Erittäin suurta energiatehokkuutta datakeskuksiin

Datakeskusten osuus maailman IT:n energiankulutuksesta on merkittävä ja se tulee kasvamaan jatkuvasti. Pilvipalvelujen pyörittämiseen tarvittava energia ylittää esim. Intian koko energiankulutuksen. Koska energian säästö on priorisoitu alue, pieneen energiankulutukseen keskittyvä laitteisto voi katkaista tämän trendin kaikkialla maailmassa.

Valitse tarkka jäähdytys

On tärkeää ymmärtää, että ainoastaan 30 % datakeskuksen energiakulutuksesta johtuu IT-laitteistosta ja tallennusyksiköistä. Loput energiasta syötetään sähkönä useille muille yksiköille, kuten UPS-järjestelmälle, valaistukselle, kostutus-/kuivauslaitteistolle, CRAC-yksiköille (datatilan ilmastointi), virranjakoyksiköille ja ennen kaikkea jäähdytykseen. Pelkkä datasalin jäähdytys vastaa jopa 33 % kokonaisenergiankulutuksesta, joten jäähdytyksen täytyy olla tehokasta sekä tarkkaa.

Hyödynnä vapaajäähdytyksen energiaedut!

Suurimmassa osassa Eurooppaa vapaajäähdytys tai kylmä ulkoilma voi vaikuttaa merkittävästi datakeskusten jäähdytystehoon. Vapaajäähdytys jaetaan suoraan ja epäsuoraan vapaajäähdytykseen. Suoraa vapaajäähdytystä käytettäessä ulkoilman annetaan jäähdyttää suoraan IT-laitteiston synnyttämä lämpö. Tämä sopii saleihin, joissa on suuri ilmanvaihto. Etuna sen tehokkuus, haittapuolena että ilmanlaatu ja ilmankosteus eivät ole yhtä hyvin hallinnassa. Epäsuorassa vapaajäähdytyksessä ulkoilma jäähdyttää lämmönsiirtoaineen, joka puolestaan jäähdyttää IT-laitteiston. Tämä mahdollistaa paremman ilmanlaadun ja ilmankosteuden hallinnan, sekä parantaa myös turvallisuutta. Haittapuolena on epäsuora vapaajäähdytys, joka ei ole yhtä tehokas, kaksi siirtoa lämmönsiirtoaineeseen aiheuttavat energiahävikkejä.

Datakeskuksen energiankulutusta voidaan pienentää jopa 40 %

Epäsuoraa vapaajäähdytystä voidaan käyttää kahdella tavalla. Suurissa datasaleissa käytetään ulkoista jäähdytystä ja vapaajäähdytystä jäähdytysvedellä, joka on monipuolinen ja tehokas ratkaisu ja joka voi pienentää vuotuista energiankulutusta jopa 30–40 %. Käyttämällä elektronisesti kommutoituja puhallinmoottoreita (EC-puhaltimia), tämä energiatehokkuus maksimoidaan myös osittaisella kuormalla.

Pienemmissä datasaleissa ja kun suuria ulkoisia jäähdyttimiä on vaikea sijoittaa, käytetään jäähdytysveden suorahöyrystysjärjestelmää. Se minimoi kompressorikäytön ja laskee käyttökustannuksia.

Parempi puhaltimien hallinta parantaa tehokkuutta

EC-puhaltimet ovat huippuluokan puhaltimet datakeskuksen ilmanvaihtoon. Harjattomat puhaltimet ovat elektronisesti kommutoituja ja niissä on komposiittimateriaalista valmistetut siipipyörät. Tämä vähentää ääntä ja energiankulutusta ja mahdollistaa mukautumisen lämpökuorman, ilmamäärien ja staattisen paineen muuttuessa.

Automaattisella puhallinoptimoinnilla jaetaan vain juuri IT-laitteiston tarvitsema ilmamäärä. Jos datasali on vain osittain täytetty, tätä kompensoidaan rei’itetyillä lattialevyillä ilmamäärien sovittamiseksi ja ilmavirtojen nopeuksien laskemiseksi.

Osittaiset kuormat edellyttävät älykkäitä kompressoriratkaisuja!

Tehokkuutta voidaan nostaa osittaisten kuormien yhteydessä käyttämällä nopeussäädettäviä kompressoreita. Lämpötilaa ja ilmankosteutta voidaan säätää tarkemmin. Voit myös käyttää varakompressoreita (jotka muuten seisovat valmiustilassa) pääkompressorin täydentämiseksi kokonaisenergiankulutuksen laskemiseksi.

Myös jäähdytysyksiköt ovat kehittyneet ja tulleet tehokkaammiksi, joten nekin voivat hallita osittaisia kuormia. Tämä on invertteritekniikan ansiota. Kerrostaloissa ja pienemmissä kaupallisissa kohteissa käytetään scroll- ja pyöriviä kompressoreita, joita käytetään DC-invertterillä. Enemmän energiaa vaativissa järjestelmissä käytetään kaksinkertaisia ruuvikompressoreita sisäänrakennetuilla AC-inverttereillä.

Hybridit antavat lisää valinnanvaraa

Multikompressoriyksiköissä voidaan valita hybridi, jossa perinteisiä kompressoreita käytetään taajuusohjattujen kompressorien rinnalla, tai pelkät taajuusohjatut kompressorit. Tällä tavoin asiakas löytää aina sopivan energiatehokkuuden ja kustannusten sekoituksen käyttötarkoituksen mukaan. Taajuusohjattujen ja ruuvit- tai scroll-kompressorien yhdistelmä tarjoaa parhaan hyötysuhteen samalla kun käyttörajat vastaavat tavallisia yksiköitä.

Datakeskuksissa luotettavuus ratkaisee

Datakeskuksen tavoitteena on jatkuva ja ongelmaton toiminta 24/7. Tämä asettaa korkeat vaatimukset luotettavuudelle ja komponenttien laadulle, mutta edellyttää myös redundanssia: Jos joku osa lopettaa toimintansa, se ei saa häiritä kokonaisuutta. Mitä suurempi datakeskus, sitä korkeammat vaatimukset: virhetoleranssi, kestävyys sähkökatkoksen yhteydessä, kaksinkertainen virransyöttö ja kaksinkertaiset riippumattomat piirit ovat esimerkkejä tärkeistä parametreista. Tavoitteena on lyhentää merkittävästi laitteiston seisonta-aikaa. Seisokki saa kestää vain kymmeniä minuutteja riippumatta siitä, onko siinä onnettomuus vai inhimillinen tekijä.

Edistykselliset valvontatoiminnot takaavat redundanssin, optimoidun termisen kuorman ja yksinkertaisen vapaajäähdytyksen käsittelyn

Tarvittavan ohjauksen vuoksi tärkeiden järjestelmäkomponenttien on kommunikoitava ja vuorovaikutettava. Yksi tehokas tapa on ohjata paikallista verkkoa integroidun sivuston kautta, joka selkeyttää ja helpottaa datakeskuksen käyttövastaavan työtä. Myös järjestelmän tilaa on voitava valvoa helposti, esim. tavallisella tabletilla.

Ohjaa jäähdytysvettä optimaalisesti!

Ohjaus ja valvonta ovat erityisen tärkeitä, kun kyse on jäähdytysveden virtauksesta ja lämpötilasta. Sallimalla jäähdytysveden korkeamman lämpötilan pienen kuormituksen yhteydessä voimme parantaa tehokkuutta ja lisäämällä vapaajäähdytyksen käyttöä voimme lyhentää kompressorien käyntiaikoja. Vastaavalla tavalla ilmankosteuden alennusvaatimus voi aiheuttaa sen, että jäähdytysveden lämpötilaa on laskettava, koska kuivaus toimii silloin paremmin ja nopeammin.

Palvelinhuone tarvitsee tehokkaan ja kompaktin jäähdytysjärjestelmän

Ihanteellinen ratkaisu on suorahöyrystävällä etäsijoitetulla lauhduttimella varustettu yksikkö pystysuorilla ilmavirroilla ja ilmanjaolla suoraan palvelintilaan. Tämä mahdollistaa erilaisten asennusvaatimusten täyttämisen samalla kun laitteistosta tulee luotettava ja tehokas. Asiakkaan on mahdollista räätälöidä oma tehokas ratkaisu.

Integroidut ratkaisut pieniin datakeskuksiin tarjoavat korkean kW/m2-suhteen minimaalisella pinta-alalla

Pienet datakeskukset voivat nimestään huolimatta vaatia korkeaa energiatiheyttä blade-palvelimia käytettäessä. Tämä hoidetaan parhaiten blade-jäähdytysyksiköillä, jotka kuljettavat tehokkaasti pois suuria lämpömääriä. Tätä ratkaisua käytettäessä ei tarvita asennuslattiaa ilmanjakoa varten, mikä pienentää asennuskustannuksia.

Keskisuuriin datakeskuksiin on ainutlaatuisia ja energiatehokkaita ratkaisuja

Kun toiminnan on jatkuttava joka päivä, sisälle sijoitettujen vesijäähdytteisten ilmankäsittely-yksiköiden ja vapaajäähdytysyksiköiden yhdistelmä on markkinoiden energiatehokkain ratkaisu. Tyypillinen ratkaisu käyttää asennuslattian alapuolisia ilmavirtoja ja räkkiratkaisuja lämpimissä ja kylmissä käytävissä, jolloin saadaan maksimaalinen energiankäsittely, optimaalinen toiminta ja korkea kW/m2-suhde. 

Jos käsiteltävät lämpömäärät ovat erittäin suuria, käytetään usein ilmajäähdytteisiä, invertteriohjattuja jäähdytysyksiköitä.

Suurissa datakeskuksissa syntyy paljon lämpöä, mikä edellyttää asennuslattian asennuksen

Suuret nykyaikaiset datakeskukset vaativat tehokkaan jäähdytyksen ja suuren jäähdytyskapasiteetin, esim. ylipainepuhaltimilla varustetuilla ilmastointiyksiköillä. Yksiköissä on oltava erilliset puhallinosiot ja niiden on oltava optimoituja asennukseen asennuslattian alle lattian alapuolisen paineen ohjauksella.

Moduulirakenne ja vapaajäähdytyksen käyttö varmistavat luotettavan toiminnan ja alhaiset kustannukset. Pohjois-Eurooppaan on asennettu suuria datakeskuksia juuri hyvän vapaajäähdytyksen saatavuuden vuoksi suurimman osan vuodesta sekä erinomaisten ja luotettavien sähköntoimitusten vuoksi kilpailukykyisiin hintoihin. Joissakin tapauksissa sähkö voidaan toimittaa kahdesta riippumattomasta vesivoimalasta, mikä antaa ylivertaista turvallisuutta energiapuolella.