Како одабрати СРЗ за центре података

Разумевање типова СРЗ-а: КРЗК против КРЗХ за хлађење центра података

Основне разлике између КРЗК и КРЗХ јединица у раду и конструкцији

Начини хлађења које користе ваздушни уређај за рачунарску собу (CRAC) и ваздушни рукавац за рачунарску собу (CRAH) знатно се разликују један од другог. Традиционални CRAC уређаји функционишу на сличан начин као и обични клима уређаји, користећи циклус компресије хладивог средства. Процес подразумева да хладно хладиво прими топлоту из вругора ваздуха који долази од сервера. Са друге стране, CRAH системи користе другачији приступ, кроз залеђене водене змажњеве. Док ваздух пролази преко ових змажњева, хлади се без потребе за циркулацијом хладива на самом месту. Занимљиво је то што се CRAH-ови могу директно повезати са централизованим постројењима за хлађење, што их генерално чини енергетски ефикаснијим. Ако погледамо податке о термалној ефикасности, установљавамо да CRAC системи уопште потроше око 30% више енергије по тони хлађења коју обезбеђују. Због тога многи центри за податке бирају CRAH решења када раде операције на великој скали, где је ефикасност најважнија.

Сценарији примене: Када изабрати CRAC у односу на CRAH у центрима за податке

За мање просторије са серверима који не прелазе капацитет од 500 kW, CRAC јединице функционишу изузетно добро јер су лакше за инсталирање и имају ниже почетне трошкове, што их чини одличним избором приликом надоградње старијих објеката. Са друге стране, CRAH системи захтевају већу почетну инвестицију, али показују своје предности у већим центрима за податке где потрошња енергије прелази 1 мегават. Ови системи хлађени водом много боље управљају густим конфигурацијама сервера у поређењу са алтернативама заснованим на ваздуху, нарочито када је густина шкафа између 15 и 30 киловата по простору шкафа. Уштеде на трошковима одржавања и рачунима за енергију током времена често оправдавају већу почетну цену. Неке компаније заправо имају добре резултате и са комбинираним приступима. CRAH системи се користе за редовно хлађење, док су CRAC јединице у припреми за периоде већег оптерећења када је потребно додатно хлађење. Таква конфигурација омогућава предузећима да имају простор за раст и прилагођавање како се мењају захтеви у погледу рачунарства.

Интеграција јединица за припрему ваздуха са шири мрежом HVAC компонената у центрима за податке

Постизање добрих резултата код јединица за припрему ваздуха заправо зависи од тога колико добро су повезане са свим осталим системима. Опрема CRAC и CRAH заправо најбоље функционише када је део интелигентних система за управљање протоком ваздуха, као што су системи контейнизације топлих/хладних редова о којима сви говоре. Према истраживању ASHRAE-е, ови методи контейнизације могу побољшати ефикасност хлађења између 25% и 40% у центрима за податке. Ове јединице не функционишу изоловано. Морају бити повезане са системом аутоматизације зграде како би оператори могли да прилагођавају услове у тренутку. Јединице CRAH се обично повезују са системима хладњачке воде и хладњачким кулама, док се CRAC-ови обично повезују са кондензационим петљама. Када је све правилно повезано, постиже се боља температурна стабилност у просторијама са серверима, смањује се трошак енергије и одржавају се критични термални услови од којих зависи поуздан рад сервера.

Обезбеђивање поузданости и редунданције за непрекидно радно време центра података

Пројектовање система АХУ за високу доступност и отпорност на кварове

Центри података дизајнирани за високу доступност обично имају конфигурације редунданције N+1 или 2N у својим јединицама за обраду ваздуха (AHU), тако да хлађење настави чак и кад нешто крене по злу. Кад главни компонент система престане са радом, резервне јединице се аутоматски укључују како би се спречило прегревање. Објекти који су рангирани као Tier III или IV генерално одржавају око 99,98% до скоро 99,995% радног времена због ових поставки, што компанијама уштеди милионе јер сваки тренутак недоступности може коштати преко милион долара. Неки важни компоненти су вентилатори и компресори који користе два одвојена извора напајања, канали за проток ваздуха раздвојени ради изолације проблема, као и сензори који стално прате рад свега. Сви ови делови заједно стварају системе који подносе отказе, а ипак дозвољавају техничарима да врше поправке без потпуног искључивања система.

Балансирање редунданције и енергетске ефикасности у конфигурацијама AHU-а

Правилно управљање редунданцијом, без жртвовања енергетске ефикасности, стални је изазов за менаџере објектима. Управо су регулатори брзине (VFD) постали играчи промена у овој области. Ови уређаји могу успорити вентилаторе када је потреба за хлађењем мања, чиме се смањује потрошња енергије за 25% до 30% у тренуцима када захтев опада. Модуларни системи за припрему ваздуха представљају још једно решење. Код ових система, раде само они компоненти који су неопходни појачању оптерећења, чувајући додатни ниво заштите познат као N+1 редунданција, а истовремено ефикасно управљајући ефикасношћу коришћења електричне енергије, односно PUE (ако неко није чуо тај појам). Паметни системи управљања иду још даље тако што укључују резервну опрему искључиво када температура почне да прелази сигурне границе. Објекти који примене све ове стратегије заједно обично имају видљива побољшања. Неки од најбољих центара за податке данас пријављују PUE вредности испод 1,2, што је веома импресивно узевши у обзир да се индустријски просек креће око 1,6 или више.

Оптимизација енергетске ефикасности и PUE-а кроз стратешки избор АХЈ-а

Како избор АХЈ-а утиче на ефикасност коришћења електричне енергије (PUE)

Izbor jedinica za obradu vazduha ima veliki uticaj na efikasnost upotrebe energije ili PUE, što u osnovi meri koliko ukupne energetske potrošnje objekta ide ka napajanju IT opreme u odnosu na sve ostalo. Samo sistemi za hlađenje koriste oko 30 do 40 posto ukupnog energetskog budžeta. Zbog toga je korišćenje kvalitetnih AHU jedinica sa regulatorima frekvencije i elektronski komutiranim ventilatorima toliko važno. Ove jedinice mogu smanjiti dodatnu potrošnju struje skoro za trećinu u nekim slučajevima. Kada protok vazduha odgovara mestima gde se generiše toplota u server šafama, tim ogromnim kompresorima ne mora tako često da se uključuju, što očigledno štedi energiju. Za svakih deset procenata smanjenja potreba za hlađenjem, u pravilu vidimo poboljšanje PUE rezultata za oko 0,07. Pametna raspodela ovih jedinica za obradu vazduha po data centrima vodi stvarnom uštedi novca, bez kompromisa u održavanju sigurnih radnih temperatura.

Studija slučaja: Visokoefikasne AHU jedinice koje smanjuju PUE u Tier III data centrima

Један одређени центар података трећег нивоа успео је да смањи свој индекс ефикасности утрошљене енергије (PUE) са 1,62 на свега 1,35 само за 18 месеци, након што је улозио у нове јединице за обраду ваздуха. Шта је направило разлику? Инсталирали су јединице опремљене регулаторима брзине са променљивом фреквенцијом, уградили паметне системе машинског учења који су прилагођавали хлађење стварном оптерећењу сервера у сваком тренутку и затворили путеве струјања ваздуха како би спречили мешање хладног и топлог ваздуха. И бројке говоре убедљиву причу: потрошња енергије за хлађење смањена је за скоро 28%, што донесе уштеду већу од 240.000 долара годишње, уз истовремено смањење емисије угљеника колико износи повлачење 85 путничких возила са локалних путева. Све је ово постигнуто уз задржавање критичног захтева од 99,982% доступности за њихове операције. Очигледно је, када је реч о модерним објектима, улагање у ефикасну технологију АНУ јединица корисно не само за финансијски резултат него има изузетан ефекат и на заштиту животне средине.

Димензионисање, скалабилност и плански распоред простора за будућу примену АХУ-а

Правилно димензионисање АХУ-а за тренутне и предвиђене терета хлађења у центру података

Добијање одговарајуће величине за јединице за обраду ваздуха је од суштинског значаја ако желимо да избегнемо губитак енергије и одржимо стабилан рад. Кад су АНУ превелике, оне се само стално укључују и искључују, што их заправо чини мање ефикасним. Са друге стране, јединице које су премале не могу да поднесу оптерећење када дође до наглог повећања захтева, што може довести до потенцијалних кварова система. Правилно димензионисање захтева разматрање количине топлоте коју ИТ опрема тренутно испушта, као и предвиђање наредних неколико година. Густине рејкова константно расту последњих дана, неки прелазе и преко 20 kW по рејку. Такође морамо узети у обзир захтеве за редунданцијом, као што су N+1 конфигурације. Мониторинг система у реалном времену омогућава менаџерима објекта да прилагоде капацитет хлађења стварним образцима захтева. Овакав приступ обично смањује капиталне трошкове између 15% и 30%, истовремено одржавајући ефикасност рада без обзира да ли су оптерећења мала или велика.

Модуларни системи АХУ дизајнирани да реше проблем недостатка простора и омогуће скалирање

Модуларни системи АХУ пружају компактне и скалирабилне опције које одлично функционишу када је простор ограничен или када се објекти проширују. Јединице тестиране у фабрици могу се постепено уграђивати. Први модули обављају основне захтеве, док се додатне јединице додају касније како се оптерећење повећава. Оно што ове системе истиче је да сваки модул ради независно, тако да одржавање не значи искључивање целокупног система. Такође подржавају N+1 редунданцију на нивоу појединачних компоненти. Стандардни прикључци између модула олакшавају интеграцију у постојеће системе и надоградњу када то буде потребно. Уградња модуларног система скраћује време инсталације за око 35 до 40 процената у поређењу са традиционалним методама. Поред тога, спречава компаније да троше више него што им је тренутно потребно, тако да капацитет тачно одговара захтевима пословања.

Искоришћавање паметне регулације и управљања протоком ваздуха ради ефикасности АХУ система

Интеграција АХУ-а са интелигентним системима управљања (нпр. ИДЦМ) за оптимизацију у реалном времену

Када се централе за ваздух повежу са паметним системима управљања као што је IDCM, оне могу извршити те прилагодбе у реалном времену које су нам свима толико потребне данас. Системи у основи имају сензоре који прате ствари попут нивоа температуре, влажности у просторији и протока ваздуха. На основу тога што детектују, ови системи аутоматски подешавају брзине вентилатора и позиције довода гдетре је то неопходно. Оно што их заправо истиче су предиктивни алгоритми који унапред процењују када ће додатно хлађење бити потребно у периодима већег оптерећења. Оваква врста предвиђања помаже у смањењу укупне потрошње енергије за око 30 процената, према већини извештаја. Многи центри за податке који су уградили таква решења причају како су своје показатеље ефикасности утрошка енергије (PUE) смањили са отприлике 1,6 на око 1,4 током времена. Управљање које брзо реагује на све измене има пуно смисла за сваког ко жели да побољша ефикасност и истовремено одржи стално радно стање уз све врсте промена у спољашњој средини.

Стратегије ограничавања протока ваздуха ради максималне ефикасности хлађења са јединицом за обраду ваздуха (AHU)

Одржавање протока ваздуха контролисаним кроз методе попут изолације топле или хладне алеје спречава мешање топлог и хладног ваздуха, чиме се побољшава укупан рад ваздушних јединица (AHU). Идеја је заправо једноставна: усмерити хладан ваздух тачно тамо где је потребан, на улазе опреме, истовремено прикупљајући све топло отпадно ваздушно испуштање пре него што се прошири свуда. Студије показују да овај приступ може повећати ефикасност хлађења између 25% и чак 40%. За свакога ко размишља о увођењу ових система, постоји неколико ствари које треба урадити прво. Треба добро запечатити празнине око каблова, поставити панеле за прекривање тамо где нису потпуно попуњени рецници и размотрити могућност улагања у плочице пода које регулишу притисак испод. Додајте и интелигентне системе управљања, а објекти који имају оцену Tier III могу очекивати уштеду од око 20% на трошковима енергије. Ова комбинација добро функционише у дата центрима који морају управљати оптерећењем веће густине без превеликих трошкова електроенергије.

Često postavljana pitanja

Šta znači AHU u HVAC sistemima?

AHU znači jedinica za obradu vazduha, ključni deo HVAC sistema koji reguliše i cirkuliše vazduh.

U čemu je razlika između CRAC i CRAH jedinica?

CRAC jedinice koriste rashladni ciklus za hlađenje vazduha, dok CRAH jedinice koriste kaleme sa rashlađenom vodom za hlađenje, što čini CRAH jedinice obično energetski efikasnijim.

Kada data centar treba da izabere CRAH umesto CRAC jedinice?

CRAH jedinice su idealne za veće data centre koji zahtevaju više od 1 megavata potrošnje energije, jer bolje upravljaju gustim konfiguracijama servera i nude veću efikasnost.

Šta je PUE i zašto je važan?

PUE ili efikasnost korišćenja energije meri energetsku efikasnost data centra, pokazujući koliko se energije koristi za IT opremu u poređenju sa ukupnom potrošnjom energije objekta.