleine) USV und einige 19"-Server, ein Storagesystem und PoE-Switches. Dabei entsteht hin und wieder doch etwas Abwärme.

Der Raum hat etwa 5m³ - wäre er leer, wäre das alles Luft. Also rechnen wir vereinfacht künftig für die Dimensionierung der Kühlung damit, dass er leer wäre. Mehr Abluft, mehr kalt, mehr besser.

Man muss sich die bauliche Situation so vorstellen, dass aus dem großen Besprechungsraum ein kleiner Raum abgetrennt ist.

"Nördlich" angrenzend ist eine andere Einheit, zu der wir keine Wanddurchbrüche o.ä. vornehmen können.

Im Hochsommer kühlt ein eigenes Splitgerät den Serverraum. Aufgrund der doch eher geringen Größe ist der relativ gut kühlgehalten, allerdings ist der Status quo, dass somit die Multisplit-Klimaanlage immer an ist. Auch, wenn niemand in den anderen Räumen ist - was die Stromkosten ziemlich hochtreibt. Gerade im Winter und der Übergangszeit würde es also völlig reichen, die Temperatur des umliegenden Besprechungsraumes auch im Serverraum zu halten.

Da sowohl die Zuluft aus dem Besprechungraum kommen muss, als auch die Abluft dort hinein soll, müsste die ganze Sache auch noch lautstärketechnisch erträglich sein. Der Besprechungsraum ist groß genug, um lange "Kühlung" zu bieten; mittelmäßige Dämmung unterstützt das speziell im Winter. Es war tatsächlich so, dass im Winter die Klimaanlage im Serverraum auf 23 Grad lief, während im Besprechungsraum an einem Montag, nach Wochenende ohne Heizung, 16 Grad waren. Das muss wirklich nicht sein.

Also folgender Plan: die (kühlere) Zuluft muss in den Raum kommen. Also wurde kurzerhand ein Loch in die Tür gestichsägt, und eine Belüftung, wie man sie aus den Bädern von zu Hause kennt, eingebaut - Kostenpunkt knapp 4€.

Nun kann unten kühlere Luft in die 5m³ eintreten, aber noch nicht wieder raus. Die Abluft sollte möglichst oben sein, und idealerweise auf der anderen Seite bzw. an der anderen Wand des Raumes. Der lokale Baumarkt brachte mich auf die Idee, ein kurzes 100er-Rohr mit integriertem Mauerabschluss zu kaufen, ebenfalls irgendwas um die 4€.

Auf der Innenseite wurde dann ein handelsüblicher Badlüfter, ca. 90m³/h, 230V, angeschlossen. Der sollte einfach immer laufen und wurde mit reichlich 30 dB(A) beworben. Damit hätte ich mich arrangieren können. Wären es denn 30 dB(A) gewesen. Wir hatten zwar kein geeichtes Messgerät zur Hand, aber die ungeeichten deuteten beide aus einem Meter Entfernung irgendwas +/- 55 dB(A) an, und so klang das auch. Sicher hätte man den Lüfter in der Drehzahl regulieren können, wofür aber wieder ein Phasenanschnittdimmer nötig gewesen wäre, und das hätte dann erstmal ein herbeigerufener Elektriker wieder absegnen müssen. Ich sah die Kosten bei dem Projekt schon explodieren.

Den Lüfter haben wir zum Baumarkt zurückgebracht, das hatte keinen Sinn - und auf Thingiverse diese Datei gefunden: https://www.thingiverse.com/thing:5840308

Dieses Teil also schnell über Nacht durch den 3D-Drucker laufen lassen, und am nächsten Morgen schnell angeschraubt - ausgestattet mit einem be-quiet-Silent-Wings-Lüfter. Das hat zwei Vorteile: erstens sind derartige Lüfter von be quiet, Noctua und wie sie alle heißen unter 20 dB(A) lieferbar, haben einen vergleichbaren Luftstrom von ~90m³/h und arbeiten alle mit 12V, was eine deutlich angenehmere und etwas sicherere Niederspannung ist.

Via A...zon wurde noch eine PWM-Ansteuerungsplatine erworben, um den Lüfter regeln zu können. Sicherlich hätte man auch auf die 12V-Leitung einen regelbaren Widerstand einsetzen können, allerdings hatte die Steuerung für ca. 7€ den Charme, temperaturgestützt regeln zu können. Effektiv lasse ich den Lüfter momentan aber trotzdem einfach auf 100% laufen. Ist nicht laut.

Was nun noch fehlt, ist eine hübschere Kabelführung, in der die (noch) freischwebende Platine für die PWM-Steuerung Platz findet.

Gekostet hat die Installation, alles in allem, ca. 40€ brutto. Und spart jetzt absehbar nahezu ein halbes Jahr den Klimaanlagenbetrieb. In naher Zukunft werde ich sicherlich noch ein-zwei Lüfter im Raum ergänzen, um dort mehr Wirbel zu erzeugen, da das Split-Innen-Gerät signifikant mehr Luftbewegung produziert hat, als es diese kleine Absaugung tut.

Rechnerisch wird mit diesem Lüfter die Luft etwa 16 Mal pro Stunde getauscht, also grob aller vier Minuten. Ganz wird das nicht hinhauen, da es sicherlich Strömungs- und Reibungsverluste gibt, aber die Richtung scheint mir richtig. Oder?

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Printed on: June 21, 2024 at 21:06 o'clock

Member: maretz
maretz Feb 26, 2024 at 16:53:03 (UTC)
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Kann man natürlich so machen - sofern der Lärm aus dem Raum (der ja durch die Öffnungen auch kommt) nich im Besprechungszimmer stört. Ich hätte dann allerdings überlegt aus dem Industriebereich gleich für Schaltschränke mit entsprechendem Filter-Fließ zu nehmen. Ist natürlich etwas mehr Aufwand aber grad Staub wird dann eben nich so einfach reingezogen... Das hängt aber auch von eurer Umgebung ab ob das Sinn macht oder nicht...
Member: chiefteddy
chiefteddy Feb 26, 2024 at 16:55:33 (UTC)
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Hallo,

und was ist nun Deine Frage / Dein Problem? ­čĄö

Gibt es denn eine Temperatur-Überwachung für den Serverraum?

Jürgen
Member: maretz
maretz Feb 26, 2024 at 17:00:39 (UTC)
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Da es bei "Green IT" ist denke ich mal es soll eher ne alternative zu permanent laufenden Klimageräten sein - was ja durchaus Sinn machen kann... Man muss halt schauen wo es passt, ob/welche Vorschriften gelten,... Bei mir wäre zB. die Feuerwehr nich soo begeistert wenn ich einfach Löcher in die Brandschutztür packe (und ich glaube die Stichsäge wäre da auch leicht unterdimensioniert) und die Probleme sind da eher anderer Natur... In vielen kleineren Betrieben wäre das aber ja durchaus eine gangbare Lösung die eben auch einiges an Geld für die Klimageräte sparen kann...
Member: em-pie
em-pie Feb 26, 2024 at 17:10:49 (UTC)
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Moin,

… Bei mir wäre zB. die Feuerwehr nich soo begeistert wenn ich einfach Löcher in die Brandschutztür packe
Nicht nur die Feuerwehr. Die Versicherung, die Brandschäden abdeckt, freut sich noch mehr.
Insbesondere, wenn durch solche Maßnahmen die Brandschutztür (sofern vorhanden) ihre Zulassung verliert.

Ihr solltet in jedem Fall bei dem Vorhaben Brandschutzkonzepte prüfen. Ggf. Müsst ihr sogar Brandschutzklappen einbauen, wenn sich um einen Raum mit definierten Brandschutzvorschriften handelt.
Member: maretz
maretz Feb 26, 2024 at 17:13:27 (UTC)
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Deshalb ja der Hinweis "wo es passt" ... Erstes Problem wäre einfach bei mir das Gäste den Lärm stärker mitbekommen könnten. Feuerwehr? Kein Problem... Versicherung? Stört nich... der Hotelmanager ist eh vor denen da und fragt was man da grad so gesoffen hat... (Und danach ggf. bis zur Stilllegung könnten auch noch dafür sorgen das die anderen Dinge zumindest _mich_ nicht mehr interessieren müssten, Säge an die Tür setzen und ich brauch eh nen anderen Job ;) )
Mitglied: 10749671100
10749671100 Feb 26, 2024 updated at 17:38:55 (UTC)
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Zitat von @maretz:

Ich hätte dann allerdings überlegt aus dem Industriebereich gleich für Schaltschränke mit entsprechendem Filter-Fließ zu nehmen.

Keine schlechte Idee; das überdenke ich.

Zitat von @chiefteddy:

Hallo,

und was ist nun Deine Frage / Dein Problem? ­čĄö

Gar kein Problem. Ich hatte als Beitragstyp "Allgemein" ausgewählt, weil ich meinen Lösungsansatz mit einem Forum teilen wollte, damit andere, die dieses Problem haben, hier ggf. eine Inspiration finden. Wie man es machen, oder nicht machen kann.


Zitat von @em-pie:

Insbesondere, wenn durch solche Maßnahmen die Brandschutztür (sofern vorhanden) ihre Zulassung verliert.
Die Tür ist eine "normale" Zimmertür, deren Feuerwiderstandsgrad sicherlich klar gegen null tendiert. "Serverraum" ist in diesem Kontext als typischer KMU-Serverraum zu verstehen, also das Modell "Abstellkammer mit Patchfeld", welches man im Feld oft antrifft. Dass das keine High-End-Lösung ist, klar. Scheinbar ist es aber dennoch eine immer wieder gefragte Thematik, wie ich bei meiner Recherche merkte.

Zitat von @maretz:

Säge an die Tür setzen und ich brauch eh nen anderen Job ;) )

Klar - ich denke aber, dass aus der Beschreibung deutlich wird, dass das keine allgemeingültig anwendbare Lösung ist, sondern in kleineren Firmen eine Maßnahme, im Winter Strom zu sparen ;)
Member: C.R.S.
C.R.S. Feb 26, 2024 updated at 18:25:49 (UTC)
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Zitat von @10749671100:

Rechnerisch wird mit diesem Lüfter die Luft etwa 16 Mal pro Stunde getauscht, also grob aller vier Minuten. Ganz wird das nicht hinhauen, da es sicherlich Strömungs- und Reibungsverluste gibt, aber die Richtung scheint mir richtig.

Sehe ich skeptisch. Für einen Luftaustausch >10 würde ich in dem Fall einen Lüfter mit ca. der fünffachen Leistung schätzen.
Wieviel überhaupt erforderlich ist, hängt natürlich von der eingebrachten Leistung und den baulichen Gegebenheiten ab. Große Berechnungen wären deshalb hier auch zwecklos. Aber diese kleinen Lüfter haben ja typischerweise 2-3 Watt (12V, 0,2 A von bequiet habe ich erst am Wochenende verbastelt), damit ist nicht viel auszurichten.
Wenn man deinen angenommenen Volumenstrom einsetzt, beispielhaft 200 Pa Druckdifferenz und Wirkungsgrad 0,5: (0,025 m³/s * 200 Pa)/0,5 = 10 W

Also elektrisch 12 W sind schon optimistisch. Nun ist der Raum ungefähr so klein wie ein deutsches Bad, ein typischer Badlüfter (axial, ohne Druckerfordernisse) hat ca. 14 W, und ob dort so hohe Austauschraten erreicht werden, ist auch fraglich. Du hast noch den Vorteil der Zu- und Ableitung in denselben Raum, aber das muss an sich ja gerade durch die hohe Austauschrate kompensiert werden.

Grüße
Richard
Member: ultiman
ultiman Feb 27, 2024 at 00:18:33 (UTC)
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Danke für das Teilen Deiner Erfahrungen. Wir haben hier auch so einen kleinen Raum face-smile . Gerade so groß das wir um das Rack zum Großteil herumgehen können. Nach dem Neubau stand da ein PC als Server. Heute 20 Jahre später ist das Rack voll und 2 Split Klimageräte kühlen da rum.
Viele Grüße
ulti
Member: beidermachtvongreyscull
beidermachtvongreyscull Feb 28, 2024 at 05:46:36 (UTC)
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Moin,

bei meinem Serverraum habe ich etwas mehr als 6kW elektrische Leistung/Heizleistung.

Er ist zum Glück nicht verkoffert, sondern befindet sich an einer Außenwand.

Ich habe eine Kaltgang/Warmgangtrennung gemacht und kann den Raum auf zwei Arten automatisch temperaturstabil halten:

Zwei Klimaanlagen 3kW + 10kW.

Alternativ:
Sowohl Warm- als auch Kaltgang haben Fenster. Ich hab elektrische Fensteraufsteller angebracht, die bei entsprechender Außentemperatur die Fenster kippen. Die Maschinen sorgen für ausreichend Unterdruck im Kaltgang, so dass ich nicht ventilieren muss, wenn die Außentemperatur unter 12°C liegt. Darüber bis 16°C muss ein kleines Gebläse mit 3.000 qm Luftumsatz helfen und darüber braucht es die Klimaanlagen.

Ich würde gerne unsere Büroräume mit der Abwärme heizen, allerdings scheitert es an der Ablufttechnik (nicht genug Platz).

Der Maschinenlärm erfordert Schallschluckverrohrung, damit er nicht hinausgeblasen wird.

Wenn Du den Raum innen abgrenzen kannst, z.B. durch einen Industrievorhang, hast Du zwei Luftzonen. Die 19" Maschinen saugen von vorne an und stoßen nach hinten aus. Dann reduziert sich die Vermischung.