Diagonallüfter 50 Prozent mehr Kühlleistung für Rechenzentren

Redakteur: Kristin Rinortner

Bei hohen Kühllasten werden Axiallüfter mit gegenläufig drehenden Rotoren montiert. Das geht einher mit höherem Energieverbrauch und Betriebsgeräusch. Diagonallüfter bieten hier eine Alternative.

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Elektronikkühlung: 
Der Diagonallüfter DiaForce liefert 50 Prozent mehr Kühlleistung bei einer Geräuschentwicklung von 6 dB(A). Der Lüfter wurde für den Einsatz in Rechenzentren und Basisstationen konzipiert.
Elektronikkühlung: 
Der Diagonallüfter DiaForce liefert 50 Prozent mehr Kühlleistung bei einer Geräuschentwicklung von 6 dB(A). Der Lüfter wurde für den Einsatz in Rechenzentren und Basisstationen konzipiert.
(Bild: ebm-papst)

Die steigende Packungsdichte in Serverschränken und der stetig zunehmende Leistungsdurchsatz werden für die Elektronikkühlung zur Heraus­forderung. Speziell für Applikationen mit hohen Verfügbarkeitsanforderungen, wie z.B. in Rechenzentren oder Basisstationen für den Mobilfunk, hat ebm-papst den Diagonallüfter DiaForce entwickelt.

In der Elektronikkühlung werden bisher überwiegend Axiallüfter eingesetzt, welche bei immer höherer Kühlleistung und kompakteren Bauformen jedoch an ihre Grenzen stoßen. In diesen Anwendungen gibt es wenig Platz und es ist oft unmöglich, einfach mehr oder größere Lüfter zu verbauen. Um trotzdem die Kühlleistung zu erhöhen, wurden häufig zwei Axiallüfter mit gegenläufig drehenden Rotoren montiert, was aber für einen höheren Energieverbrauch und ein deutlich steigendes Betriebsgeräusch sorgt. Passend für diese speziellen Herausforderungen hat ebm-papst einen anderen Ansatz verfolgt und den Diagonallüfter DiaForce entwickelt.

Trend bei Lüftern: Diagonal statt Axial

Wie bei einem Axiallüfter erfolgt auch beim DiaForce das Einsaugen und Ausblasen in axialer Richtung. Gegenüber einem Radiallüfter hat das konstruktionstechnische Vorteile bei der Integration in die Applikation. Der Pluspunkt des DiaForce liegt in der einzigartigen Geometrie von Laufrad und Gehäuse, wodurch Verwirbelungen minimiert werden und gleichzeitig der Druckaufbau erhöht wird.

Diese aerodynamischen Optimierungen sorgen für eine deutliche Geräuschreduzierung um 6 dB(A) und das bei einer bis zu 50 % höheren Luftleistung. Diese wird im Normalbetrieb jedoch häufig nicht benötigt, da Lüfter in der Elektronikkühlung oft nur im Teillastbetrieb arbeiten. Eine ausreichende Leistungsreserve ist aber für die Betriebssicherheit in diesen sensiblen Bereichen entscheidend.

Der Unterschied zwischen Diagonallüfter und Axiallüfter

Auf den ersten Blick unterscheiden sich Diagonallüfter von ebm-papst nur wenig von Axiallüftern. Die Luft wird axial angesaugt, die Ausströmung erfolgt jedoch diagonal. Durch die konische Rad- und Gehäuseform wird die angesaugte Luft beim Diagonallüfter höher verdichtet. Im direkten Vergleich zu Axiallüftern gleicher Baugröße und vergleichbarer Leistung überzeugen Lüfter dieser Bauart durch geringere Betriebsgeräusche bei hohen Drücken. Sie sind besonders geeignet für kühlintensive Applikationen mit hoher Bauteilekonzentration. Die technischen Daten der unterschiedlichen Varianten im Überblick: Die Betriebsspannungen reichen von 9 bis 72 VDC. Die Luftfördermengen beträgt maximal 1100 m³/h. Die Leistungsaufnahme im Bereich von 19 bis 360 W ist sehr gering. Die Einsatzbereiche der Diagonallüfer sind bis 1500 Pa spezifiziert.

Betriebssicherheit für hohe Verfügbarkeitsanforderungen

Zum Einsatz kommt der Diagonallüfter beispielsweise zur Kühlung von Elektronik mit hohen Verfügbarkeitsanforderungen wie in Rechenzentren für den Mobilfunkstandard 5G, für autonomes Fahren oder bei Clouddiensten.

Durch seine Leistungsmerkmale sei der DiaForce bereits heute den zukünftigen Anforderungen der Elektronikkühlung gewachsen, so ebm-papst. Erste Muster des DiaForce sind bereits verfügbar, der Serienstart in der Baugröße 119 mm x 119 mm ist im Frühjahr 2021 geplant.

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