Das Inge­nieurs­leben wäre so viel einfa­cher, gäbe es die perfekte Ener­gie­um­wand­lung. Doch in unserer Welt gibt es nun einmal überall Verluste: ­Server, Netz­werkarchitektur oder Solar­wech­sel­richter werden heiß – ihre elek­tri­sche Verlust­leis­tung (Pv) wandelt sich in Wärme­leis­tung glei­cher Größe und lässt die Tempe­ratur der zur Kühlung bereit­ge­stellten Luft ansteigen (∆T). Kühlt man die Bauteile nun zum Beispiel per Luft­strom, braucht man nur noch die spezi­fi­sche Wärme­ka­pa­zität der Luft (cp) und deren Dichte (ϱ) zu kennen und kann ausrechnen, welchen Volu­men­strom (V̇) der Lüfter für eine maximal zuläs­sige Erwär­mung der Luft bereit­stellen muss.

High Perfor­mance, Low Carbon:

ebm-papst inter­pre­tiert die Kühlung von Rechen-zentren neu. Unsere effi­zi­enten Kühl­lö­sungen verbinden Ener­gie­ef­fi­zienz mit hoher Leis­tungs­dichte.

Jetzt zuver­läs­sige Kühlung sicher­stellen

In der Regel ist diese Rech­nung jedoch nur eine erste Annä­he­rung, auf die eine aufwen­dige Model­lie­rung und Ther­mo­si­mu­la­tion folgt. Neben der konkreten Geome­trie der Einbau­si­tua­tion geht es dabei vor allem um den Wärme­über­gangs­wi­der­stand aller betei­ligter Mate­ria­lien wie etwa Bauteil, Bauteil­gruppe, Luft im Innen­raum, Umhau­sungen und Luft im Außen­raum. Bei Fest­kör­pern kommt man noch relativ leicht zu stim­migen Simu­la­tionen, wenn man Masse und Wärme­über­gangs­wi­der­stand einzelner Mate­ria­lien — wie etwa von Kupfer oder Kunst­stoffen – kennt.

ebm-papst im Rechen­zen­trum

Schon baulich gesehen gleicht kein Rechen­zen­trum dem anderen. Deshalb gibt es mit ebm‑papst auch nicht nur eine gute Lösung, sondern viele verschie­dene.

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Aller­dings kann es auch hier knifflig werden, wenn es beispiels­weise um den Wider­stand an Bauteil­kon­takten geht, also um den Über­gang zwischen Einzel­teilen von Baugruppen. Hier spielen Faktoren wie Ober­flä­chen­rau­ig­keit, im Kleb­stoff einge­schlos­sene Luft­bläs­chen oder Lücken eine Rolle. Die größte Heraus­for­de­rung bei der Ther­mo­si­mu­la­tion sind aber immer die Wärme­über­gänge von Fest­kör­per­ober­flä­chen zur Luft und anders­herum, von denen es in konkreten Bausi­tua­tionen oft gleich mehrere hinter­ein­ander gibt. Exakte Simu­la­tionen sind wichtig, da schon eine Tempe­ra­tur­dif­fe­renz von ein oder zwei Kelvin signi­fi­kanten Einfluss auf die Lebens­dauer elek­tro­ni­scher Bauele­mente hat.