Cosa c'è da sapere sulla gestione del flusso d'aria della stanza

La versione originale di questo articolo è stata pubblicata su MissionCriticalMagazine.com, intitolato Gestione del flusso d'aria a livello della stanza. Puoi vederlo qui.

La gestione del flusso d'aria a livello di stanza è piena di idee sbagliate e mezze verità, il che la rende l'aspetto meno compreso della gestione del flusso d'aria, sebbene sia ironicamente il più importante. Mentre è abbastanza chiaro che i primi 3 livelli, o R, della gestione del flusso d'aria si riferiscono all'implementazione di soluzioni come gommini a spazzola, pannelli di soppressione e contenimento per i livelli Raised Floor, Rack e Row, rispettivamente, il livello Room non è così semplice. Questo è in gran parte dovuto al fatto che i cambiamenti richiesti sono invisibili, eccetto a volte per i display sulle unità di raffreddamento.

Per chiarezza, la gestione del flusso d'aria a livello di stanza è meglio definita come ottimizzazione del raffreddamentoche si riferisce al processo di regolazione dei controlli del sistema di raffreddamento. Se fatto bene, questo processo migliorerà l'efficienza energetica (con conseguente riduzione dei costi operativi), migliorerà la capacità di raffreddamento, migliorerà l'affidabilità delle apparecchiature IT e differirà le spese di capitale. È importante notare qui che senza l'ottimizzazione del raffreddamento (cioè la gestione del flusso d'aria a livello della stanza), ogni soluzione che è stata implementata fino a questo punto, come i prodotti elencati sopra, è una spesa. Anche se possono aver migliorato le temperature dell'aria di aspirazione dell'IT, i benefici finanziari e di capacità sono lasciati sul tavolo. L'unico modo per realizzare risparmi energetici dai miglioramenti della gestione del flusso d'aria fatti a livello di Raised Floor, Rack e Row, è attraverso l'ottimizzazione del raffreddamento.

E mentre il processo di ottimizzazione del raffreddamento è tipicamente un processo manuale e iterativo, è anche importante notare che l'utilizzo di soluzioni come i termometri a infrarossi o il monitoraggio ambientale garantirà che le temperature di aspirazione dell'IT non superino le soglie raccomandate o consentite. Inoltre, alcune soluzioni di monitoraggio possono anche fornire consigli su specifici passi di ottimizzazione che possono essere presi, ma ci soffermeremo su questo più avanti.

Abbinare la capacità di raffreddamento al carico IT

La gestione del flusso d'aria da sola non fa risparmiare denaro sui costi dell'energia di raffreddamento, ma migliora le temperature dell'aria in ingresso alle apparecchiature IT e crea le condizioni in cui sono possibili modifiche all'infrastruttura di raffreddamento. Il motivo è che se avete implementato correttamente le soluzioni di gestione del flusso d'aria a livello di pavimento sopraelevato, rack e file, ora dovreste avere un eccesso di aria condizionata di alimentazione nei corridoi freddi e tutte le temperature dell'aria di ingresso delle apparecchiature IT saranno eccessivamente basse. Questo perché non c'è più alcuna miscelazione di aria di scarico con l'aria condizionata e viceversa. Il passo successivo è far corrispondere la portata dell'aria condizionata il più possibile alla portata richiesta dalle apparecchiature informatiche. Questo viene fatto abbassando la velocità dei ventilatori, aumentando i set point della temperatura dell'unità di raffreddamento o spegnendo del tutto le unità di raffreddamento. Questo è spesso un processo iterativo di fare regolazioni ai controlli, permettendo al sistema di equalizzarsi, e poi facendo ulteriori regolazioni se necessario. Inoltre, poiché i data center sono ambienti dinamici, questo sarà anche un processo continuo - non solo un evento una tantum. Ogni volta che vengono implementati ulteriori miglioramenti nella gestione del flusso d'aria, o che si verificano cambiamenti significativi nelle apparecchiature IT, ci sono opportunità per ottimizzare l'infrastruttura di raffreddamento.

Gestione del flusso d'aria a livello di stanza (ottimizzazione del raffreddamento) Migliori pratiche

Come menzionato sopra, i passi tipici che devono essere fatti per abbinare correttamente la capacità di raffreddamento del vostro centro dati con il carico IT (cioè ottimizzare l'infrastruttura di raffreddamento) sono elencati di seguito:

• Ridurre le velocità dei ventilatori per le unità con azionamenti a frequenza variabile (VFD) il più possibile senza superare la temperatura massima consentita dell'aria di aspirazione delle apparecchiature IT
• Aumentare i set point della temperatura dell'unità di raffreddamento il più possibile senza superare la temperatura massima consentita dell'aria di aspirazione delle apparecchiature IT
• Espandere la fascia di umidità relativa ammissibile (Rh) per evitare che le unità di raffreddamento "combattano" tra loro (sprecando energia perché un'unità cerca di deumidificare mentre un'altra cerca di umidificare)
• Spegnere il raffreddamento in eccesso se le unità di raffreddamento non hanno VFD
  • Nota: se le unità di raffreddamento sono dotate di VFD, il risparmio energetico è maggiore con 10 unità di raffreddamento che funzionano alla velocità del ventilatore 50% rispetto a 5 unità di raffreddamento che funzionano alla velocità del ventilatore 100%

Dopo qualsiasi miglioramento significativo della gestione del flusso d'aria o l'installazione o la rimozione del carico IT, c'è l'opportunità di valutare questi controlli a livello di stanza per assicurare un funzionamento efficiente e una capacità ridondante sufficiente.

Utilizzare soluzioni di monitoraggio per informare le decisioni di ottimizzazione

Un uomo saggio di nome Ken Brill una volta ha detto che quando si tratta di raffreddamento di data center, è semplice come "la potenza entra, il calore esce sempre". Ciò significa che ogni kW di potenza consumata da qualsiasi apparecchiatura in una sala computer diventa un kilowatt di calore che deve essere rimosso dalla sala computer e infine dall'edificio del centro dati. Questo include tutte le perdite di conversione e distribuzione dell'energia così come ogni kW di elettricità consumata dalle apparecchiature IT.

Mentre il raffreddamento dei data center è una scienza a sé stante e a volte può essere piuttosto complessa, questo concetto ci ricorda che può essere riassunto in ciò che entra, in termini di potenza, deve uscire in termini di calore. Pertanto, è importante monitorare la potenza richiesta dalle apparecchiature IT (cioè il carico IT) per abbinarla correttamente al raffreddamento fornito dalle unità di raffreddamento (cioè la capacità di raffreddamento), come notato sopra. L'utilizzo di soluzioni che possono monitorare sia l'alimentazione che l'infrastruttura di raffreddamento aiuterà a creare questo equilibrio.

In secondo luogo, il monitoraggio delle prestazioni termiche di una sala computer è essenziale nel processo di ottimizzazione del raffreddamento. Quando si effettuano regolazioni all'infrastruttura di raffreddamento, è necessario monitorare da vicino le temperature di aspirazione delle apparecchiature IT per assicurarsi che non superino i limiti raccomandati o consentiti, come indicato da ASHRAE e/o dal produttore. Questo può essere fatto con un termometro a infrarossi o una telecamera a infrarossi, ma può richiedere molto tempo perché può essere fatto solo per ogni armadio o corridoio. Un grande avvertimento sull'uso di un termometro IR o di una videocamera IR è che questi strumenti a infrarossi misurano la temperatura della superficie, non quella dell'aria. E se c'è una superficie altamente riflettente, si possono avere delle letture errate a causa dei riflessi. Mentre l'uso di strumenti a infrarossi può darvi un'indicazione di problemi di temperatura, non stanno monitorando la temperatura del flusso d'aria stesso.

A causa di queste circostanze, il modo più semplice per farlo a livello di sala completa è quello di utilizzare una soluzione di monitoraggio con sensori posizionati nella parte superiore e inferiore di tutti gli armadi. Questo vi darà una visione dell'intero sito delle prestazioni termiche del vostro centro dati. Inoltre, mentre essere in grado di monitorare le temperature in tutto il sito è l'essenziale di ciò che è necessario, alcune soluzioni di monitoraggio hanno fatto un passo avanti con visualizzazioni 3-D che mostreranno un gemello digitale del vostro centro dati e le sue prestazioni termiche in tempo reale.

Ottimizzazione con AI e algoritmi di apprendimento automatico

Ammettiamolo, AI e Machine Learning sono parole d'ordine che hanno fatto il giro di tutto il settore come una panacea per molti data center e problemi IT. Anche se possono non essere all'altezza di molte delle loro promesse percepite o commercializzate, la gestione del flusso d'aria e l'ottimizzazione del raffreddamento sono i settori in cui questa tecnologia ha davvero la possibilità di dare risultati. L'utilizzo di questa tecnologia può aiutare a visualizzare i miglioramenti nella gestione del flusso d'aria a livello di Raised Floor, Rack e Row, analizzare i dati raccolti dai sensori e fornire consigli sulle decisioni di ottimizzazione del raffreddamento a livello di Room. Ci sono soluzioni disponibili che hanno aperto la strada a questo caso d'uso per l'AI e il Machine Learning che unisce l'aspetto del monitoraggio con l'ottimizzazione del raffreddamento sotto forma di un consulente di raffreddamento virtuale. Vale la pena dare un'occhiata a queste soluzioni per eliminare alcune delle congetture nel processo di ottimizzazione del raffreddamento.

Conclusione

La gestione del flusso d'aria a livello di stanza non è in realtà la gestione del flusso d'aria in senso letterale, ma piuttosto l'ottimizzazione del raffreddamento. Tuttavia, la gestione del flusso d'aria a livello di stanza è un passo necessario e l'unico modo per realizzare risparmi energetici dai miglioramenti della gestione del flusso d'aria fatti a livello di pavimento sopraelevato, rack e file. Ricordate, ogni soluzione che è stata implementata fino al livello di stanza è una spesa. È solo quando si effettua il check in a livello di sala e si apportano modifiche all'infrastruttura di raffreddamento che si possono raccogliere i benefici sotto forma di risparmio energetico, migliore capacità di raffreddamento, migliore affidabilità delle apparecchiature IT e spese di capitale differite. L'efficienza non può essere acquistata; deve essere gestita. Ricordate anche che l'ottimizzazione del raffreddamento è un processo iterativo e continuo che si riduce alla corrispondenza della capacità di raffreddamento con il carico IT della sala computer. E anche se questo sarà un processo manuale nella maggior parte dei casi, l'utilizzo di soluzioni di monitoraggio che ti danno un'occhiata all'energia, al raffreddamento e alle prestazioni termiche del tuo centro dati ti aiuterà a guidare le tue decisioni di ottimizzazione, e in alcuni casi ti consiglierà sui passi specifici che possono essere fatti.