Lo que necesita saber sobre la gestión del flujo de aire ambiental

La versión original de este artículo fue publicada en MissionCriticalMagazine.com, Titulado Gestión del flujo de aire a nivel de la habitación. Puedes verlo aquí.

La gestión del flujo de aire a nivel de la habitación está plagada de conceptos erróneos y verdades a medias, lo que lo convierte en el aspecto menos comprendido de la gestión del flujo de aire, aunque, irónicamente, es el más importante. Si bien se entiende bastante bien que los primeros 3 niveles, o R, de gestión del flujo de aire se refieren a la implementación de soluciones como ojales para cepillos, paneles ciegos y contención para los niveles de piso elevado, estante y fila, respectivamente, el nivel de habitación no lo es. igual de simple. Esto se debe en gran medida a que los cambios necesarios son invisibles, excepto en ocasiones en las indicaciones de los refrigeradores.

Para mayor claridad, la gestión del flujo de aire a nivel de la habitación se define mejor como optimización de enfriamiento, que se refiere al proceso de realizar ajustes en los controles del sistema de enfriamiento. Si se realiza bien, este proceso mejorará la eficiencia energética (lo que resultará en menores costos operativos), mejorará la capacidad de enfriamiento, mejorará la confiabilidad de los equipos de TI y diferirá el gasto de capital. Es importante señalar aquí que sin la optimización de la refrigeración (es decir, la gestión del flujo de aire a nivel de la habitación), todas las soluciones que se han implementado hasta este momento, como los productos enumerados anteriormente, son un gasto. Si bien es posible que hayan mejorado las temperaturas del aire de entrada de TI, los beneficios financieros y de capacidad quedan sobre la mesa. La única manera de lograr ahorros de energía a partir de las mejoras en la gestión del flujo de aire realizadas en los niveles de piso elevado, estante y fila es mediante la optimización de la refrigeración.

Y si bien el proceso de optimización de la refrigeración suele ser un proceso manual e iterativo, también es importante tener en cuenta que el uso de soluciones como termómetros IR o monitoreo ambiental garantizará que las temperaturas de entrada de TI no excedan sus umbrales recomendados o permitidos. Más aún, algunas soluciones de monitoreo pueden incluso brindar asesoramiento sobre pasos de optimización específicos que se pueden tomar, pero hablaremos de eso más adelante.

Adaptación de la capacidad de refrigeración a la carga de TI

La gestión del flujo de aire por sí sola no le ahorra dinero en costos de energía de refrigeración, sino que mejora las temperaturas del aire de entrada de los equipos de TI y crea las condiciones en las que son posibles cambios en la infraestructura de refrigeración. La razón es que, si ha implementado correctamente soluciones de gestión del flujo de aire en los niveles de piso elevado, estante y fila, ahora debería tener un exceso de suministro de aire acondicionado en sus pasillos fríos y la temperatura del aire de entrada de todos los equipos de TI será excesivamente baja. Esto se debe a que ya no se mezcla el aire de salida con el aire acondicionado y viceversa. El siguiente paso es hacer coincidir el caudal de aire acondicionado lo más posible con el caudal de demanda requerido por el equipo de TI. Esto se hace reduciendo la velocidad del ventilador, aumentando los puntos de ajuste de temperatura de la unidad de enfriamiento o apagando las unidades de enfriamiento por completo. Este suele ser un proceso iterativo de realizar ajustes a los controles, permitir que el sistema se ecualice y luego realizar ajustes adicionales si es necesario. Además, como los centros de datos son entornos dinámicos, esto también será un proceso continuo, no un evento puntual. Cada vez que se implementan mejoras adicionales en la gestión del flujo de aire o se producen cambios significativos en los equipos de TI, existen oportunidades para optimizar la infraestructura de refrigeración.

Mejores prácticas de gestión del flujo de aire a nivel de habitación (optimización de la refrigeración)

Como se mencionó anteriormente, los pasos típicos que se deben seguir para hacer coincidir adecuadamente la capacidad de enfriamiento de su centro de datos con la carga de TI (es decir, optimizar la infraestructura de enfriamiento) se enumeran a continuación:

  • Reduzca las velocidades del ventilador para unidades con variadores de frecuencia (VFD) tanto como sea posible sin exceder la temperatura máxima permitida del aire de entrada del equipo de TI.
  • Eleve los puntos de ajuste de temperatura de la unidad de enfriamiento lo más alto posible sin exceder la temperatura máxima permitida del aire de entrada del equipo de TI.
  • Ampliar la banda de humedad relativa (Rh) permitida para evitar que las unidades de enfriamiento “peleen” entre sí (desperdiciando energía al intentar deshumidificar una unidad mientras otra intenta humidificar).
  • Apague el exceso de enfriamiento si las unidades de enfriamiento no tienen VFD
    • Nota: Si las unidades de refrigeración están equipadas con VFD, el ahorro de energía es mayor con 10 unidades de refrigeración funcionando al 50 % de la velocidad del ventilador que con 5 unidades de refrigeración funcionando al 100 % de la velocidad del ventilador.

Después de cualquier mejora significativa en la gestión del flujo de aire o instalación o eliminación de cargas de TI, existe la oportunidad de evaluar estos controles a nivel de sala para garantizar un funcionamiento eficiente y suficiente capacidad redundante.

Utilización de soluciones de monitoreo para informar las decisiones de optimización

Un hombre sabio llamado Ken Brill dijo una vez que cuando se trata de refrigeración de centros de datos, es tan simple como "encender y apagar siempre". Lo que significa que cada kW de energía consumido por cualquier equipo en una sala de ordenadores se convierte en un kilovatio de calor que debe eliminarse de la sala de ordenadores y, en última instancia, del edificio del centro de datos. Esto incluye todas las pérdidas de conversión y distribución de energía, así como cada kW de electricidad consumido por los equipos de TI.

Si bien la refrigeración de centros de datos es una ciencia en sí misma y puede resultar bastante compleja en ocasiones, este concepto nos recuerda que puede reducirse a lo que entra, en términos de energía, y lo que debe salir en términos de calor. Por lo tanto, es importante monitorear la energía que demandan los equipos de TI (es decir, la carga de TI) para que coincida adecuadamente con el enfriamiento que suministran las unidades de enfriamiento (es decir, la capacidad de enfriamiento), como se señaló anteriormente. La utilización de soluciones que puedan monitorear tanto la infraestructura de energía como la de enfriamiento ayudará a crear este equilibrio.

En segundo lugar, monitorear el rendimiento térmico de una sala de computadoras es esencial en el proceso de optimización de la refrigeración. Al realizar ajustes en la infraestructura de enfriamiento, deberá monitorear de cerca las temperaturas de entrada del equipo de TI para asegurarse de que no excedan sus límites recomendados o permitidos, según lo establecido por ASHRAE y/o el fabricante. Esto se puede hacer con un termómetro IR o una cámara IR, pero puede llevar mucho tiempo ya que solo se puede hacer por gabinete o pasillo. Una gran advertencia sobre el uso de un termómetro de infrarrojos o una cámara de infrarrojos es que estas herramientas de infrarrojos miden la temperatura de la superficie, no la temperatura del aire. Y si hay una superficie altamente reflectante, es posible que experimente algunas lecturas incorrectas debido a los reflejos. Si bien el uso de herramientas infrarrojas puede indicarle problemas de temperatura, no monitorean la temperatura del flujo de aire en sí.

Debido a estas circunstancias, la forma más sencilla de hacer esto en todo el nivel de la habitación es utilizar una solución de monitoreo con sensores ubicados en la parte superior e inferior de todos los gabinetes. Esto le brindará una vista general del sitio del rendimiento térmico de su centro de datos. Además, si bien poder monitorear las temperaturas en todo el sitio es lo básico de lo que se necesita, algunas soluciones de monitoreo han llevado esto un paso más allá con visualizaciones 3-D que mostrarán un gemelo digital de su centro de datos y su rendimiento térmico en tiempo real. .

Optimización con IA y algoritmos de aprendizaje automático

Seamos realistas, la IA y el aprendizaje automático son palabras de moda que han circulado por toda la industria como una panacea para muchos problemas relacionados con los centros de datos y la TI. Si bien es posible que no cumplan muchas de sus promesas percibidas o comercializadas, la gestión del flujo de aire y la optimización del enfriamiento es donde esta tecnología realmente tiene la oportunidad de cumplir. El uso de esta tecnología puede ayudar a visualizar mejoras en la gestión del flujo de aire en los niveles de piso elevado, estante y fila, analizar los datos que se recopilan de los sensores y brindar asesoramiento sobre las decisiones de optimización de la refrigeración a nivel de la habitación. Hay soluciones disponibles que han sido pioneras en este caso de uso de IA y aprendizaje automático que combina el aspecto de monitoreo con la optimización de la refrigeración en forma de un asesor de refrigeración virtual. Vale la pena echarle un vistazo a estas soluciones para eliminar algunas conjeturas en el proceso de optimización de la refrigeración.

Conclusión

La gestión del flujo de aire a nivel de la habitación no es en realidad una gestión del flujo de aire en el sentido literal, sino una optimización de la refrigeración. No obstante, la gestión del flujo de aire a nivel de la habitación es un paso necesario y la única forma de lograr ahorros de energía a partir de las mejoras en la gestión del flujo de aire realizadas en los niveles de piso elevado, estante y fila. Recuerde, cada solución que se haya implementado hasta el nivel Sala es un gasto. Sólo cuando se registra a nivel de habitación y realiza cambios en la infraestructura de refrigeración podrá obtener beneficios en forma de ahorros de energía de refrigeración, capacidad de refrigeración mejorada, confiabilidad mejorada de los equipos de TI y gastos de capital diferidos. La eficiencia no se puede comprar; hay que gestionarlo. Recuerde también que la optimización de la refrigeración es un proceso iterativo y continuo que se reduce a hacer coincidir la capacidad de refrigeración con la carga de TI de la sala de ordenadores. Y aunque en la mayoría de los casos este será un proceso manual, el uso de soluciones de monitoreo que le brinden una visión de la energía, el enfriamiento y el rendimiento térmico de su centro de datos lo ayudará a guiar sus decisiones de optimización y, en algunos casos, le asesorará sobre pasos específicos que pueden seguir. ser tomado.