Co potřebujete vědět o řízení proudění vzduchu v místnosti

Původní verze tohoto článku byla publikována dne MissionCriticalMagazine.comS názvem Řízení proudění vzduchu na úrovni místnosti. Můžete si to prohlédnout zde.

Řízení proudění vzduchu na úrovni místnosti je plné mylných představ a polopravd, což z něj činí nejméně pochopený aspekt řízení proudění vzduchu, i když je ironicky nejdůležitější. I když je docela dobře známo, že první 3 úrovně nebo R řízení proudění vzduchu odkazují na implementaci řešení, jako jsou kartáčové průchodky, zaslepovací panely a izolace pro úrovně zvýšené podlahy, stojanu a řady, úroveň místnosti není úplně stejně jednoduché. To je z velké části způsobeno skutečností, že požadované změny jsou neviditelné, s výjimkou příležitostných zobrazení na chladicích jednotkách.

Pro přehlednost je řízení proudění vzduchu na úrovni místnosti lépe definováno jako optimalizace chlazení, což se týká procesu provádění úprav ovládacích prvků chladicího systému. Pokud se tento proces provede dobře, zlepší energetickou účinnost (což povede ke snížení provozních nákladů), zlepší kapacitu chlazení, zlepší spolehlivost IT zařízení a odloží kapitálové výdaje. Zde je důležité poznamenat, že bez optimalizace chlazení (tj. řízení proudění vzduchu na úrovni místnosti) je každé řešení, které bylo dosud implementováno, jako jsou produkty uvedené výše, nákladem. I když možná zlepšily teploty nasávaného vzduchu IT, finanční a kapacitní výhody zůstávají na stole. Jediný způsob, jak dosáhnout úspor energie díky vylepšením řízení proudění vzduchu na úrovních zvýšené podlahy, stojanu a řady, je optimalizace chlazení.

A i když je proces optimalizace chlazení obvykle manuální a opakující se proces, je také důležité poznamenat, že použití řešení, jako jsou IR teploměry nebo monitorování prostředí, zajistí, že teploty na vstupu IT nepřekročí doporučené nebo povolené prahové hodnoty. Některá monitorovací řešení mohou dokonce poskytovat rady ohledně konkrétních optimalizačních kroků, které lze podniknout, ale na to skočíme později.

Přizpůsobení chladicí kapacity zátěži IT

Samotné řízení proudění vzduchu vám neušetří žádné peníze na nákladech na energii chlazení, místo toho zlepšuje teploty vzduchu nasávaného do IT zařízení a vytváří podmínky, kde jsou možné změny chladicí infrastruktury. Důvodem je, že pokud jste správně implementovali řešení pro řízení proudění vzduchu na úrovni zvýšené podlahy, stojanu a řady, měli byste nyní mít ve svých studených uličkách přebytek upraveného přívodního vzduchu a teploty vzduchu nasávaného do všech IT zařízení budou příliš nízké. Je to proto, že již nedochází k míšení odpadního vzduchu se vzduchem upraveným a naopak. Dalším krokem je co možná nejpřesnější přizpůsobení průtoku upraveného vzduchu požadovanému průtoku požadovanému IT zařízením. To se provádí snížením otáček ventilátoru, zvýšením nastavených hodnot teploty chladicí jednotky nebo úplným vypnutím chladicích jednotek. Často se jedná o iterativní proces provádění úprav ovládacích prvků, umožňujících systému vyrovnání a následného provádění dalších úprav, je-li třeba. Vzhledem k tomu, že datová centra jsou dynamická prostředí, bude se navíc jednat i o trvalý proces – nikoli pouze o jednorázovou událost. Pokaždé, když jsou implementována další vylepšení řízení proudění vzduchu nebo dojde k významným změnám IT vybavení, naskytnou se příležitosti pro optimalizaci chladicí infrastruktury.

Osvědčené postupy řízení proudění vzduchu na úrovni místnosti (optimalizace chlazení).

Jak bylo uvedeno výše, typické kroky, které je třeba provést, aby se chladicí kapacita vašeho datového centra správně shodovala se zátěží IT (tj. optimalizovala chladicí infrastruktura), jsou uvedeny níže:

  • Co nejvíce snižte otáčky ventilátoru u jednotek s frekvenčním měničem (VFD), aniž byste překročili maximální přípustnou teplotu nasávaného vzduchu IT zařízení
  • Zvyšte nastavené hodnoty teploty chladicí jednotky co nejvýše, aniž byste překročili maximální přípustnou teplotu nasávaného vzduchu IT zařízení
  • Rozšiřte pásmo povolené relativní vlhkosti (Rh), abyste zabránili vzájemnému „boji“ chladicích jednotek (plýtvání energií tím, že jedna jednotka se snaží odvlhčit, zatímco jiná jednotka se snaží zvlhčovat)
  • Pokud chladicí jednotky nemají VFD, vypněte nadměrné chlazení
    • Poznámka: Pokud jsou chladicí jednotky vybaveny VFD, úspory energie jsou větší, když 10 chladicích jednotek běží na 50% rychlost ventilátoru než 5 chladicích jednotek běžících na 100% rychlost ventilátoru

Po jakémkoli významném zlepšení řízení proudění vzduchu nebo instalaci či odstranění zátěže IT je zde příležitost vyhodnotit tyto ovládací prvky na úrovni místnosti, abyste zajistili efektivní provoz a dostatečnou redundantní kapacitu.

Využití monitorovacích řešení k informování o optimalizačních rozhodnutích

Moudrý muž jménem Ken Brill jednou řekl, že pokud jde o chlazení datových center, je to tak jednoduché jako „zapnout, vždy vytopit“. To znamená, že každý kW energie spotřebované jakýmkoli zařízením v počítačové učebně se stává kilowattem tepla, které je třeba odvést z počítačové učebny a nakonec z budovy datového centra. To zahrnuje všechny ztráty při přeměně a distribuci energie a také každý kW elektřiny spotřebované IT zařízením.

Zatímco chlazení datových center je věda sama o sobě a může být občas docela složité, tento koncept nám připomíná, že se dá zredukovat na to, co jde dovnitř, pokud jde o výkon, musí vyjít z hlediska tepla. Proto je důležité monitorovat výkon požadovaný IT zařízením (tj. zátěž IT), aby se správně shodoval s chlazením dodávaným chladicími jednotkami (tj. chladicím výkonem), jak je uvedeno výše. Využití řešení, která dokážou monitorovat infrastrukturu napájení i chlazení, pomůže vytvořit tuto rovnováhu.

Za druhé, monitorování tepelného výkonu počítačové místnosti je zásadní v procesu optimalizace chlazení. Při úpravách chladicí infrastruktury budete muset pečlivě sledovat vstupní teploty IT zařízení, abyste se ujistili, že nepřekračují jejich doporučené nebo přípustné limity, jak uvádí ASHRAE a/nebo výrobce. To lze provést pomocí infračerveného teploměru nebo infračervené kamery, ale může to být časově náročné, protože to lze provést pouze pro každou skříň nebo uličku. Jedna velká varovná poznámka při používání IR teploměru nebo IR kamery je, že tyto infračervené nástroje měří povrchovou teplotu, nikoli teplotu vzduchu. A pokud je tam vysoce reflexní povrch, můžete zaznamenat nesprávné údaje kvůli odrazům. I když použití infračervených nástrojů vám může poskytnout informace o problémech s teplotou, nemonitorují teplotu samotného proudění vzduchu.

Vzhledem k těmto okolnostem je nejjednodušším způsobem, jak toho dosáhnout na úrovni celé místnosti, využít monitorovací řešení se senzory umístěnými v horní a spodní části všech skříní. To vám poskytne celkový pohled na tepelný výkon vašeho datového centra. Kromě toho, zatímco schopnost monitorovat teploty na celém místě je holou kostí toho, co je potřeba, některá monitorovací řešení to posunula o krok dále pomocí 3D vizualizací, které zobrazí digitální dvojče vašeho datového centra a jeho tepelný výkon v reálném čase. .

Optimalizace pomocí AI a algoritmů strojového učení

Přiznejme si to, umělá inteligence a strojové učení jsou módní slova, která obletěla celé odvětví jako všelék na mnoho problémů s datovými centry a IT. I když možná nedosáhnou mnoha svých předpokládaných nebo prodávaných slibů, řízení proudění vzduchu a optimalizace chlazení je místo, kde má tato technologie skutečně šanci dosáhnout. Využití této technologie může pomoci vizualizovat vylepšení řízení proudění vzduchu na úrovni zvýšené podlahy, stojanu a řady, analyzovat data shromažďovaná ze senzorů a poskytovat rady ohledně rozhodnutí o optimalizaci chlazení na úrovni místnosti. K dispozici jsou řešení, která byla průkopníkem tohoto případu použití pro AI a strojové učení, které spojuje aspekt monitorování s optimalizací chlazení ve formě virtuálního poradce pro chlazení. Stojí za to se na tato řešení podívat, abyste se zbavili některých dohadů v procesu optimalizace chlazení.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Řízení proudění vzduchu na úrovni místnosti není ve skutečnosti řízení proudění vzduchu v doslovném smyslu, ale místo toho optimalizace chlazení. Řízení proudění vzduchu na úrovni místnosti je nicméně nezbytným krokem a jediným způsobem, jak dosáhnout úspor energie díky vylepšením řízení proudění vzduchu na úrovních zvýšené podlahy, stojanu a řady. Pamatujte, že každé řešení, které bylo implementováno až do úrovně místnosti, je nákladem. Pouze když se přihlásíte na úrovni Místnosti a provedete změny v chladicí infrastruktuře, můžete sklízet výhody v podobě úspor energie na chlazení, lepší chladicí kapacity, lepší spolehlivosti IT zařízení a odložených kapitálových výdajů. Účinnost nelze zakoupit; musí se to zvládnout. Pamatujte také, že optimalizace chlazení je iterativní a nepřetržitý proces, který se scvrkává na přizpůsobení chladicí kapacity zátěži IT počítačové místnosti. A i když se ve většině případů bude jednat o ruční proces, využití monitorovacích řešení, která vám poskytnou pohled na výkon, chlazení a tepelný výkon vašeho datového centra, vám pomohou při rozhodování o optimalizaci a v některých případech vám poradí konkrétní kroky, které mohou být vzat.