Was Sie über Raumluftstrommanagement wissen müssen

Die Originalversion dieses Artikels wurde am veröffentlicht MissionCriticalMagazine.com, Betitelt Verwalten des Luftstroms auf Raumebene. Sie können es ansehen hier.

Das Luftstrommanagement auf Raumebene ist voller Missverständnisse und Halbwahrheiten, was es zum am wenigsten verstandenen Aspekt des Luftstrommanagements macht, obwohl es ironischerweise der wichtigste ist. Es ist zwar ziemlich klar, dass sich die ersten drei Ebenen oder Rs des Luftstrommanagements auf die Implementierung von Lösungen wie Bürstentüllen, Blindplatten und Eindämmung für die Ebenen „Doppelter Boden“, „Rack“ und „Reihe“ beziehen, bei der Ebene „Raum“ ist dies jedoch nicht der Fall ganz genauso einfach. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass die erforderlichen Änderungen, bis auf gelegentliche Anzeigen an Kühlgeräten, unsichtbar sind.

Der Klarheit halber wird Luftstrommanagement auf Raumebene besser definiert als: Kühloptimierung, was sich auf den Prozess bezieht, bei dem Anpassungen an den Kühlsystemsteuerungen vorgenommen werden. Wenn dieser Prozess richtig durchgeführt wird, wird er die Energieeffizienz verbessern (was zu geringeren Betriebskosten führt), die Kühlkapazität verbessern, die Zuverlässigkeit der IT-Ausrüstung verbessern und Kapitalausgaben verschieben. Hierbei ist zu beachten, dass ohne Optimierung der Kühlung (d. h. Luftstrommanagement auf Raumebene) jede bisher implementierte Lösung, wie z. B. die oben aufgeführten Produkte, kostenintensiv ist. Auch wenn die Temperaturen der IT-Ansaugluft verbessert wurden, bleiben die finanziellen und Kapazitätsvorteile auf der Strecke. Die einzige Möglichkeit, Energieeinsparungen durch Verbesserungen des Luftstrommanagements auf Doppelboden-, Rack- und Reihenebene zu erzielen, ist die Optimierung der Kühlung.

Und obwohl der Prozess der Kühlungsoptimierung in der Regel ein manueller und iterativer Prozess ist, ist es auch wichtig zu beachten, dass durch den Einsatz von Lösungen wie IR-Thermometern oder Umgebungsüberwachung sichergestellt wird, dass die IT-Einlasstemperaturen die empfohlenen oder zulässigen Grenzwerte nicht überschreiten. Darüber hinaus können einige Überwachungslösungen sogar Ratschläge zu spezifischen Optimierungsschritten geben, die ergriffen werden können, aber darauf gehen wir später noch ein.

Anpassung der Kühlleistung an die IT-Last

Durch Luftstrommanagement allein sparen Sie keine Kosten für Kühlenergie, sondern verbessern die Ansauglufttemperaturen der IT-Geräte und schaffen die Bedingungen, unter denen Änderungen an der Kühlinfrastruktur möglich sind. Der Grund dafür ist, dass Sie, wenn Sie Luftstrommanagementlösungen auf der Doppelboden-, Rack- und Reihenebene korrekt implementiert haben, jetzt über einen Überschuss an klimatisierter Zuluft in Ihren Kaltgängen verfügen sollten und die Ansauglufttemperaturen aller IT-Geräte übermäßig niedrig sein werden. Denn es findet keine Vermischung der Abluft mit der klimatisierten Luft mehr statt und umgekehrt. Der nächste Schritt besteht darin, die Durchflussrate der klimatisierten Luft so genau wie möglich an die von der IT-Ausrüstung benötigte Bedarfsdurchflussrate anzupassen. Dies geschieht durch Verringern der Lüftergeschwindigkeit, Erhöhen der Temperatursollwerte der Kühleinheit oder vollständiges Abschalten der Kühleinheiten. Dabei handelt es sich häufig um einen iterativen Prozess, bei dem Anpassungen an den Steuerungen vorgenommen werden, um dem System einen Ausgleich zu ermöglichen und dann bei Bedarf weitere Anpassungen vorgenommen werden. Da es sich bei Rechenzentren um dynamische Umgebungen handelt, handelt es sich außerdem um einen fortlaufenden Prozess und nicht nur um ein einmaliges Ereignis. Jedes Mal, wenn zusätzliche Verbesserungen des Luftstrommanagements implementiert werden oder bedeutende Änderungen an der IT-Ausstattung vorgenommen werden, ergeben sich Möglichkeiten zur Optimierung der Kühlinfrastruktur.

Best Practices für das Luftstrommanagement auf Raumebene (Kühlungsoptimierung).

Wie oben erwähnt, sind die typischen Schritte, die unternommen werden müssen, um die Kühlkapazität Ihres Rechenzentrums richtig an die IT-Last anzupassen (d. h. die Kühlinfrastruktur zu optimieren), unten aufgeführt:

Reduzieren Sie die Lüftergeschwindigkeiten für Geräte mit Frequenzumrichtern (VFDs) so weit wie möglich, ohne die maximal zulässige Ansauglufttemperatur der IT-Geräte zu überschreiten
Erhöhen Sie die Temperatursollwerte der Kühleinheit so hoch wie möglich, ohne die maximal zulässige Ansauglufttemperatur der IT-Geräte zu überschreiten
Erweitern Sie den zulässigen Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit (Rh), um zu verhindern, dass Kühleinheiten miteinander „kämpfen“ (Energieverschwendung, indem eine Einheit versucht, zu entfeuchten, während eine andere Einheit versucht, zu befeuchten).
Schalten Sie die überschüssige Kühlung aus, wenn die Kühlgeräte nicht über VFDs verfügen
- Hinweis: Wenn Kühleinheiten mit VFDs ausgestattet sind, ist die Energieeinsparung größer, wenn 10 Kühleinheiten mit 50 % Lüftergeschwindigkeit laufen, als wenn 5 Kühleinheiten mit 100 % Lüftergeschwindigkeit laufen

Nach einer wesentlichen Verbesserung des Luftstrommanagements oder der Installation oder Entfernung von IT-Lasten besteht die Möglichkeit, diese Steuerungen auf Raumebene zu evaluieren, um einen effizienten Betrieb und ausreichend redundante Kapazität sicherzustellen.

Nutzung von Überwachungslösungen zur Information über Optimierungsentscheidungen

Ein weiser Mann namens Ken Brill hat einmal gesagt, dass es bei der Kühlung von Rechenzentren so einfach ist: „Strom rein, Wärme raus.“ Das bedeutet, dass jedes von Geräten in einem Computerraum verbrauchte Kilowatt Strom zu einem Kilowatt Wärme wird, die aus dem Computerraum und letztendlich aus dem Rechenzentrumsgebäude abgeführt werden muss. Hierzu zählen alle Stromumwandlungs- und -verteilungsverluste sowie jedes von der IT-Ausrüstung verbrauchte kW Strom.

Während die Kühlung von Rechenzentren eine Wissenschaft für sich ist und mitunter recht komplex sein kann, erinnert uns dieses Konzept daran, dass es sich darauf reduzieren lässt, was in Form von Strom hineingeht und in Form von Wärme wieder herauskommen muss. Daher ist es wichtig, den Strombedarf der IT-Ausrüstung (d. h. die IT-Last) zu überwachen, um ihn richtig an die von den Kühleinheiten gelieferte Kühlung (d. h. Kühlkapazität) anzupassen, wie oben erwähnt. Der Einsatz von Lösungen, die sowohl die Strom- als auch die Kühlinfrastruktur überwachen können, wird dabei helfen, dieses Gleichgewicht herzustellen.

Zweitens ist die Überwachung der thermischen Leistung eines Computerraums für den Kühlungsoptimierungsprozess von entscheidender Bedeutung. Wenn Sie Anpassungen an der Kühlinfrastruktur vornehmen, müssen Sie die Einlasstemperaturen der IT-Geräte genau überwachen, um sicherzustellen, dass sie die von ASHRAE und/oder dem Hersteller empfohlenen oder zulässigen Grenzwerte nicht überschreiten. Dies kann mit einem IR-Thermometer oder einer IR-Kamera erfolgen, kann jedoch zeitaufwändig sein, da dies nur pro Schrank oder Gang erfolgen kann. Ein wichtiger Warnhinweis bei der Verwendung eines IR-Thermometers oder einer IR-Kamera ist, dass diese Infrarotgeräte die Oberflächentemperatur und nicht die Lufttemperatur messen. Und wenn es eine stark reflektierende Oberfläche gibt, kann es aufgrund der Reflexionen zu falschen Messwerten kommen. Der Einsatz von Infrarotgeräten kann Ihnen zwar einen Hinweis auf Temperaturprobleme geben, sie überwachen jedoch nicht die Temperatur des Luftstroms selbst.

Aufgrund dieser Umstände ist der einfachste Weg, dies auf der gesamten Raumebene zu tun, die Verwendung einer Überwachungslösung mit Sensoren, die oben und unten an allen Schränken angebracht sind. Dadurch erhalten Sie einen standortweiten Überblick über die thermische Leistung Ihres Rechenzentrums. Darüber hinaus ist die Möglichkeit, die Temperaturen am gesamten Standort zu überwachen, zwar das A und O, einige Überwachungslösungen gehen noch einen Schritt weiter und bieten 3D-Visualisierungen, die einen digitalen Zwilling Ihres Rechenzentrums und seine thermische Leistung in Echtzeit anzeigen .

Optimierung mit KI und maschinellen Lernalgorithmen

Seien wir ehrlich: KI und maschinelles Lernen sind Schlagworte, die in der gesamten Branche als Allheilmittel für viele Probleme im Zusammenhang mit Rechenzentren und der IT die Runde gemacht haben. Auch wenn viele ihrer vermeintlichen oder vermarkteten Versprechen nicht eingehalten werden, hat diese Technologie bei der Steuerung des Luftstroms und der Optimierung der Kühlung tatsächlich eine Chance, etwas zu leisten. Der Einsatz dieser Technologie kann dazu beitragen, Verbesserungen des Luftstrommanagements auf Doppelboden-, Rack- und Reihenebene zu visualisieren, von Sensoren erfasste Daten zu analysieren und Ratschläge zu Entscheidungen zur Kühlungsoptimierung auf Raumebene zu geben. Es gibt Lösungen, die diesen Anwendungsfall für KI und maschinelles Lernen bahnbrechend gemacht haben und den Überwachungsaspekt mit der Kühloptimierung in Form eines virtuellen Kühlberaters verbinden. Es lohnt sich, einen Blick auf diese Lösungen zu werfen, um das Rätselraten bei der Kühlungsoptimierung zu vereinfachen.

Zusammenfassung

Beim Luftstrommanagement auf Raumebene handelt es sich eigentlich nicht um ein Luftstrommanagement im eigentlichen Sinne, sondern vielmehr um eine Kühloptimierung. Dennoch ist das Luftstrommanagement auf Raumebene ein notwendiger Schritt und die einzige Möglichkeit, Energieeinsparungen durch Verbesserungen des Luftstrommanagements auf Doppelboden-, Rack- und Reihenebene zu erzielen. Denken Sie daran, dass jede Lösung, die bis zur Raumebene implementiert wurde, mit Kosten verbunden ist. Nur wenn Sie auf Raumebene einchecken und Änderungen an der Kühlinfrastruktur vornehmen, können Sie von den Vorteilen in Form von Einsparungen bei der Kühlenergie, einer verbesserten Kühlkapazität, einer verbesserten Zuverlässigkeit der IT-Ausrüstung und aufgeschobenen Investitionsausgaben profitieren. Effizienz kann man nicht kaufen; es muss gemanagt werden. Denken Sie auch daran, dass die Kühlungsoptimierung ein iterativer und fortlaufender Prozess ist, bei dem es darum geht, die Kühlkapazität an die IT-Auslastung des Computerraums anzupassen. Und obwohl dies in den meisten Fällen ein manueller Prozess sein wird, hilft Ihnen der Einsatz von Überwachungslösungen, die Ihnen einen Einblick in die Energie-, Kühlungs- und Wärmeleistung Ihres Rechenzentrums geben, bei Ihren Optimierungsentscheidungen und gibt Ihnen in manchen Fällen Hinweise zu konkreten Schritten, die dies ermöglichen genommen werden.