Cosa devi sapere sulla gestione del flusso d'aria della stanza

La versione originale di questo articolo è stata pubblicata su MissionCriticalMagazine.com, dal titolo Gestione del flusso d'aria a livello di stanza. Puoi visualizzarlo 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, anche se ironicamente è il più importante. Sebbene sia abbastanza chiaro che i primi 3 livelli, o R, di gestione del flusso d'aria si riferiscono all'implementazione di soluzioni quali anelli di tenuta per spazzole, pannelli di chiusura e contenimento rispettivamente per i livelli di pavimento rialzato, rack e fila, il livello della stanza non lo è altrettanto semplice. Ciò è dovuto in gran parte al fatto che le modifiche necessarie sono invisibili, tranne che occasionalmente per i display sui condizionatori.

Per chiarezza, la gestione del flusso d'aria a livello di stanza è meglio definita come ottimizzazione del raffreddamento, che si riferisce al processo di adeguamento dei controlli del sistema di raffreddamento. Se eseguito correttamente, 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 in conto capitale. È importante notare qui che senza l'ottimizzazione del raffreddamento (ovvero la gestione del flusso d'aria a livello di stanza), ogni soluzione implementata fino a questo punto, come i prodotti sopra elencati, rappresenta una spesa. Sebbene possano aver migliorato la temperatura dell'aria in ingresso nell'IT, i vantaggi finanziari e di capacità sono rimasti sul tavolo. L'unico modo per realizzare risparmi energetici grazie ai miglioramenti della gestione del flusso d'aria apportati ai livelli di pavimento rialzato, rack e fila è attraverso l'ottimizzazione del raffreddamento.

E sebbene il processo di ottimizzazione del raffreddamento sia in genere un processo manuale e iterativo, è anche importante notare che l'utilizzo di soluzioni come termometri IR o monitoraggio ambientale garantirà che le temperature di ingresso dell'IT non superino le soglie consigliate o consentite. Inoltre, alcune soluzioni di monitoraggio possono anche fornire consigli su specifiche misure di ottimizzazione che possono essere intraprese, ma ne parleremo più avanti.

Capacità di raffreddamento corrispondente al carico IT

La sola gestione del flusso d'aria non consente di risparmiare denaro sui costi energetici di raffreddamento, ma migliora invece la temperatura dell'aria in ingresso delle apparecchiature IT e crea le condizioni in cui sono possibili modifiche all'infrastruttura di raffreddamento. Il motivo è che, se hai implementato correttamente le soluzioni di gestione del flusso d'aria ai livelli di pavimento rialzato, rack e fila, ora dovresti avere un eccesso di aria di mandata condizionata nei corridoi freddi e la temperatura dell'aria in ingresso di tutte le apparecchiature IT sarà eccessivamente bassa. Questo perché non vi è più alcuna miscelazione dell'aria esausta con l'aria condizionata e viceversa. Il passo successivo è far corrispondere il più possibile la portata dell'aria condizionata alla portata richiesta dalle apparecchiature IT. Ciò avviene riducendo la velocità della ventola, aumentando i setpoint di temperatura dell'unità di raffreddamento o spegnendo del tutto le unità di raffreddamento. Si tratta spesso di un processo iterativo che consiste nel apportare modifiche ai controlli, consentire al sistema di equalizzarsi e quindi apportare ulteriori modifiche se necessario. Inoltre, poiché i data center sono ambienti dinamici, anche questo sarà un processo continuo, non solo un evento una tantum. Ogni volta che vengono implementati ulteriori miglioramenti nella gestione del flusso d'aria o si verificano modifiche significative alle apparecchiature IT, esistono opportunità per ottimizzare l'infrastruttura di raffreddamento.

Migliori pratiche per la gestione del flusso d'aria a livello della stanza (ottimizzazione del raffreddamento).

Come accennato in precedenza, i passaggi tipici da intraprendere per abbinare correttamente la capacità di raffreddamento del data center al carico IT (ovvero ottimizzare l'infrastruttura di raffreddamento) sono elencati di seguito:

  • Ridurre il più possibile la velocità della ventola per le unità con azionamenti a frequenza variabile (VFD) senza superare la temperatura massima consentita dell'aria in ingresso per le apparecchiature IT
  • Aumentare il più possibile i setpoint della temperatura dell'unità di raffreddamento senza superare la temperatura massima consentita dell'aria in ingresso delle apparecchiature IT
  • Espandere la fascia di umidità relativa (Rh) consentita per evitare che le unità di raffreddamento "combattino" tra loro (spreco di energia da parte di un'unità che tenta di deumidificare mentre un'altra unità tenta di umidificare)
  • Disattivare il raffreddamento eccessivo se le unità di raffreddamento non dispongono di VFD
    • Nota: se le unità di raffreddamento sono dotate di VFD, il risparmio energetico è maggiore con 10 unità di raffreddamento funzionanti al 50% della velocità della ventola rispetto a 5 unità di raffreddamento funzionanti al 100% della velocità della ventola

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

Utilizzo di soluzioni di monitoraggio per prendere decisioni informate sull'ottimizzazione

Un uomo saggio di nome Ken Brill una volta disse che quando si tratta di raffreddamento di un data center, la risposta è semplicemente "alimentazione in entrata, riscaldamento in uscita sempre". Ciò significa che ogni kW di energia consumata da qualsiasi apparecchiatura in una sala computer diventa un kilowatt di calore che deve essere rimosso dalla sala computer e, in ultima analisi, dall'edificio del data center. Ciò include tutte le perdite di conversione e distribuzione dell'energia, nonché ogni kW di elettricità consumata dalle apparecchiature IT.

Sebbene il raffreddamento dei data center sia una scienza a sé stante e possa essere piuttosto complessa a volte, questo concetto ci ricorda che può essere ridotto a ciò che entra, in termini di potenza, deve uscire in termini di calore. Pertanto, è importante monitorare la potenza richiesta dalle apparecchiature IT (ovvero il carico IT) per abbinarla correttamente al raffreddamento fornito dalle unità di raffreddamento (ovvero la capacità di raffreddamento), come indicato sopra. L’utilizzo di soluzioni in grado di monitorare sia l’infrastruttura di alimentazione che quella 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 apportano modifiche all'infrastruttura di raffreddamento, sarà necessario monitorare attentamente le temperature di ingresso delle apparecchiature IT per assicurarsi che non superino i limiti consigliati o consentiti, come indicato da ASHRAE e/o dal produttore. Questa operazione può essere eseguita con un termometro IR o una telecamera IR, ma potrebbe richiedere molto tempo in quanto può essere eseguita solo per armadio o corridoio. Un grande avvertimento riguardo all’utilizzo di un termometro IR o di una fotocamera IR è che questi strumenti a infrarossi misurano la temperatura superficiale, non la temperatura dell’aria. E se è presente una superficie altamente riflettente, potresti riscontrare letture errate a causa dei riflessi. Sebbene l'uso di strumenti a infrarossi possa fornire un'indicazione sui problemi di temperatura, non monitorano la temperatura del flusso d'aria stesso.

A causa di queste circostanze, il modo più semplice per farlo a livello di tutta la stanza è utilizzare una soluzione di monitoraggio con sensori posizionati nella parte superiore e inferiore di tutti gli armadietti. In questo modo avrai una visione a livello di sito delle prestazioni termiche del tuo data center. Inoltre, sebbene la possibilità di monitorare le temperature in tutto il sito sia solo l'essenziale di ciò che è necessario, alcune soluzioni di monitoraggio hanno fatto un ulteriore passo avanti con visualizzazioni 3D che mostreranno un gemello digitale del tuo data center e le sue prestazioni termiche in tempo reale. .

Ottimizzazione con algoritmi di intelligenza artificiale e machine learning

Ammettiamolo, l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico sono parole d'ordine che hanno fatto il giro del settore come panacea per molti problemi legati ai data center e all'IT. Anche se potrebbero non mantenere molte delle promesse percepite o commercializzate, la gestione del flusso d'aria e l'ottimizzazione del raffreddamento sono gli ambiti in cui questa tecnologia ha davvero la possibilità di offrire risultati. L'utilizzo di questa tecnologia può aiutare a visualizzare i miglioramenti della gestione del flusso d'aria a livello di pavimento rialzato, rack e fila, analizzare i dati raccolti dai sensori e fornire consigli sulle decisioni di ottimizzazione del raffreddamento a livello di stanza. Sono disponibili soluzioni che hanno aperto la strada a questo caso d'uso per l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico che abbina l'aspetto del monitoraggio all'ottimizzazione del raffreddamento sotto forma di un consulente di raffreddamento virtuale. Vale la pena dare un'occhiata a queste soluzioni per eliminare alcune congetture nel processo di ottimizzazione del raffreddamento.

Conclusione

La gestione del flusso d'aria a livello di stanza non è in realtà una gestione del flusso d'aria in senso letterale, ma piuttosto un'ottimizzazione del raffreddamento. Tuttavia, la gestione del flusso d'aria a livello di stanza è un passaggio necessario e l'unico modo per realizzare risparmi energetici grazie ai miglioramenti apportati alla gestione del flusso d'aria a livello di pavimento rialzato, rack e fila. Ricorda, ogni soluzione implementata fino al livello Stanza è una spesa. È solo quando si effettua il check-in a livello di camera e si apportano modifiche all'infrastruttura di raffreddamento che è possibile ottenere vantaggi sotto forma di risparmio energetico di raffreddamento, migliore capacità di raffreddamento, migliore affidabilità delle apparecchiature IT e spese in conto capitale differite. L'efficienza non può essere acquistata; deve essere gestito. Ricorda inoltre 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 nella maggior parte dei casi si tratterà di un processo manuale, l'utilizzo di soluzioni di monitoraggio che ti danno uno sguardo alle prestazioni di alimentazione, raffreddamento e termiche del tuo data center ti aiuterà a guidare le tue decisioni di ottimizzazione e, in alcuni casi, consiglierà passaggi specifici che possono essere preso.