Ce que vous devez savoir sur la gestion du flux d'air ambiant

La version originale de cet article a été publiée le MissionCriticalMagazine.com, Intitulé Gestion du flux d'air au niveau de la pièce. Vous pouvez le voir ici.

La gestion du débit d’air au niveau d’une pièce est semée d’idées fausses et de demi-vérités, ce qui en fait l’aspect le moins compris de la gestion du débit d’air, même s’il est ironiquement le plus important. Bien qu'il soit assez bien compris que les 3 premiers niveaux, ou R, de gestion du flux d'air font référence à la mise en œuvre de solutions telles que des passe-fils pour brosses, des panneaux d'obturation et un confinement pour les niveaux de plancher surélevé, de rack et de rangée, respectivement, le niveau de la pièce n'est pas tout aussi simple. Cela est dû en grande partie au fait que les modifications nécessaires sont invisibles, à l'exception parfois des affichages sur les unités de refroidissement.

Pour plus de clarté, la gestion du flux d'air au niveau de la pièce est mieux définie comme optimisation du refroidissement, qui fait référence au processus d'ajustement des commandes du système de refroidissement. S’il est bien exécuté, ce processus améliorera l’efficacité énergétique (entraînant une réduction des coûts d’exploitation), améliorera la capacité de refroidissement, améliorera la fiabilité des équipements informatiques et reportera les dépenses d’investissement. Il est important de noter ici que sans optimisation du refroidissement (c'est-à-dire gestion du flux d'air au niveau de la pièce), chaque solution mise en œuvre jusqu'à présent, comme les produits répertoriés ci-dessus, constitue une dépense. Même s’ils ont amélioré la température de l’air d’admission des systèmes informatiques, les avantages financiers et de capacité restent de côté. La seule façon de réaliser des économies d'énergie grâce aux améliorations de la gestion du flux d'air apportées au niveau du plancher surélevé, du rack et des rangées consiste à optimiser le refroidissement.

Et même si le processus d'optimisation du refroidissement est généralement un processus manuel et itératif, il est également important de noter que l'utilisation de solutions telles que des thermomètres infrarouges ou une surveillance environnementale garantira que les températures d'entrée du système informatique ne dépassent pas leurs seuils recommandés ou autorisés. Plus encore, certaines solutions de surveillance peuvent même fournir des conseils sur les étapes d'optimisation spécifiques qui peuvent être prises, mais nous y reviendrons plus tard.

Adaptation de la capacité de refroidissement à la charge informatique

La gestion du flux d'air à elle seule ne vous permet pas d'économiser de l'argent sur les coûts d'énergie de refroidissement, mais elle améliore les températures de l'air d'admission des équipements informatiques et crée les conditions permettant de modifier l'infrastructure de refroidissement. La raison en est que si vous avez correctement mis en œuvre des solutions de gestion du flux d'air au niveau du plancher surélevé, du rack et des rangées, vous devriez maintenant avoir un excès d'air conditionné dans vos allées froides et la température de l'air d'admission de tous les équipements informatiques sera excessivement basse. En effet, il n'y a plus de mélange de l'air évacué avec l'air conditionné, et vice versa. L’étape suivante consiste à faire correspondre le plus possible le débit d’air conditionné au débit demandé par l’équipement informatique. Cela se fait en réduisant la vitesse des ventilateurs, en augmentant les points de consigne de température de l'unité de refroidissement ou en éteignant complètement les unités de refroidissement. Il s'agit souvent d'un processus itératif consistant à apporter des ajustements aux commandes, permettant au système de s'égaliser, puis à effectuer des ajustements supplémentaires si nécessaire. De plus, comme les centres de données sont des environnements dynamiques, il s’agira également d’un processus continu et non d’un simple événement ponctuel. Chaque fois que des améliorations supplémentaires de la gestion du flux d’air sont mises en œuvre ou que des changements importants dans l’équipement informatique se produisent, il existe des opportunités d’optimisation de l’infrastructure de refroidissement.

Meilleures pratiques de gestion du flux d'air au niveau de la pièce (optimisation du refroidissement)

Comme mentionné ci-dessus, les étapes typiques à suivre pour adapter correctement la capacité de refroidissement de votre centre de données à la charge informatique (c'est-à-dire optimiser l'infrastructure de refroidissement) sont répertoriées ci-dessous :

Réduisez autant que possible la vitesse des ventilateurs pour les unités équipées de variateurs de fréquence (VFD) sans dépasser la température maximale autorisée de l'air d'admission de l'équipement informatique.
Augmentez les points de consigne de température de l'unité de refroidissement aussi haut que possible sans dépasser la température maximale autorisée de l'air d'admission de l'équipement informatique.
Élargissez la bande d'humidité relative (Rh) autorisée pour empêcher les unités de refroidissement de « se battre » les unes avec les autres (gaspillage d'énergie par une unité essayant de déshumidifier tandis qu'une autre unité essaie d'humidifier)
Éteignez le refroidissement excessif si les unités de refroidissement ne disposent pas de VFD
- Remarque : Si les unités de refroidissement sont équipées de VFD, les économies d'énergie sont plus importantes avec 10 unités de refroidissement fonctionnant à une vitesse de ventilateur de 50 % qu'avec 5 unités de refroidissement fonctionnant à une vitesse de ventilateur de 100 %.

Après toute amélioration significative de la gestion du flux d'air ou l'installation ou la suppression d'une charge informatique, il est possible d'évaluer ces contrôles au niveau de la pièce pour garantir un fonctionnement efficace et une capacité redondante suffisante.

Utiliser des solutions de surveillance pour éclairer les décisions d'optimisation

Un sage du nom de Ken Brill a dit un jour qu'en matière de refroidissement des centres de données, c'était aussi simple que « alimenter, chauffer toujours ». Cela signifie que chaque kW d'énergie consommé par un équipement dans une salle informatique devient un kilowatt de chaleur qui doit être évacué de la salle informatique et, à terme, du bâtiment du centre de données. Cela inclut toutes les pertes de conversion et de distribution d’énergie ainsi que chaque kW d’électricité consommé par l’équipement informatique.

Si le refroidissement des centres de données est une science à part entière et peut parfois s'avérer assez complexe, ce concept nous rappelle qu'il peut se résumer à ce qui entre, en termes d'énergie, et doit ressortir en termes de chaleur. Par conséquent, il est important de surveiller la puissance demandée par l'équipement informatique (c'est-à-dire la charge informatique) pour la faire correspondre correctement au refroidissement fourni par les unités de refroidissement (c'est-à-dire la capacité de refroidissement), comme indiqué ci-dessus. L’utilisation de solutions capables de surveiller à la fois l’infrastructure d’alimentation et de refroidissement contribuera à créer cet équilibre.

Deuxièmement, le suivi des performances thermiques d’une salle informatique est essentiel dans le processus d’optimisation du refroidissement. Lorsque vous effectuez des ajustements à l'infrastructure de refroidissement, vous devrez surveiller de près les températures d'entrée de l'équipement informatique pour vous assurer qu'elles ne dépassent pas leurs limites recommandées ou autorisées, comme indiqué par l'ASHRAE et/ou le fabricant. Cela peut être effectué avec un thermomètre infrarouge ou une caméra infrarouge, mais cela peut prendre du temps car cela ne peut être effectué que par armoire ou par allée. Une grande mise en garde concernant l’utilisation d’un thermomètre infrarouge ou d’une caméra infrarouge est que ces outils infrarouges mesurent la température de surface, pas la température de l’air. Et s’il y a une surface hautement réfléchissante, vous risquez d’obtenir des lectures incorrectes en raison des réflexions. Bien que l’utilisation d’outils infrarouges puisse vous donner une indication des problèmes de température, ils ne surveillent pas la température du flux d’air lui-même.

En raison de ces circonstances, le moyen le plus simple de procéder à cette opération au niveau complet de la pièce consiste à utiliser une solution de surveillance avec des capteurs placés en haut et en bas de toutes les armoires. Cela vous donnera une vue à l’échelle du site des performances thermiques de votre centre de données. De plus, même si la capacité de surveiller les températures à l'échelle du site constitue l'essentiel de ce qui est nécessaire, certaines solutions de surveillance sont allées encore plus loin avec des visualisations 3D qui afficheront un jumeau numérique de votre centre de données et ses performances thermiques en temps réel. .

Optimisation avec des algorithmes d'IA et d'apprentissage automatique

Soyons réalistes, l'IA et l'apprentissage automatique sont des mots à la mode qui ont fait le tour de l'industrie comme une panacée à de nombreux problèmes liés aux centres de données et à l'informatique. Bien qu’ils puissent ne pas tenir bon nombre de leurs promesses perçues ou commercialisées, c’est dans la gestion du flux d’air et l’optimisation du refroidissement que cette technologie a vraiment une chance de tenir ses promesses. L'utilisation de cette technologie peut aider à visualiser les améliorations de la gestion du flux d'air au niveau du plancher surélevé, du rack et des rangées, à analyser les données collectées par les capteurs et à fournir des conseils sur les décisions d'optimisation du refroidissement au niveau de la pièce. Il existe des solutions disponibles qui ont été pionnières dans ce cas d'utilisation de l'IA et du Machine Learning qui associent l'aspect surveillance à l'optimisation du refroidissement sous la forme d'un conseiller de refroidissement virtuel. Cela vaut la peine d'examiner ces solutions pour éliminer certaines incertitudes dans le processus d'optimisation du refroidissement.

Conclusion

La gestion du flux d’air au niveau d’une pièce n’est pas réellement une gestion du flux d’air au sens littéral, mais plutôt une optimisation du refroidissement. Néanmoins, la gestion du flux d'air au niveau de la pièce est une étape nécessaire et le seul moyen de réaliser des économies d'énergie grâce aux améliorations de la gestion du flux d'air apportées au niveau du plancher surélevé, du rack et des rangées. N'oubliez pas que chaque solution mise en œuvre jusqu'au niveau Chambre constitue une dépense. Ce n'est que lorsque vous vous enregistrez au niveau de la salle et apportez des modifications à l'infrastructure de refroidissement que vous pouvez récolter des avantages sous la forme d'économies d'énergie de refroidissement, d'une capacité de refroidissement améliorée, d'une fiabilité améliorée de l'équipement informatique et de dépenses d'investissement reportées. L’efficacité ne s’achète pas ; il faut le gérer. N'oubliez pas non plus que l'optimisation du refroidissement est un processus itératif et continu qui se résume à faire correspondre la capacité de refroidissement avec la charge informatique de la salle informatique. Et bien qu'il s'agisse d'un processus manuel dans la plupart des cas, l'utilisation de solutions de surveillance qui vous donnent un aperçu des performances d'alimentation, de refroidissement et thermiques de votre centre de données vous aidera à orienter vos décisions d'optimisation et, dans certains cas, à vous conseiller sur les étapes spécifiques qui peuvent être pris.