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Ce que vous devez savoir sur la gestion du débit d'air des pièces

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

La gestion de l'écoulement de l'air au niveau de la pièce est entachée d'idées fausses et de demi-vérités, ce qui en fait l'aspect le moins bien compris de la gestion de l'écoulement de l'air, bien qu'il soit ironiquement le plus important. Alors qu'il est assez bien compris que les 3 premiers niveaux, ou R, de la gestion des flux d'air font référence à la mise en œuvre de solutions telles que les passe-brosses, les panneaux d'obturation et le confinement pour les niveaux Plancher surélevé, Rack et Rangée, respectivement, le niveau Salle n'est pas aussi simple. Cela est dû en grande partie au fait que les changements requis sont invisibles, sauf parfois pour les affichages sur les unités de refroidissement.

Pour plus de clarté, la gestion du débit d'air au niveau de la pièce est mieux définie comme suit optimisation du refroidissementIl s'agit du processus d'ajustement des commandes du système de refroidissement. S'il est bien fait, ce processus permet d'améliorer l'efficacité énergétique (ce qui entraîne une réduction des coûts d'exploitation), d'améliorer la capacité de refroidissement, d'améliorer la fiabilité des équipements informatiques et de différer les dépenses d'investissement. Il est important de noter ici que sans l'optimisation du refroidissement (c'est-à-dire la gestion des flux d'air au niveau de la pièce), toutes les solutions qui ont été mises en œuvre jusqu'à présent, comme les produits énumérés ci-dessus, sont une dépense. Bien qu'elles aient pu améliorer les températures de l'air d'admission de l'informatique, les avantages financiers et de capacité sont laissés sur la table. La seule façon de réaliser des économies d'énergie à partir des améliorations de la gestion des flux d'air apportées au niveau des planchers surélevés, des racks et des rangées, est d'optimiser le refroidissement.

Et 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 les thermomètres infrarouges ou la surveillance de l'environnement permettra de s'assurer que les températures d'admission de l'informatique ne dépassent pas les seuils recommandés ou autorisés. De plus, certaines solutions de surveillance peuvent même fournir des conseils sur les mesures d'optimisation spécifiques qui peuvent être prises, mais nous y reviendrons plus tard.

Adapter la capacité de refroidissement à la charge informatique

La gestion des flux d'air ne permet pas à elle seule de réaliser des économies sur les coûts énergétiques 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. En effet, si vous avez correctement mis en œuvre des solutions de gestion des flux d'air au niveau des planchers surélevés, des baies et des rangées, vous devriez maintenant avoir un excès d'air conditionné dans vos allées froides et toutes les températures d'admission d'air des équipements informatiques seront excessivement basses. Ceci est dû au fait qu'il n'y a plus de mélange d'air vicié avec l'air conditionné, et vice versa. L'étape suivante consiste à faire correspondre le débit d'air conditionné le plus étroitement possible au débit requis par les équipements informatiques. Pour ce faire, on réduit la vitesse des ventilateurs, on augmente les points de consigne de la température des unités de refroidissement, ou on éteint complètement les unités de refroidissement. Il s'agit souvent d'un processus itératif consistant à ajuster les commandes, à laisser le système s'équilibrer, puis à effectuer des ajustements supplémentaires si nécessaire. En outre, les centres de données étant des environnements dynamiques, il s'agit également d'un processus continu, et non d'un événement ponctuel. Chaque fois que des améliorations supplémentaires de la gestion des flux d'air sont mises en œuvre, ou que des changements importants d'équipement informatique se produisent, il existe des possibilités d'optimiser l'infrastructure de refroidissement.

Meilleures pratiques de gestion du débit 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 énumérées ci-dessous :

  • Réduire autant que possible la vitesse des ventilateurs pour les unités équipées de variateurs de fréquence (VFD) sans dépasser la température maximale admissible de l'air d'admission des équipements informatiques.
  • Augmenter les points de consigne de température des unités de refroidissement aussi haut que possible sans dépasser la température maximale admissible de l'air d'admission des équipements informatiques.
  • Élargir la bande d'humidité relative (HR) autorisée pour éviter que les unités de refroidissement ne se " battent " entre elles (gaspillage d'énergie par une unité qui essaie de déshumidifier tandis qu'une autre essaie d'humidifier).
  • Coupez l'excès de refroidissement si les unités de refroidissement ne sont pas équipées 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 des flux d'air ou l'installation ou le retrait d'une charge informatique, c'est l'occasion d'évaluer ces contrôles au niveau de la salle pour garantir un fonctionnement efficace et une capacité de redondance suffisante.

Utilisation de solutions de surveillance pour éclairer les décisions d'optimisation

Un homme sage du nom de Ken Brill a dit un jour que lorsqu'il s'agit du refroidissement d'un centre de données, c'est aussi simple que "l'énergie entre, la chaleur sort 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 finalement 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 d'un centre de données est une science à part entière et peut parfois être assez complexe, ce concept nous rappelle qu'il peut se résumer à ce qui entre, en termes de puissance, doit sortir en termes de chaleur. Il est donc important de surveiller la puissance demandée par les équipements informatiques (c'est-à-dire la charge informatique) pour la faire correspondre au refroidissement fourni par les unités de refroidissement (c'est-à-dire la capacité de refroidissement), comme indiqué ci-dessus. L'utilisation de solutions qui peuvent surveiller à la fois l'infrastructure d'alimentation et de refroidissement aidera à créer cet équilibre.

Ensuite, la surveillance des performances thermiques d'une salle informatique est essentielle dans le processus d'optimisation du refroidissement. Lorsque vous effectuez des ajustements à l'infrastructure de refroidissement, vous devez surveiller de près les températures d'admission de l'équipement informatique pour vous assurer qu'elles ne dépassent pas les limites recommandées ou admissibles, comme indiqué par l'ASHRAE et/ou le fabricant. Cette surveillance peut être effectuée à l'aide d'un thermomètre infrarouge ou d'une caméra infrarouge, mais elle peut prendre beaucoup de temps car elle ne peut être effectuée que pour chaque armoire ou allée. Une grande mise en garde concernant l'utilisation d'un thermomètre IR ou d'une caméra IR est que ces outils infrarouges mesurent la température de la surface, et non celle de l'air. Et s'il y a une surface très réfléchissante, vous pouvez avoir des lectures incorrectes en raison des réflexions. Si l'utilisation d'outils infrarouges peut vous donner une indication des problèmes de température, ils ne contrôlent pas la température du flux d'air lui-même.

Dans ces circonstances, la façon la plus simple de procéder au niveau de la salle complète est d'utiliser une solution de surveillance avec des capteurs placés en haut et en bas de toutes les armoires. Cela vous donnera une vue d'ensemble des performances thermiques de votre centre de données. De plus, si la possibilité de surveiller les températures sur l'ensemble du site est la base de ce qui est nécessaire, certaines solutions de surveillance vont encore plus loin avec des visualisations en 3D qui affichent un jumeau numérique de votre centre de données et de ses performances thermiques en temps réel.

Optimisation avec l'IA et les algorithmes d'apprentissage automatique

Soyons francs, 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'elles puissent ne pas tenir bon nombre de leurs promesses perçues ou commercialisées, la gestion des flux d'air et l'optimisation du refroidissement sont les domaines où cette technologie a vraiment une chance de tenir ses promesses. L'utilisation de cette technologie peut aider à visualiser les améliorations de la gestion des flux d'air au niveau des planchers surélevés, des racks 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 des salles. Il existe des solutions qui ont été pionnières dans ce cas d'utilisation de l'IA et de l'apprentissage automatique, qui associent l'aspect surveillance à l'optimisation du refroidissement sous la forme d'un conseiller virtuel en refroidissement. Cela vaut la peine de jeter un coup d'œil à ces solutions pour éliminer une partie de l'incertitude dans le processus d'optimisation du refroidissement.

Conclusion

La gestion du débit d'air au niveau de la pièce n'est pas vraiment une gestion du débit d'air au sens littéral du terme, mais plutôt une optimisation du refroidissement. Néanmoins, la gestion des flux d'air au niveau de la salle est une étape nécessaire et le seul moyen de réaliser des économies d'énergie à partir des améliorations apportées à la gestion des flux d'air au niveau des planchers surélevés, des racks et des rangées. N'oubliez pas que toutes les solutions mises en œuvre jusqu'au niveau de la salle représentent une dépense. Ce n'est que lorsque vous vérifiez au niveau de la salle et que vous apportez des modifications à l'infrastructure de refroidissement que vous pouvez récolter les bénéfices sous forme d'économies d'énergie de refroidissement, d'amélioration de la capacité de refroidissement, d'amélioration de la fiabilité des équipements informatiques et de report des dépenses d'investissement. L'efficacité ne s'achète pas, elle se gère. Rappelez-vous également que l'optimisation du refroidissement est un processus itératif et continu qui se résume à faire correspondre la capacité de refroidissement à la charge informatique de la salle informatique. 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 de l'alimentation, du refroidissement et des performances thermiques de votre centre de données vous aidera à orienter vos décisions d'optimisation et, dans certains cas, vous conseillera sur les mesures spécifiques à prendre.

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