Wysokowydajne rozwiązania dla centrów danych

Udział centrów danych w globalnym zużyciu energii przez sprzęt informatyczny jest znaczny i rosnący. Na przykład energia potrzebna do przetwarzania danych w chmurze na świecie przekroczyła obecnie krajowe zużycie energii w Indiach. Zważywszy, że wydajność energetyczna sprzętu informatycznego jest obszarem priorytetowym, urządzenia chłodnicze zużywające mało energii, pomagające w obniżeniu zużycia całkowitej energii w centrach danych, będą coraz bardziej popularne na całym świecie.

Wybierz wysokoprecyzyjne chłodzenie

Warto sobie uświadomić, że w centrach danych zaledwie 30% energii jest zużywanych na faktyczny sprzęt IT i jednostki pamięci. Pozostała energia jest potrzebna do zasilania szeregu innych urządzeń, takich jak systemy UPS, oświetlenie, nawilżacze/osuszacze, jednostki klimatyzacyjne w pomieszczeniach komputerowych (CRAC), urządzenia do dystrybucji elektryczności, a przede wszystkim do chłodzenia. Wiedząc, że energia potrzebna tylko do chłodzenia centrów danych to 33% całego zużycia, zdasz sobie sprawę, że chłodzenie musi być bardzo wydajne i precyzyjne.

Skorzystaj z oszczędności energetycznych free-coolingu!

W większości Europy free-cooling (chłodzenie swobodne) polegający na chłodzeniu zimnym powietrzem zewnętrznym, w dużym stopniu wpływa na wydajność chłodzenia centrów danych. Chłodzenie swobodne może być bezpośrednie lub pośrednie.

W przypadku bezpośredniego chłodzenia swobodnego, powietrze zewnętrzne jest wykorzystywane głównie do usuwania zysków ciepła generowanych przez sprzęt komputerowy. Idealnie nadaje się do miejsc o dużej wymianie powietrza. Zaletą takiego rozwiązania jest jego skuteczność, ale jego skutkiem ubocznym – mniejsza kontrola nad jakością i wilgotnością powietrza.

W przypadku pośredniego chłodzenia swobodnego powietrze zewnętrzne chłodzi medium wymiany ciepła, które następnie chłodzi urządzenia komputerowe. Takie rozwiązanie daje znacznie większą kontrolę nad jakością i wilgotnością powietrza, a także stabilnością osiąganych warunków. Wadą jest to, że pośrednie chłodzenie swobodne jest mniej wydajne, gdyż różnica temperatur między medium przenoszącym powoduje stratę energii.

Zużycie energii w centrach danych można obniżyć nawet o 40%

Pośrednie chłodzenie swobodne można zastosować w dwóch różnych rozwiązaniach technicznych. W przypadku dużych centrów danych najlepszą opcją jest chłodzenie zewnętrzne z chłodzeniem swobodnym wody chłodzącej. To bardzo uniwersalne i efektywne rozwiązanie, pozwalające zaoszczędzić 30–40% rocznego zużycia energii. Dzięki wentylatorom z silnikami typu EC, osiągnięcie maksymalnej wydajności energetycznej jest możliwe także przy częściowym obciążeniu.

W przypadku mniejszych centrów danych i innych pomieszczeń, w których nie ma miejsca na duże chłodnice zewnętrzne, alternatywą jest system chłodzenia za pośrednictwem bezpośredniego odparowania czynnika chłodniczego. Pozwala to ograniczyć pracę sprężarki i koszty operacyjne.

Lepsze sterowanie wentylatorami poprawia wydajność energetyczną

Wentylatory typu EC to najlepsza opcja do wentylacji centrów danych. Bezszczotkowe silniki wentylatorów są komutowane elektronicznie, a wentylatory wyposażone są w łopatki 3D wykonane z materiału kompozytowego. To przekłada się na mniejszy hałas i niższe zużycie energii, ale także automatyczną adaptację w odpowiedzi na zmienne obciążenie termiczne, zmianę objętości powietrza i ciśnienia statycznego. Dzięki automatycznej optymalizacji pracy wentylatora, dystrybuowana jest tylko taka ilość powietrza, jaka jest potrzebna dla urządzeń informatycznych. Jeśli centrum danych jest częściowo zapełnione sprzętem informatycznym, można w ramach kompensacji zastosować perforowaną podłogę, co umożliwi ograniczenie ilości powietrza i zmniejszenie szybkości przepływu.

Częściowe obciążenia wymagają inteligentnych agregatów chłodniczych z odpowiednimi sprężarkami!

Zastosowanie sprężarek z napędem o zmiennej prędkości zwiększa wydajność w pomieszczeniach o częściowym obłożeniu. Umożliwia także bardziej precyzyjną regulację temperatury i wilgotności. Istnieje również opcja użycia sprężarki rezerwowej (utrzymywanej w trybie czuwania) uzupełniającej pracę sprężarki głównej, w celu zmniejszenia całkowitego zużycia energii.

W budynkach mieszkalnych i mniej złożonych zastosowaniach komercyjnych stosuje się sprężarki spiralne lub rotacyjne zasilane z falownika DC. W systemach bardziej energochłonnych stosuje się rotacyjne sprężarki dwuśrubowe ze zintegrowanymi falownikami AC.

Rozwiązania hybrydowe z opcjami dodatkowymi

W przypadku systemów wielosprężarkowych, dostępny wybór to moduły hybrydowe z tradycyjnymi sprężarkami stosowane w połączeniu ze sprężarkami sterowanymi falownikiem, albo wyłącznie sprężarki sterowane falownikiem. Dzięki temu klienci zawsze zachowują właściwą równowagę między kosztami a wydajnością energetyczną, zależnie od zastosowania. Połączenie falownika i sprężarek śrubowych lub spiralnych (scroll) zapewnia wyższą wydajność, przy zachowaniu podobnych ograniczeń operacyjnych jak w przypadku standardowych urządzeń.

Najważniejszym parametrem centrów danych jest ich niezawodność

Centra danych powinny pracować bezproblemowo 24 godziny na dobę przez siedem dni w tygodniu. To wiąże się z surowymi wymaganiami dotyczącymi niezawodności i jakości podzespołów, ale także redundancji systemu – jeśli jakiś podzespół ulegnie awarii, nie może zakłócić działania systemu. Im większe centrum danych, tym ostrzejsze wymagania w zakresie parametrów krytycznych, czyli niższa tolerancja na błędy, możliwość podtrzymania zasilania, zdublowania procesów czy projektowanie dwóch niezależnych obwodów. Celem jest radykalne ograniczenie przestojów centrum. Brak zasilania nie może trwać długo, bez względu na to, czy awaria nastąpiła w wyniku wypadku czy błędu ludzkiego.

Zaawansowane funkcje sterowania zapewniają dużą niezawodność, optymalizację obciążenia cieplnego oraz ułatwiają zarządzanie free-coolingiem

Aby osiągnąć idealną kontrolę, najważniejsze elementy systemu muszą komunikować się ze sobą i wchodzić w interakcje. Skutecznym rozwiązaniem jest kontrolowanie lokalnego systemu za pomocą zintegrowanej strony internetowej, która ułatwia monitorowanie pracy menedżerowi systemów centrum danych. Także status systemów powinien być w łatwy sposób monitorowany, np. za pomocą zwykłego tabletu lub komputera.

Maksymalna kontrola wody chłodzącej!

Jeśli chodzi o przepływ i temperaturę wody chłodzącej, najważniejsza jest kontrola parametrów i monitoring w ciągu całego cyklu pracy. Np. wyższa temperatura wody lodowej, gdy wartości obciążenia są niskie, powoduje zwiększenie wydajności, a przy większym wykorzystaniu swobodnego chłodzenia można ograniczyć czas pracy sprężarki. I odwrotnie, jeśli da się zmniejszyć wilgotność, wówczas można w drodze kompensacji utrzymywać niższą temperaturę wody chłodzącej, co spowoduje wydajniejsze i szybsze usuwanie wilgoci.

Serwerownie wymagają wydajnych, ale małych systemów chłodzących

Idealne rozwiązanie do serwerowni to moduł z bezpośrednim odparowaniem czynnika chłodniczego, zdalnym skraplaczem oraz pionowym przepływem powietrza i dystrybucją powietrza bezpośrednio do serwerowni. Wymaga to jednoczesnego spełnienia różnych wymogów instalacyjnych oraz możliwości personalizacji instalacji.

Zintegrowane rozwiązania do małych centrów danych zapewniają wysoki współczynnik kW/m2, a zajmują mało miejsca

Wbrew nazwie małe centra danych często zużywają duże ilości energii, jeśli mieszczą się w nich serwery kasetowe (typu rack). Ten problem rozwiązują najlepiej agregaty kasetowe, które skutecznie usuwają duże ilości gorącego powietrza. To rozwiązanie eliminuje potrzebę stosowania podniesionych podłóg do dystrybucji powietrza, co ogranicza początkowe koszty instalacji.

W przypadku średnich centrów danych oferujemy spersonalizowane, energooszczędne rozwiązania

Jeśli centrum ma działać całodobowo przez cały rok, najwydajniejszym energetycznie rozwiązaniem dostępnym na rynku jest połączenie wewnętrznych modułów, chłodzonych wodą do klimatyzacji i agregatów chłodniczych wykorzystujących chłodzenie swobodne. Typowa konfiguracja obejmuje przepływ powietrza pod podniesioną podłogą oraz stojaki w ciepłych i zimnych korytarzach, co maksymalizuje wykorzystanie energii, działanie oraz podwyższa współczynnik kW/m2. W przypadku centrów, w których wytwarzana jest bardzo duża ilość ciepła, najlepszym wyborem będą zwykle duże agregaty chłodnicze chłodzone powietrzem wyposażone w falowniki.

Duże centra danych generują olbrzymie ciepło, co wymaga poprowadzenia instalacji pod podniesioną podłogą

Duże, nowoczesne centra danych wymagają zaawansowanego chłodzenia o dużej wydajności, w tym klimatyzatorów z wentylatorami. Moduły powinny mieć osobne sekcje wentylatorów oraz być zoptymalizowane pod kątem montażu pod podwyższoną podłogą, z rygorystyczną kontrolą ciśnienia w przestrzeni podpodłogowej. Gwarancją niezawodnej pracy i oszczędności jest konstrukcja modułowa i zastosowanie free coolingu (chłodzenia swobodnego). Wiele instalacji w bardzo dużych centrach danych w Europie Północnej zostało precyzyjnie zrealizowanych dzięki wykorzystaniu free coolingu przez większość roku oraz bezpiecznemu zasilaniu, często w negocjowanych, konkurencyjnych cenach. W wielu przypadkach zasilanie można pozyskiwać z dwóch lub więcej elektrowni wodnych w regionie, co gwarantuje najwyższą niezawodność i stwarza lepsze możliwości w negocjowaniu warunków handlowych.