Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Systemy chłodzenia centrów danych

Nowe rozwiązania serwerów mają wyższe dopuszczalne temperatury pracy i tolerancję zmienności parametrów, dzięki temu temperatura w serwerowni może być wyższa.
Nowe rozwiązania serwerów mają wyższe dopuszczalne temperatury pracy i tolerancję zmienności parametrów, dzięki temu temperatura w serwerowni może być wyższa.
Fot. K. Kuczyński

Centra danych zmieniają się – przetwarzane są w nich coraz większe ilości danych, co bezpośrednio przekłada się na wymagania względem stosowanych instalacji (w tym klimatyzacji), zarówno pod względem technicznym, jak i ekonomicznym. Ich jednoczesne spełnienie nie jest łatwym zadaniem – parametry techniczne muszą iść w parze ze skutecznością i niezawodnością.

W artykule:

• Przegląd ciekawych rozwiązań technologicznych stosowanych w systemach chłodzenia serwerowni
• Metody chłodzenia urządzeń w serwerowniach
• Efektywność energetyczna i optymalizacja centrów danych

Zadaniem klimatyzacji centrów danych nieodmiennie pozostaje utrzymanie odpowiedniej temperatury urządzeń elektronicznych. Przekroczenie maksymalnej dopuszczalnej temperatury urządzenia jest jedną z najczęstszych przyczyn poważnych awarii, na co w niektórych procesach biznesowych absolutnie nie można sobie pozwolić. Dlatego urządzenia klimatyzacyjne do centrów danych (zwanych czasem serwerowniami) muszą cechować się niezawodnością i skutecznością w odbieraniu zysków ciepła niezależnie od panujących warunków (np. temperatury zewnętrznej). Jest to coraz większe wyzwanie – lawinowo rosnąca ilość przetwarzanych danych wymaga większej mocy obliczeniowej urządzeń.

Nowe technologie (np. serwery blade) sprawiają, że w mniejszej przestrzeni można „upakować” więcej mocy obliczeniowej. Przekłada się to na wzrost gęstości mocy szaf z serwerami, a tym samym na ogromne zyski ciepła – mówimy o wysokiej gęstości mocy, poczynając od 7 kW na szafę, a w dzisiejszych rozwiązaniach z pojedynczej szafy IT trzeba odprowadzać 15–25 kW, nie są też rzadkością większe zyski (np. 40 kW).

Taki rozwój centrów danych stawia dwa ogromne wyzwania: skuteczne i niezawodne odprowadzenie dużych zysków ciepła (high density) oraz energooszczędność budynku centrów danych, a właściwie optymalne zużycie energii, gdyż oszczędności nie mogą następować kosztem niezawodności. Warto przypomnieć, że konstrukcja agregatów musi przystawać do wymaganego poziomu niezawodności (np. dla centrum danych TIER III i TIER IV według standardów certyfikacyjnych Instytutu Uptime konstrukcja musi zapewniać 99,99% dostępności). Oznacza to w wielu wypadkach konieczność stosowania systemów redundantnych, czyli uzupełnienia każdej szafy klimatyzacyjnej o jej odpowiednik, który w razie awarii może w krótkim czasie przejąć jej zadania. Przykładowo szafy klimatyzacji precyzyjnej Montair z oferty Klima-Therm mają możliwość pracy redundantnej wbudowanej, co pozwala na naprzemienne sterowanie aż 12 jednostkami.

Metody chłodzenia

Do chłodzenia urządzeń w serwerowni stosuje się następujące rozwiązania (są one w ofercie m.in. firmy Vertiv, d. Emerson):

  • systemy z wodą lodową – wysokosprawne agregaty wody lodowej i agregaty wykorzystujące free cooling przez cały rok,
  • adiabatyczne systemy wody lodowej, np. opatentowane urządzenie Liebert AFC – agregat ze stuprocentowym free coolingiem,
  • system odparowania bezpośredniego: „ekonomizer” pompowanego czynnika, szeregowe urządzenia chłodnicze połączone z zewnętrznymi skraplaczami mikrokanałowymi. Mogą one działać z wysoką temperaturą powietrza powrotnego,
  • rozwiązanie z free coolingiem ewaporacyjnym – pośredni wymiennik powietrze/powietrze i technologie odparowania w jednym, bez wykorzystania energochłonnych sprężarek.

Najczęściej stosuje się tzw. szafy klimatyzacji precyzyjnej, których sercem jest agregat wody lodowej.

Współczesne szafy – jak np. rozwiązanie Uniflair Schneider Electric – cechują się zintegrowaniem wszystkich elementów elektrycznych i hydraulicznych w jednej obudowie. Możliwa jest fabryczna instalacja m.in. obiegu free coolingu, podstawowych pomp, napędów o zmiennej prędkości czy zbiorników wody. Dzięki takiej koncepcji poziom dostępności jest większy, a rozwiązania takie jak wbudowany automatyczny przełącznik toru zasilania (gwarancja zasilania z dwóch źródeł), przyłącze do dodatkowego zewnętrznego zasilacza UPS czy komunikacja sieciowa bez urządzenia master lub zewnętrznego zmniejsza awaryjność urządzenia.

Przy zastosowaniu „klasycznych” szaf klimatyzacji precyzyjnej z agregatami wody lodowej w strefie HD można zastosować dwa rozwiązania technologiczne:

  • klimatyzację in-row (rzędową)
  • klimatyzację z nadmuchem pod podłogę.

W rozwiązaniu in-row szafy ustawione są w rzędach z szafami serwerowymi, tworząc tzw. zimne i ciepłe korytarze, które muszą być wyraźnie rozdzielone. Przepływy powietrza w takim rozwiązaniu uzależnione są od rozmieszczenia szaf – bez przerwy technologicznej nie można zatem zmienić ich ustawienia. Rozwiązanie to pochłania także więcej cennej przestrzeni.

 

W przypadku nadmuchu pod podłogę (musi to być oczywiście odpowiednio wykonana podłoga techniczna) zimne powietrze doprowadzane jest do każdego punktu szafy, natomiast otwarta strefa gorąca stanowi swego rodzaju bufor, przejmujący ciepło podczas ewentualnej awarii klimatyzacji. Wpływa także na bardziej równomierny niż w przypadku klimatyzacji rzędowej rozkład ciepła w samej szafie serwerowej. Różnica temperatury między przodem a tyłem urządzenia jest mniejsza, co dobrze wpływa na jego żywotność, gdyż urządzenia elektroniczne źle znoszą wahania temperatury.

W przypadku stosowania nadmuchu przez podłogę bardzo ważne jest zapewnienie odpowiedniej dystrybucji powietrza. Przykładem może być stosowany przez Fast Group system rozwiązań firmy Tate. Składają się na niego specjalnie zaprojektowane kratki nawiewne Direct Aire (umożliwiają chłodzenie szaf o gęstości ponad 25 kW na jednostkę, podczas gdy dla kratek tradycyjnych wartość ta wynosi ok. 6–7 kW na szafę), które zapewniają, że 93% powietrza wydmuchiwanego przez kratkę (w porównaniu do 50% zapewnianego przez kratkę tradycyjną) trafia na przód szafy serwerowej.

 

Czytaj też: Nowoczesne chłodzenie serwerowni i data center >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
Dostęp za pomocą SMS czasowo zawieszony







Reklamacje usługi prosimy zgłaszać przez formularz reklamacyjny
Masz już abonament - zaloguj się:
:
:
zapomniałem hasła
Nie posiadasz konta - kliknij i załóż »
Nie masz abonamentu - wykup dostęp:
Abonament umożliwia zalogowanym użytkownikom dostęp do wszystkich płatnych treści na naszym portalu.
Dostępne opcje abonamentowe:
Bezpłatny dostęp dla prenumeratorów magazynu (365 dni) - 0,00 zł
Dostęp do treści elektronicznych portalu rynekinstalacyjny.pl dla prenumeratorów miesięcznika "Rynek Instalacyjny", którzy mają opłaconą roczną prenumeratę papierową.
Bezpłatny dostęp dla prenumeratorów magazynu (730 dni) - 0,00 zł
Dostęp do treści elektronicznych portalu rynekinstalacyjny.pl dla prenumeratorów miesięcznika "Rynek Instalacyjny", którzy mają opłaconą 2-letnią prenumeratę papierową.
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do portalu - 130,00 zł
Prenumerata + dostęp do treści portalu ► ZAMÓW
Pakiet: dwuletnia prenumerata papierowa (20 numerów) + dwuletni dostęp do portalu - 240,00 zł
Prenumerata + dostęp do treści portalu ► ZAMÓW
Prenumerata edukacyjna - wersja papierowa + NOWOŚĆ: roczny dostęp do portalu - 90,00 zł
dla studentów: prenumerata + dostęp do treści portalu
Prenumerata elektroniczna (30 dni) - 18,00 zł
30-dniowy dostęp do wszystkich płatnych treści portalu
Prenumerata elektroniczna (365 dni) - 98,00 zł
Roczny dostęp do wszystkich płatnych treści portalu
Prenumerata elektroniczna (730 dni) - 180,00 zł
Dostęp dwuletni do wszystkich treści publikowanych w portalu
Bezpłatny dostęp dla prenumeratorów magazynu (30 dni) - 0,00 zł
Bezpłatny dostęp dla prenumeratorów magazynu (30 dni), tylko w ramach promocji redakcyjnych.
Regulamin korzystania z portalu RynekInstalacyjny.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:
   06.09.2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Konkurs dla małych projektantów! Spraw prezent swojemu dziecku »

wentylacja

 



Obejrzyj film o bezinwazyjnej renowacji rur » Jakich zabezpieczeń wentylacyjnych potrzebujesz »
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Jakie są korzyści z montażu stropów z rekuperacją w salach operacyjnych »

rekuperacja w salioperacyjnej

 



10 pytań o sterowanie ogrzewaniem grzejnikowym » Oszczędzaj nawet do 63% na zużyciu wody »
sterownik do pompy wodnej
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy automatyzacja klimatyzacji musi być droga »

automatyzacja klimatyzacji

 



Poznaj zalety pomp nowej generacji » 5 powodów, dla których warto zainwestować w pompę ciepła »
pompy woda powietrze pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Polecamy sprawdzone metody na pomiar spalin w zamkniętym pomieszczeniu »

pomiar spalin

 



Jakie produkty pomogą ci w walce o czyste powietrze » Serwis pompy ciepła bez problemów - jak to zrobić »
program czyste powietrze serwis pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Jak działa technologia klimatyzacji bez przeciągów »

wentylacja

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
5/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 5/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - OZE w zakładach WOD-KAN
  • - Filtry antysmogowe do central
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl