Ինչպես ընտրել տվյալների կենտրոնների համար նախատեսված օդի մշակման միավոր (AHU)

Օդի մշակման միավորների տեսակների հասկացություն. CRAC և CRAH՝ տվյալների կենտրոնների հովացման համար

CRAC և CRAH միավորների հիմնարար տարբերությունները շահագործման և կառուցվածքի առումով

Համակարգիչների սենյակների օդի պայմանական սառեցման (CRAC) և համակարգիչների սենյակների օդի փոխադրման (CRAH) համակարգերի սառեցման մոտեցումները իրարից բավականին տարբեր են: Ավանդական CRAC սարքերը աշխատում են սովորական կլիմայական սարքերի նման՝ օգտագործելով սառնագող սեղմման ցիկլեր: Այս գործընթացի ընթացքում սառը սառնագողը կլանում է տաք սերվերների դուրս եկող օդի ջերմությունը: Մյուս կողմից՝ CRAH համակարգերը մոտենում են սառեցմանը սառը ջրի փողոցների միջոցով: Երբ օդը շարժվում է այդ փողոցների վրայով, այն սառչում է՝ առանց անմիջապես տեղում սառնագողի ցիկլավորման կարիքի: Այս մոտեցման հետաքրքրությունն այն է, որ CRAH-ները կարող են անմիջականորեն միացվել կենտրոնական սառնարանային կայաններին, ինչը ընդհանուր առմամբ դրանք ավելի էներգաարդյունավետ դարձնում: Ջերմային արդյունավետության տվյալներն ուսումնասիրելիս պարզվում է, որ CRAC համակարգերը սովորաբար մոտ 30% ավելի շատ էներգիա են օգտագործում ամեն մեկ տոննա սառեցման համար, որը նրանք ապահովում են: Ուստի շատ տվյալների կենտրոններ ընտրում են CRAH լուծումները՝ խոշորամասշտաբ գործարկումներ իրականացնելիս, որտեղ արդյունավետությունն առավել կարևոր է:

Կիրառման սցենարներ. Ե՞րբ ընտրել CRAC-ը կամ CRAH-ը տվյալների կենտրոններում

Փոքր սերվերային սենյակների համար, որոնք չեն գերազանցում 500 կՎտ հզորությունը, CRAC միավորները շատ լավ են աշխատում, քանի որ դրանք ավելի հեշտ է տեղադրել և ունեն ցածր սկզբնական ծախսեր, ինչը դրանք դարձնում է հին սարքավորումները թարմացնելու համար հիանալի ընտրություն: Ընդ որում, CRAH համակարգերը սկզբում ավելի մեծ ներդրում են պահանջում, սակայն հիանալի են աշխատում ավելի մեծ տվյալների կենտրոններում, որտեղ սպառման հզորությունը գերազանցում է 1 մեգավատը: Այս ջրով սառեցվող համակարգերը ավելի լավ են կարգավորում խիտ սերվերային կոնֆիգուրացիաները, քան օդային այլընտրանքները, հատկապես այն դեպքերում, երբ կապոնների խտությունը տատանվում է 15-ից 30 կիլովատ կապոնի մակերեսի վրա: Պահպանումները շարունակական սպասարկման և էներգիայի հաշիվների վրա ժամանակի ընթացքում հաճախ արդարացնում են ավելի բարձր գնով ձեռքբերումը: Որոշ ընկերություններ իրականում հաջողությամբ օգտագործում են խառը մոտեցումներ նաև: Նրանք թողնում են CRAH-ին կատարել սովորական սառեցման անհրաժեշտությունները, մինչդեռ CRAC միավորները պահում են պատրաստակամության մեջ՝ այն զբաղված շրջանների համար, երբ ավելցուկային սառեցման հզորություն է անհրաժեշտ: Այս տեսակի կազմաձևումը ընկերություններին տալիս է ինչպես աճելու, այնպես էլ հարմարվելու հնարավորություն՝ իրենց համակուտակիչային պահանջների փոփոխությանը:

Տվյալների կենտրոնների միջավայրում AHU-ների ընդհանուր HVAC բաղադրիչների հետ ինտեգրում

Օդի փոխանակման սարքերից լավ արդյունքներ ստանալը կախված է դրանց այլ համակարգերի հետ ինչպես համատեղվելուց: CRAC- և CRAH- սարքավորումները ավելի լավ են աշխատում, երբ դա կազմում են ինտելեկտուալ օդի հոսքի կառավարման համակարգեր, ինչպիսիք են տաք/սառը անցուղիների պարփակման համակարգերը, որոնց մասին բոլորը խոսում են: Ըստ ASHRAE-ի որոշ հետազոտությունների՝ այդ պարփակման մեթոդները կարող են ավելացնել սառեցման արդյունավետությունը տվյալների կենտրոններում 25%-ից մինչև 40%: Այս սարքերը նաև մեկուսի չեն աշխատում: Նրանք պետք է կապված լինեն շենքի ավտոմատացման համակարգի հետ, որպեսզի օպերատորները կարողանան ճկուն կերպով կարգավորել պայմանները: CRAH-սարքերը սովորաբար կապված են սառը ջրի համակարգերի և ջերմացման աշտարակների հետ, իսկ CRAC-ները սովորաբար միացված են կոնդենսատորային կետերին: Երբ ամեն ինչ ճիշտ է կապված, սերվերային տարածքներում ավելի լավ են ջերմաստիճանի ցուցանիշները, կրճատվում է էներգիայի անվանդ ծախսը և պահպանվում են այն կարևորագույն ջերմային պայմանները, որոնց վրա սերվերները կախված են՝ ապահովելով հուսալի աշխատանք:

Ապահովելով վստահելիությունը և կրկնօրինակումը՝ շարունակական տվյալների կենտրոնի անընդհատ աշխատանքի համար

Պատրաստակազմի համակարգերի նախագծում՝ բարձր հասանելիության և սխալների հանդուրժողականության համար

Բարձր հասանելիության համար նախատեսված տվյալների կենտրոնները, որպես կանոն, օդի շահագործման միավորներում (AHU) իրականացնում են N+1 կամ 2N պահուստային կառույցներ, որպեսզի սառեցումը շարունակվի նույնիսկ այն դեպքում, երբ ինչ-որ մեկը խափանվում է: Երբ հիմնական համակարգի բաղադրիչը դուրս է գալիս կարգից, պահուստային միավորները ավտոմատ կերպով միանում են՝ ամեն ինչ տաքանալուց խուսափելու համար: Tier III կամ IV կարգավիճակ ունեցող համակարգերը, որպես կանոն, պահպանում են մոտ 99,98%-ից մինչև 99,995% շահագործման ժամանակ այդպիսի կառույցների շնորհիվ, ինչը ընկերություններին խնայում է միլիոնավորներ, քանի որ դադարի յուրաքանչյուր ժամը կարող է արժենալ մեկ միլիոն դոլարից ավելի: Որոշ կարևոր բաղադրիչներ են երկու առանձին աղբյուրներով սնուցվող հոսանքափոխիչներ և սեղմիչներ, խնդիրները մեկուսացնելու համար առանձնացված օդի հոսքի անցքեր, ինչպես նաև սենսորներ, որոնք անընդհատ հսկում են ամեն ինչի աշխատանքը: Այս բոլոր մասերը միասին աշխատում են՝ ստեղծելով այնպիսի համակարգեր, որոնք դիմադրում են խափանումներին՝ միևնույն ժամանակ թույլ տալով տեխնիկներին կատարել վերանորոգումներ՝ ամեն ինչ ամբողջությամբ անջատելուց հրաժարվելով:

Պահուստային կառույցների և էներգաէֆեկտիվության հավասարակշռումը AHU կառույցներում

Շահագործման արդյունավետությունը չնվազեցնելով՝ պահուստային համակարգը ճիշտ կազմակերպելը մշտական խնդիր է համարվում սպասարկման կառավարիչների համար: Այս ոլորտում փոփոխական հաճախադրույթի շարժիչները, կամ ավելի կարճ՝ ՓՀՇ-ները, հեղափոխական նշանակություն են ձեռք բերել: Այս սարքերը իրականում կարող են նվազեցնել օդափոխման արագությունը, երբ ավելի քիչ անհրաժեշտ է սառեցումը, ինչը էներգիայի սպառումը 25%-ից մինչև 30% կրճատում է այն ժամանակներին, երբ պահանջարկը նվազում է: Մոդուլային օդի մշակման սարքավորումների կոնստրուկցիան մեկ այլ լուծում է առաջարկում: Այս համակարգերում աշխատում են միայն անհրաժեշտ բաղադրիչները՝ ըստ աշխատանքային ծանրաբեռնվածության աճի, պահպանելով N+1 պահուստային պաշտպանությունը, միաժամանակ արդյունավետ կերպով կառավարելով էներգաօգտագործման արդյունավետությունը (PUE), կամ այն անձանց համար, ովքեր դեռ չեն լսել այս տերմինի մասին: Խելացի կառավարման համակարգերը գնում են ավելի հեռու՝ ակտիվացնելով պահեստային սարքավորումները միայն այն դեպքում, երբ ջերմաստիճանները սկսում են անցնել անվտանգ սահմանները: Այս բոլոր միջոցառումները միասին իրականացնող համակարգերը, որպես կանոն, նկատելի բարելավումներ են ապահովում: Այսօրվա ամենալավ տվյալների կենտրոններից որոշները հիմա զեկուցում են PUE ցուցանիշներ 1.2-ի տակ, ինչը բավականին հիանալի ցուցանիշ է՝ հաշվի առնելով, որ արդյունաբերության միջին ցուցանիշները տատանվում են շուրջ 1.6 կամ ավելի բարձր:

Էներգաէֆեկտիվության և PUE-ի օպտիմալացումը ռազմավարական AHU ընտրությամբ

Ինչպես AHU-ի ընտրությունը ազդում է սարքավորումների էներգաօգտագործման արդյունավետության (PUE) վրա

Օդի շահագործման միավորների ընտրությունը մեծ ազդեցություն ունի էլեկտրաէներգիայի օգտագործման արդյունավետության կամ PUE-ի վրա, որն իրենից ներկայացնում է այն բանի չափման միավոր, թե սարքավորումներին էլեկտրամատակարարումը ստացող ընդհանուր կայանատեղիի էներգիայի որ մասն է գնում ԻՏ սարքավորումների էլեկտրամատակարարման և մնացած ամեն ինչի վրա: Միայն այս սառեցման համակարգերն ընդհանուր էներգիայի բյուջեի 30-40 տոկոսն են կլանում: Այդ պատճառով էլ շատ մեծ նշանակություն ունի լավ ԱՀՄ-ների ընտրությունը՝ փոփոխական հաճախադրույթի վարիկներով և էլեկտրոնային կոմուտացված օդափոխիչներով: Այս միավորները որոշ դեպքերում կարող են կրճատել լրացուցիչ էլեկտրաէներգիայի օգտագործումը գրեթե մեկ երրորդով: Երբ օդի հոսքը համապատասխանում է սերվերային ռեկաների տաքացման աղբյուրին, այդ մեծ սեղմիչները այլևս այդքան հաճախ չեն ակտիվանում, ինչը, իհարկե, էներգիայի խնայողություն է նշանակում: Սառեցման պահանջների յուրաքանչյուր տաս տոկոսանոց իջեցման դեպքում մենք սովորաբար տեսնում ենք մոտ 0.07 միավորի բարելավում PUE ցուցանիշներում: Օդի շահագործման այս միավորների խելացի տեղադրումը տվյալների կենտրոններում հանգեցնում է իրական գումարների խնայողության՝ առանց վտանգի ենթարկելու անվտանգ շահագործման ջերմաստիճանները:

Ուսումնասիրության դեպք: Բարձր արդյունավետությամբ ԱՀՄ-ներ, որոնք նվազեցնում են PUE-ն Tier III տվյալների կենտրոններում

Տիեր III դասի մի տվյալների կենտրոնի հաջողվել է իր էլեկտրաէներգիայի օգտագործման արդյունավետությունը (PUE) 18 ամսում 1.62-ից իջեցնել մինչև 1.35՝ նոր օդի շրջանառություն ապահովող սարքավորումների մեջ ներդրումներ կատարելուց հետո: Ի՞նչն էր տարբերությունը: Նրանք տեղադրեցին փոփոխական հաճախադրույթով սարքավորումներ, իրականացրին ինտելեկտուալ մեքենայական ուսուցման համակարգեր, որոնք սառեցման աստիճանը կարգավորում էին սերվերների իրական պահանջարկին համապատասխան, և ապահովեցին օդի շրջանառության ճանապարհները՝ սառը և տաք օդը խառնվելուց խուսափելու համար: Թվերը նույնպես շատ բազմանշանակ են. սառեցման էներգածախսը նվազել է գրեթե 28%-ով, ինչը տարեկան խնայել է ավելի քան 240 հազար դոլար, ինչպես նաև նվազեցրել է ածխածնի արտանետումները՝ համարժեք 85 հետևանքային տրանսպորտային միջոցների տեղակայումը տեղական ճանապարհներից: Այս ամենն իրականացվել է այն բանի պայմաններում, երբ ապահովվել է գործողությունների կրիտիկական 99.982% անընդմեջ աշխատանքի ցուցանիշը: Այսպիսով, ակնհայտ է, որ ժամանակակից կառույցների դեպքում արդյունավետ AHU տեխնոլոգիաների մեջ ներդրումներ կատարելը ոչ միայն դրական ազդեցություն ունի ֆինանսական արդյունքների վրա, այլև հրաշքներ է կատարում շրջակա միջավայրի վրա:

Չափի, մասշտաբավորման և տարածքի պլանավորման հարցեր ապագայի համար պիտանի AHU-ի տեղադրման համար

AHU-ների ճիշտ չափերի ընտրություն՝ ըստ ներկայիս ու կանխատեսվող տվյալների կենտրոնի սառեցման բեռի

Եթե մենք ցանկանում ենք խուսափել էներգիայի վատնումից և ապահովել համակարգի անխափան աշխատանք, ապա օդի մշակման սարքերի ճիշտ չափսը ընտրելը կարևոր է: Երբ ԱՀՈՒ-ները (AHUs) չափազանց մեծ են, դրանք անընդհատ անջատվում և միացվում են, ինչը իրականում նվազեցնում է դրանց արդյունավետությունը: Ընդ որում՝ չափազանց փոքր սարքերը չեն կարողանում համարձակվել հակազդել պահանջարկի սրուն աճին, ինչը կարող է հանգեցնել համակարգի ձախողման: Ճիշտ չափավորումը պահանջում է հաշվի առնել ԻՏ սարքավորումների ներկայիս արտադրողականությունը և նաև դրա հնարավոր փոփոխությունները մոտակա տարիների ընթացքում: Վերջերս ռեկի խտությունները կայունորեն աճում են, որոշներն անգամ գերազանցում են 20կՎտ-ը մեկ ռեկի հաշվարկով: Մենք նաև պետք է հաշվի առնենք պահուստային պահանջները, ինչպիսիք են N+1 կոնֆիգուրացիաները: Օդի մշակման համակարգերի իրական ժամանակում հսկումը հնարավորություն է տալիս սպասարկման աշխատակազմին համապատասխանեցնել սառեցման հզորությունը իրական պահանջարկի օրինաչափություններին: Այս մոտեցումը սովորաբար կրճատում է կապիտալ ծախսերը 15%-ից մինչև 30%, միևնույն ժամանակ ապահովելով աշխատանքի արդյունավետություն՝ անկախ բեռի չափից:

Տարրային ԱՀՕ կոնստրուկցիաներ՝ տարածքային սահմանափակումներին հաղթահարելու և մասշտաբավորմանը աջակցելու համար

Տարրային ԱՀՕ համակարգերը առաջարկում են կոմպակտ և մասշտաբավորվող տարբերակներ, որոնք հիանալի աշխատում են այն դեպքերում, երբ տարածքը սահմանափակ է, կամ երբ կառույցները մեծանում են: Գործարանային փորձարկված միավորները կարող են տեղադրվել փուլերով: Առաջին մոդուլները կատարում են հիմնական պահանջները, իսկ հետագայում ավելացվում են լրացուցիչ միավորներ՝ ըստ աշխատանքային ծանրաբեռնվածության աճի: Այս համակարգերի առանձնահատկությունն այն է, որ յուրաքանչյուր մոդուլ աշխատում է անկախ, ուստի նորոգումը չի նշանակում ամբողջ համակարգի կանգ: Նրանք նաև աջակցում են N+1 պահուստային համակարգին առանձին բաղադրիչների մակարդակով: Ստանդարտ միացումները մոդուլների միջև հեշտացնում են դրանց ինտեգրումը արդեն գոյություն ունեցող կառույցներում և հետագայում անհրաժեշտության դեպքում թարմացումը: Տարրային համակարգին անցումը տեղադրման ժամանակը կրճատում է մոտ 35-40 տոկոսով՝ համեմատած ավանդական մեթոդների հետ: Բացի այդ, ընկերությունները խուսափում են այնքան սարքավորումներ գնելուց, որքան նրանք այս պահին իրականում կարիք չունեն, ինչը հնարավորություն է տալիս հզորությունը ճշգրիտ համապատասխանեցնել բիզնեսի պահանջներին:

ՈՒՄՕ-ի արդյունավետության համար օգտագործելով ինտելեկտուալ կառավարում և օդի շարժման կառավարում

Տեղադրված AHU-ների ինտելեկտուալ կառավարման համակարգերի (օրինակ՝ IDCM) հետ իրական ժամանակում օպտիմիզացման համար

Երբ օդի մշակման սարքերը միացվում են ինտելեկտուալ կառավարման համակարգերին, ինչպիսին օրինակ IDCM-ն է, դրանք կարող են իրականացնել այն իրական ժամանակում կատարվող ճշգրտումները, որոնք այսօր այնքան անհրաժեշտ են: Այդ համակարգերն ունեն սենսորներ, որոնք հսկում են ջերմաստիճանի մակարդակը, ներքին խոնավությունը և օդի շարժման օրինաչափությունները: Կախված սենսորների ցուցմունքներից՝ համակարգերը ավտոմատ կերպով կարգավորում են պնևմոների արագությունը և փականների դիրքերը: Սակայն դրանց հիմնական առավելությունը կանխատեսող ալգորիթմներն են, որոնք կարող են որոշել, թե երբ է անհրաժեշտ լրացուցիչ սառեցում՝ հատկապես բարձր բեռնվածության շրջաններում: Այդ կանխատեսողական հնարավորությունները օգնում են կրճատել ընդհանուր էներգախնայողությունը մոտ 30 տոկոսով՝ ըստ շատ զեկույցների: Շատ տվյալների կենտրոններ, որոնք կիրառել են այդպիսի լուծումներ, նշում են, որ իրենց էներգաօգտագործման արդյունավետության մետրիկները ժամանակի ընթացքում իջել են մոտավորապես 1.6-ից մինչև 1.4: Դրանով իսկ արագ արձագանքելով ցանկացած փոփոխության՝ այս կառավարման համակարգերը տրամաբանական ընտրություն են ցանկացած անձի համար, ով ձգտում է բարելավել արդյունավետությունը՝ ապահովելով հուսալի շահագործում ցանկացած շրջակա միջավայրային տատանումների դեպքում:

Օդի հոսքի սահմանափակման ռազմավարություններ՝ AHU սառեցման արդյունավետությունը առավելագույնի հասցնելու համար

Օդի շարժման կարգավորումը՝ օգտագործելով տաք կամ սառը անցուղիների մեթոդներ, կանխում է տաք և սառը օդի խառնման հնարավորությունը, ինչը օդի մշակման միավորների ավելի արդյունավետ աշխատանքն է ապահովում: Գաղափարն իրականում պարզ է. անհրաժեշտ է սառը օդը անմիջապես ուղղորդել սարքավորումների մուտքերին, միաժամանակ վերցնելով տաք ելքային օդը՝ նրան ցրվելուց առաջ: Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ այս մոտեցումը կարող է ավելացնել սառեցման արդյունավետությունը 25%-ից մինչև 40%: Այս համակարգերը ներդնելու համար կարևոր է սկզբում կատարել մի քանի գործողություններ: Պետք է ճիշտ կերպով կնքել բոլոր անցքերը կեբլերի շուրջ, տեղադրել լրացուցիչ վահանակներ այն դարակներում, որտեղ ամբողջությամբ չեն լիցքավորված, և մտածել ճնշումը կարգավորող հատակային սալիկների ձեռքբերման մասին: Ավելացրեք նաև խելացի կառավարման համակարգեր, և Tier III վարկանիշ ունեցող կառույցները կարող են սպասել մոտ 20% էներգիայի խնայողության: Այս համադրությունը լավ աշխատում է տվյալների կենտրոններում, որտեղ անհրաժեշտ է բարձր խտության բեռնվածություններ կառավարել՝ առանց էլեկտրաէներգիայի ծախսերը չափազանց մեծացնելու:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ինչ է նշանակում AHU-ն HVAC համակարգերում:

AHU-ն նշանակում է Օդի Մշակման Միավոր, որը HVAC համակարգերի կարևորագույն բաղադրիչ է՝ պատասխանատու օդի կարգավորման և շրջանառության համար:

Որն է CRAC և CRAH սարքերի տարբերությունը:

CRAC սարքերը օդը սառեցնելու համար օգտագործում են առանձակ ցիկլեր, իսկ CRAH սարքերը՝ սառը ջրով փակ փողակներ, ինչը սովորաբար CRAH-ներին ավելի էներգաարդյունավետ դարձնում:

Երբ պետք է տվյալների կենտրոնը ընտրի CRAH-ն CRAC-ի փոխարեն:

CRAH սարքերը իդեալական են ավելի մեծ տվյալների կենտրոնների համար, որոնք օգտագործում են ավելի քան 1 մեգավատտ հզորություն, քանի որ ավելի լավ են կարողանում կառավարել խիտ սերվերային կոնֆիգուրացիաներ և ավելի բարձր արդյունավետություն են ապահովում:

Ինչ է PUE-ն և ինչու՞ է կարևոր:

PUE-ն, կամ Էներգաօգտագործման Արդյունավետությունը, չափում է տվյալների կենտրոնի էներգաարդյունավետությունը՝ ցույց տալով, թե ինչքան էներգիա է օգտագործվում ՏՏ սարքավորումների կողմից համեմատած հաստատության կողմից ծախսված ընդհանուր էներգիայի հետ: