Uniflair Τεχνικό Εγχειρίδιο ΛΥΣΕΙΣ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΥΨΗΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ HIGH DENSITY COOLING

Transcript

1 Uniflair Τεχνικό Εγχειρίδιο ΛΥΣΕΙΣ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΥΨΗΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ HIGH DENSITY COOLING

2 ΛΥΣΕΙΣ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΥΨΗΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ Τεχνικό Εγχειρίδιο Λύσεις Κλιματισμού Υψηλής Ενεργειακής Πυκνότητας Έκδοση: 1.0/ Ημερομηνία: Ιούλιος 2009 Εισαγωγή Παρούσα κατάσταση Περιγραφή των κυρίων στοιχείων του συστήματος Active Floor Cool Pool Σύστημα AFPS Περιμετρικές Μονάδες Ψύκτες Έμμεσο Free-Cooling Ευφυές (Inteligent) Free-Cooling Master Control System Κατευθυντήριες γραμμές για την επιλογή λύσεων κλιματισμού σελ Η πολιτική της Uniflair SpA είναι εκείνη της συνεχούς τεχνολογικής καινοτομίας και συνεπώς η Εταιρία διατηρεί το δικαίωμα να τροποποιεί τα δεδoμένα χωρίς προηγούμενη ειδοποίηση.

3 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Εισαγωγή Οι εταιρείες που λειτουργούν στον τομέα της επεξεργασίας δεδομένων κινούνται προς την κατεύθυνση της δημιουργίας και της αναβάθμισης των Data Centers, χρησιμοποιώντας Υψηλής Πυκνότητας Servers σε περιβάλλοντα που απαιτούν αυξημένα επίπεδα αξιοπιστίας, ασφάλειας, επεκτασιμότητας και ευελιξίας. Υψηλής πυκνότητας rack, με πλήρες φορτίο των servers, με βάθος 800 mm, μπορούν να απαιτούν την παροχή ισχύος έως και 25 kw. Αυτό το είδος rack απαιτεί παροχή κρύου αέρα μεταξύ και m 3 /h, προκειμένου να εξασφαλιστούν η αξιοπιστία και οι βέλτιστες συνθήκες λειτουργίας. Σε αντίθεση με πολλούς "συμβατικούς" servers, οι servers υψηλής πυκνότητας χρησιμοποιούν ανεξάρτητο αερισμό που εξασφαλίζει οριζόντια ροή του αέρα μέσα από το ίδιο ικρύωμα. Αυτή η ποσότητα του αέρα πρέπει να είναι πάντοτε διαθέσιμη, καθώς και να διανέμεται ομοιόμορφα σε όλη την πλευρά αναρρόφησης του ικρυώματος, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι ακόμη και οι servers που είναι τοποθετημένοι στο υψηλότερο μέρος του rack, περιοχή η οποία συνήθως πλήττεται περισσότερο, διατηρούνται σε άριστες συνθήκες λειτουργίας. Τα βασικά χαρακτηριστικά των Data Centers είναι η συνεχής τροποποίηση και ανάπτυξη, τα οποία απαιτούν τη συνεχή αναβάθμιση της υποδομής. Κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής ενός Data Center υπάρχει μια εξέλιξη της διάταξης και των στοιχείων που συμμετέχουν η οποία είναι δύσκολο να ελεγχθεί. Για το λόγο αυτό, σε ένα πραγματικό server room, οι συνθήκες λειτουργίας είναι πάντα σημαντικά διαφορετικές από τους όρους που προβλέπονται στα αρχικά στάδια του σχεδιασμού. Δύο σενάρια, με εντελώς διαφορετικές επιπτώσεις υφίστανται, όσον αφορά τη χρήση αυτής της τεχνολογίας: νέα Data Center, που έχουν σχεδιαστεί με βάση την τεχνολογία ΙΤ και τα υπάρχοντα server room στα οποία συνυπάρχουν οι συμβατικοί servers με νέο εξοπλισμό υψηλής πυκνότητας (High Density) Παρούσα κατάσταση Τα βασικά στοιχεία που συνθέτουν το σύστημα αυτό είναι τα εξής: 1. Active Floor: αυτόνομη διάταξη - module, μέρος ενός συστήματος υπερυψωμένου ψευδοδαπέδου, που προσαρμόζει την λειτουργία του και την ικανότητα απαγωγής του θερμικού φορτίου που παράγεται στο Data Center. 2. Cool Pool: λύση για τη βελτιστοποίηση του ψυχρού διαδρόμου και την πρόληψη των παρακάμψεων του ψυχρού αέρα. 3. AFPS System: σύστημα ελέγχου της στατικής πίεσης του παρεχόμενου ψυχρού αέρα, σε υπερυψωμένο ψευδοδάπεδο. 4. Βελτιωμένες περιμετρικές μονάδες: στις μονάδες Close Control Leonardo περιλαμβάνονται: a. Χρήση ανεμιστήρων με τεχνολογία EC. b. «Αναβαθμισμένο» ρυθμιστικό σύστημα για εφαρμογές με υψηλό παραγόμενο θερμικό φορτίο. c. Ηλεκτρονική θερμοεκτονωτική βαλβίδα,ενσωματωμένη στον κεντρικό έλεγχο. d. Σύνδεση σε δίκτυο LAN για βελτιστοποιημένο έλεγχο των περιμετρικών μονάδων κλιματισμού. e. Συντονισμένος έλεγχος των εξωτερικών ψυκτών. f. Συντονισμένος έλεγχος των στοιχείων του Active Floor. 5. Εξωτερικοί ψύκτες με εφαρμογή Ευφυούς (Intelligent) Free-Cooling: κατάσταση λειτουργίας για αθροιστικό Free- Cooling, με στόχο την αύξηση ψυκτικης ισχύος από συστήματα Free-Cooling. 6. Master Control: ολοκληρομένο σύστημα ελέγχου παρακολούθησης, για το σύνολο των στοιχείων του συστήματος με ενεργειακή βελτιστοποίηση και τη δυνατότητα διαχείρισης των ψυκτικών διατάξεων και την λειτουργία των ίδιων των servers. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η εγκατάσταση των εν λόγω υψηλής πυκνότητας server μπορεί να αναπτυχθεί τόσο σε νέα servers room (διατεθειμένα για τη λειτουργία αυτών των στοιχείων) ή σε υφιστάμενους χώρους όπου απαιτείται η προσαρμογή των υποδομών που ήδη υπάρχουν. Για τους υφιστάμενους χώρους είναι αναγκαίο να δημιουργηθεί ένα σύστημα κλιματισμού το οποίο είναι σε θέση να απάγει τόσο τα αυξημένα φορτία θερμότητας, καθώς και να είναι συμβατό με την παραγωγή σημαντικών ρευμάτων αέρα σε υψηλή θερμοκρασία (οριζόντια απαγωγή από το server). Σε αυτές τις περιπτώσεις είναι απαραίτητο να καθοριστούν οι ακόλουθες ελάχιστες λειτουργίες: ψυχρός και θερμός διάδρομος, αύξηση της παραγόμενης ψυκτικής ικανότητας από το σύστημα κλιματισμού, έλεγχος του συστήματος ροής του αέρα και της διανομής, έλεγχος της ηλεκτρικής ισχύος. Σήμερα υπάρχουν πολλές διαφορετικές λύσεις κλιματισμού στην αγορά των blade servers που βασίζονται σε τρεις βασικές έννοιες: 1. Συστήματα τοπικής ψύξης 2. Σύστημα «διαχωρισμού» του blade server με προστιθέμενο σύστημα κλιματισμού 3. Σύστημα κατ αντιρροή με περιμετρικές μονάδες και λύσεις συγκεντρωμένης παροχής αέρα. Τοπική Ψύξη Διαμερισμός ψυχρού διαδρόμου, Κατευθυνόμενη ψύξη Περιμετρική Ψύξη + Διανομή αέρα Νερό Νερό Ψυκτικό Ρευστό Ψυκτικό Ρευστό Αέρας Τα διάφορα συστήματα κλιματισμού προσφέρουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, ανάλογα με τον τύπο της εγκατάστασης - ζητούμενου αποτελέσματος. Η προτεινόμενη λύση έχει αναπτύξει την έννοια της διανομής του αέρα και τη χρήση περιμετρικών μονάδων, προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η αποδοτικότητα, η ευελιξία και η προσαρμογή στις υφιστάμενες υποδομές. Η λύση της Uniflair βασίζεται στην μεγιστοποίηση της διανομής του αέρα, την αποδοτικότητα και την αποτελεσματικότητα των περιμετρικών μονάδων (παραγωγή ψυκτικής ισχύος) και σε στρατηγικές για τη μείωση της κατανάλισκώμενης ενέργειας. Περιγραφή των βασικών στοιχείων του συστήματος Το σύστημα Active Floor είναι μια modular λύση η οποία είναι σε θέση να προσαρμοστεί στις διαφορετικές ανάγκες σε κάθε είδος εφαρμογής. Ο κύριος στόχος είναι η διασφάλιση της ψύξης με μέγιστη αξιοπιστία και ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας. Η μείωση στην κατανάλωση ενέργειας είναι δυνατή μιας και το σύστημα είναι σε θέση να προσαρμόζεται αυτόματα στις διακυμάνσεις του φορτίου (του server και του χώρου) με εφαρμογή συνεχών ρύθμισεων και προσαρμογών που επιτρέπουν την βελτιστοποίησης όλων των στοιχείων στην "αλυσίδα ψύξης". Κάθε επιμέρους στοιχείο έχει βελτιστοποιηθεί με χρήση της πιο σύγχρονης τεχνολογίας που διατίθεται στην αγορά,καθώς και ένα σύστημα ελέγχου (αποκλειστικά στη Uniflair), το οποίο μεγιστοποιεί την λειτουργία του κάθε στοιχείου. Από λειτουργική άποψη, ο στόχος είναι να δημιουργηθεί ένα "ευέλικτο σύστημα", το οποίο είναι σε θέση να προσαρμοστεί στην εξέλιξη του κλιματιζόμενου χώρου. 4 5

4 ACTIVE FLOOR Active Floor Γενικό σχέδιο Active Floor ACTIVE FLOOR Το Active Floor είναι ένα ευέλικτο σύστημα το οποίο προορίζεται για την ψύξη θερμικών φορτίων υψηλής πυκνότητας που προκύπτουν από τη χρήση των σύγχρονων Blade Servers και Tera Routers. Ενσωμάτωμενο σε ένα module υπερυψωμένου δαπέδου μπροστά από την είσοδο του rack του server, το Uniflair Active Floor ταιριάζει ακριβώς σε οποιοδήποτε υπερυψωμένο δάπεδο Uniflair που διαθέτει πάνελ 600mm x 600mm. Ο ψυχρός αέρας που προέρχεται από τις Close Control περιμετρικές μονάδες διοχετεύεται άμεσα στην πηγή του θερμικού φορτίου, χάρη στην εξελιγμένη ρύθμιση της κατεύθυνσης της ροής του αέρα. Το Active Floor δημιουργεί μιας υψηλής πυκνότητας φυσαλίδα αέρα που διατηρείται σε σταθερή θερμοκρασία για ολόκληρο το τμήμα εισόδου στο rack (από το χαμηλότερο προς το υψηλότερο σημείο), διασφαλίζοντας τη λειτουργία, στις απαιτούμενες από τον κατασκευαστή ονομαστικές συνθήκες του rack. Η ροή του αέρα κυμαίνεται ανάλογα με το διαπιστωμένο θερμικό φορτίο από τους δύο τοποθετημένους στην έξοδο αέρα του blade server αισθητήρες. Το Active Floor ελαχιστοποιεί την απορρόφηση ενέργειας χάρη στη χρήση ενός καινοτόμου ανεμιστήρα με ενσωματωμένο ηλεκτρικό κινητήρα μεταβλητών στροφών. Το Active Floor μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο σε αυτόνομες εφαρμογές για slave servers υψηλής πυκνότητας, τοποθετημένους σε συμβατικά κέντρα δεδομένων, καθώς και με Close Control περιμετρικές μονάδες σε συνδυασμό με έναν καινοτόμο αυτόματο σύστημα υπερπίεσης του χώρου του ψευδοδαπέδου, που έχει δοκιμαστεί πλήρως από τη Uniflair. Μπορεί επίσης να εισαχθεί στο σύστημα Active Floor για βέλτιστο έλεγχο των συνθηκών λειτουργίας στα server rooms. Οι εκτεταμένες δοκιμές του Active Floor από τη Uniflair εγγυόνται τη βέλτιστη λειτουργία του εξοπλισμού υψηλής πυκνότητας για φορτία που τοποθετούνται σε κάθε μονάδα μέχρι 15 kw. Μαζί με τη λύση Cool Pool, αποτελεί εγγύηση ότι οι παράμετροι λειτουργίας διατηρούνται για μέχρι 25 kw εγκατεστημένου θερμικού φορτίου για κάθε rack. Κάθε Active Floor αποτελείται από τα παρακάτω τμήματα : 1 2A 2B 3 4 A-A 2A Πλαίσιο δαπέδου Ρυθμιζόμενα πτερύγια - Τομέας Α Ρυθμιζόμενα πτερύγια - Τομέας Β Ανεμιστήρας EC Προστατευτική σχάρα 1 3 2B Ηλεκτρικός πίνακας Μικροεπεξεργαστής ελέγχου Αισθητήρας θερμοκρασίας - Ζώνη Α Αισθητήρας θερμοκρασίας - Ζώνη Β Ο πίνακας του μικροεπεξεργαστή και ο αυτόματος διακόπτης κυκλώματος (εμφανίζεται στα B και C στο παρακάτω σχήμα) είναι εύκολα προσβάσιμα με αφαίρεση του πλέγματος του δαπέδου. Η μονάδα μπορεί εύκολα να μετακινηθεί με τη χρήση δύο λαβών τοποθετημένων στο εσωτερικό της μονάδας Οι μονάδες ACTIVE FLOOR έχουν σχεδιαστεί για υψηλής τεχνολογίας εφαρμογές όπως Computer Rooms, Control Rooms, Telephone Exchange Centers κτλ. Server Υψηλής Πυκνότητας B C Όλες οι μονάδες έχουν συναρμολογηθεί και δοκιμαστεί πλήρως στο εργοστάσιο και είναι κατασκευασμένες για εφαρμογές όπου η ασφάλεια και η αξιοπιστία δεν μπορούν να συμβιβαστούν. Ζώνη B Το σύστημα ελέγχου προβλέπει την παρακολούθηση και την πρόληψη των λειτουργιών μέσω: Ένδειξη κατάστασης λειτουργίας. Συνεχής ανάγνωση και απεικόνιση της ταχύτητας του ανεμιστήρα. Ανάγνωση και απεικόνιση της θερμοκρασίας που μετράται από τους αισθητήρες. Αναφορά βλάβης και κατάστασης συναγερμού Ζώνη A 600 Η μονάδα αυτή έχει υποβληθεί σε ανάλυση κινδύνου βάσει της οδηγίας EC98 / 37 / EEC ( 89 / 392 / EEC). Ο σχεδιασμός και η καλωδίωση των κλιματιστικών μονάδων είναι σύμφωνη με τα ηλεκτρικά πρότυπα IEC. Ο ηλεκτρικός πίνακας περιλαμβάνει ατομική προστασία βραχυκυκλώματος κάνοντας χρήση αυτόματων διακοπτών ισχύος. Ο ανεμιστήρας είναι εφοδιασμένος με μεταλλικά πλέγματα σύμφωνα με το IEC πρότυπα ασφάλειας και προστατεύεται με πλέγματα αναρρόφησης και προσαγωγής. Η μονάδα Active Floor είναι εφοδιασμένη με ένα πλέγμα προστασίας στην πλευρά αναρρόφησης, ώστε να εξασφαλίζεται ο ασφαλής χειρισμός από τους χειριστές και να μην δημιουργούνται κίνδυνοι με τοποθετημένα σε κοντινή απόσταση από τους ανεμιστήρες καλώδια. Ο αξονικός ανεμιστήρας, ο οποίος είναι ενσωματωμένος στο εσωτερικό του Active Floor, είναι εξοπλισμένος με EC κινητήρα άμεσης σύζευξης, υψηλής ενεργειακής απόδοσης και επιτρέπει τη συνεχή διαφοροποίηση της ροής του αέρα, προκειμένου να εξασφαλιστεί η αυξημένη ευελιξία όσον αφορά την λειτουργία, σε συνδυασμό με εξαιρετικά χαμηλό κόστος λειτουργίας. Χάρη στη σημαντική μείωση της κατανάλωσης, (βλέπε συνοπτικό πίνακα σχετικά με την κατανάλωση ρεύματος), η μονάδα Active Floor μπορεί να συνδεθεί με την τροφοδοτικό του συστήματος UPS για να εξασφαλισθεί, σε περίπτωση διακοπής της κύριας παροχής ενέργειας, ότι παρέχεται η σωστή ποσότητα αέρα για τον εξοπλισμό με αύξηση του χρονικού διαστήματος του συστήματος, όταν είναι σε εφεδρική λειτουργία. Η μονάδα Active Floor είναι εξοπλισμένη με δύο σειρές πτερυγίων που μπορεί να ρυθμιστούν ώστε να κατευθύνoυν τη ροή του αέρα και προς τις δύο κατευθύνσεις, αν δεν είναι δυνατό να εγκαταστήσετε δύο μονάδες στο ίδιο διάδρομο. 6 7

5 ACTIVE FLOOR Η μονάδα Active Floor είναι εξοπλισμένη με δύο αισθητήρες θερμοκρασίας που είναι συνδεδεμένοι με το μικροεπεξεργαστή και οι οποίοι μετράνε το τμήμα της αναρρόφηση ή απαγωγής της θερμοκρασία του rack (σε δύο διαφορετικά σημεία ή περιοχές) για να εξασφαλιστεί ότι η μονάδα μπορεί να παρακολουθείται και να ρυθμίζεται (αν έχει επιλεγεί η αυξομείωση της ταχύτητας του ανεμιστήρα). Οι συνολικές διαστάσεις που απαιτούνται για την εγκατάσταση της μονάδας Active Floor παρουσιάζονται στο ακόλουθο διάγραμμα. Οι ηλεκτρικές συνδέσεις είναι τοποθετημένες στο κάτω μέρος της μονάδας και μπορούν να γίνουν εύκολα, όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα. Μια γραμμή παροχής 230V/1Ph/50 Hz απαιτείται για την σύνδεση, οι αισθητήρες θερμοκρασίας είναι συνδεδεμένοι σε ένα ακροδέκτη και όταν είναι συνδεδεμένοι σε ένα Master Control, παρέχεται ένα καλώδιο εισόδου στον μικροεπεξεργαστή. ACTIVE FLOOR 27 Καλώδιο εισόδου LAN Ακροδέκτης για σύνδεση αισθητήρων θερμοκρασίας Καλώδιο εισόδου ρεύματος Αυτόματος διακόπτης B 1: 3 27 C 1: Πίνακας ελέγχου με οθόνη 558±2 Η ρύθμιση της μονάδας Active Floor μπορεί να βασίστεί σε μια σταθερή ταχύτητα λειτουργίας, που συνιστάται στους 40% m για αυτοδύναμες εφαρμογές με φορτίο θερμότητας του rack χαμηλότερο από τα 15 kw, ή ρυθμιστικής λειτουργίας που ρυθμίζει την ταχύτητα του ανεμιστήρα Active Floor βασισμένη σε μια σταθερή τιμή αναφοράς θερμοκρασίας σε σύγκριση με την θερμοκρασία που μετράται από το αισθητήρες θερμοκρασίας της μονάδας. 27 Το Active Floor εξασφαλίζει την ροή του αέρα, σε διαφορετικές στατικές πιέσεις σύμφωνα με τις καμπύλες που παρουσιάζονται στα παρακάτω διαγράμματα και πίνακες, σε σχέση με τις συνθήκες κάτω από το δάπεδο. Η απορροφούμενη ισχύς σε διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας παρουσιάζεται στο παρακάτω σχήμα και πίνακα. 27 Μεταβολή ταχύτητας [%] 6000,0 558± 2 Portataaria [m 3 /h] 5000,0 4000,0 3000,0 2000,0 1000,0 0, Κάθε AFM πρέπει να τοποθετείται άμεσα πάνω σε τέσσερα βάθρα με διαδοκίδες (stringers). Για να εξασφαλιστεί η βέλτιστη απόδοση, η ελάχιστη απόσταση που απαιτείται από τη βάση είναι 150 mm, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. 10 Pa 20 Pa 40 Pa ΣΤΑΤΙΚΗ ΠΙΕΣΗ ΚΑΤΩ ΑΠΟ ΤΟ ΥΠΕΡΥΨΩΜΕΝΟ ΔΑΠΕΔΟ Μεταβολή ταχύτητας [%] 10Pa Παροχή αέρα [m³/h] 20Pa Παροχή αέρα 40Pa Παροχή αέρα [m³/h] 150mm 350mm

6 ACTIVE FLOOR Potenza Assorbita[W] Regolazione [%] Πίνακας (3.1) Μηχανικές ιδιότητες της σχάρας του Active Floor Test standard UNI EN Παραμόρφωση 2.5mm Συντελεστής ασφαλείας K=2 R.S. (Σταθερές εδράσεις) Συγκεντρωμένο φορτίο στο κέντρο της πλευράς kn 1.65 Συγκεντρωμένο φορτίο στο κέντρο του πλαισίου kn 1.78 U.M. ACTIVE FLOOR Σχέση μεταξύ του συγκεντρωμένου φορτίου στο κέντρο του πλαισίου και της παραμόρφωσης Μεταβολή ταχύτητας [%] Απορροφούμενο ρεύμα [A] Απορροφούμενη ισχύς [B] Ταχύτητα περιστροφής ανεμιστήρα [rpm] 10 0, , , , , , Carico concentratosul centro del pannello(kg) ,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Αν η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του τμήματος εισόδου και εξόδου του rack είναι καθορισμένη (ΔT = 15 C ή 10 C), η παρεχόμενη ψυκτική ισχύς από το σύστημα Active Floor είναι ευθέως ανάλογη προς τη διαθέσιμη ροή του αέρα από την αναρρόφηση. Οι τιμές που εμφανίζονται παρακάτω δείχνουν ότι, σε μια εφαρμογή που απαιτεί διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας εισόδου και εξόδου του rack, ένα Active Floor σε συνδυασμό με μια Cool Pool εξασφαλίζει ότι η παροχή του αέρα που εξέρχεται από τις σχάρες είναι σε θέση να παράσχει ψύξη έως και 25 kw. Είναι επίσης δυνατόν να δούμε στο ίδιο διάγραμμα, ότι με ρεύμα αέρος, ελαφρώς χαμηλότερο από 3000 m 3 /h, είναι δυνατό να ψυχθούν τα racks με ισχύ 15 kw. Για να επιτευχθεί ψυκτική ισχύς 40 kw με Delta T 15 C, είναι απαραίτητο να υπάρχει παροχή αέρος, ελαφρώς υψηλότερη από 7500 m 3 / h. Resa frigorifera [kw] Σχέση μεταξύ του κατανεμημένου φορτίου και της παραμόρφωσης Carico Distribuito (Kg/panello) Παραμόρφωση (mm) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Παραμόρφωση (mm) Παροχή αέρα [m 3 /h] Delta T = 15 C Delta T = 10 C Στον παρακάτω πίνακα εμφανίζονται τα επίπεδα ακουστικής ισχύος που αναφέρονται στο Active Floor όταν λειτουργεί με τρεις διαφορετικές ταχύτητες περιστροφής του ανεμιστήρα. Μεταβολή ταχύτητας [%] Επίπεδα ακουστικής ισχύος

7 COOL POOL Cool Pool Η χρήση μιας λύσης "Cool Pool" έχει ως αποτέλεσμα τη βελτίωση της διανομής της ψυκτικής ισχύος που παράγεται από τις περιμετρικές μονάδες οδηγώντας τη ροή του αέρα προς την αναρρόφηση των rack. Βασικά, αυτή η διάταξη επιτυγχάνεται με διαχωρισμό από απόψεως χώρου, των θερμών και ψυχρών ρευμάτων αέρα εντός του data center. Ο ψυχρός διάδρομος είναι κλεισμένος χρησιμοποιώντας πλευρικές θύρες και μια διαφανή οροφή μεταξύ των σειρών των rack. Ο ψυχρός αέρας που προέρχεται από τις μονάδες κλιματισμού γίνεται διάθεσιμος στην αναρρόφηση του server μέσω των διάτρητων πλακών του δαπέδου στον ψυχρό διάδρομο. Αυτή η διάταξη αποτρέπει τα προβλήματα που προκύπτουν από την ανακύκλωση του θερμού αέρα που μπορούν να οδηγήσουν σε ανεπιθύμητη υπερθέρμανση του rack. Επίσης, επιτρέπει την ακριβέστερη διαστασιολόγηση του συστήματος κλιματισμού, επιτυγχάνοντας ως εκ τούτου σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας. Το Cool Pool είναι μια απλή και αποτελεσματική λύση, η οποία προσφέρει τη δυνατότητα μιας modular προσέγγισης, πράγμα που σημαίνει ότι με το πέρασμα του χρόνου είναι δυνατό να αυξηθεί ο αριθμός των rack ανά σειρά, προσαρμοζόμενη στις νέες συνθέσεις με ευκολία. Η χρήση των θυρών πρόσβασης αποτελεί σημαντικό μέτρο ασφαλείας. Το Cool Pool επιτρέπει να ελέγχονται φορτία θερμότητας μέχρι και 15 kw ανά rack (και ακόμη περισσότερο εάν συνδυασθεί με ένα Active Floor) δημιουργώντας έναν ομοιογενή όγκο Kιβώτιο αναρρόφησης Θερμός διάδρομος B1 Θερμός διάδρομος Blade ServerRack Blade Server Rack A=B1+B2 ψυχρού αέρα σε μια σταθερή θερμοκρασία, από το κάτω προς το πάνω μέρος του rack. Χρησιμοποιώντας ένα διαφανές κάλυμμα, η λύση Cool Pool μπορεί να συνδυαστεί με ένα σύστημα φωτισμού και πόρτες που καθιστά επίσης δυνατή τη διαχείριση ενός πυροσβεστικού συστήματος. Το Cool Pool διαστασιολογείται με τέτοιο τρόπο ώστε να εξασφαλίζεται ότι η παροχή του αέρα που εξέρχεται από την περιμετρικές μονάδες να είναι η ίδια με τη παροχή αέρα που είναι αναγκαία για την ψύξη των Blade Servers στο πλαίσιο του συστήματος Cool Pool, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Blade Server Rack Blade Server Rack Θερμός διάδρομος Θερμός διάδρομος οροφή / αγωγός Η λύση Cool Pool, η οποία είναι εξαιρετικά απλή στην εφαρμογή, είναι ενσωματωμένη σε ένα σύστημα κλιματισμού περιμετρικών μονάδων, οι οποίες ενσωματώνονται με μια διάταξη ψυχρών/θερμών διαδρόμων. Η ένταξη ενός συστήματος AFPS συνιστάται διότι διατηρεί σταθερή πίεση κάτω από το δάπεδο. Όταν η λύση Cool Pool χρησιμοποιείται μαζί με μονάδες Active Floor, επιτρέπει τη ψύξη φορτίων άνω των 15 kw ανά rack. B2 A Σύστημα AFPS System Τα περισσότερα τεχνολογικά περιβάλλοντα επιλέγουν την τεχνική διανομής αέρα κάτω από το δάπεδο για να διατηρήσουν τις επιθυμητές συνθήκες, εντός του κλιματιζόμενου χώρου. Η αρχή είναι απλή και καθιερωμένη και χρησιμοποιεί την πίεση κάτω από το υπερυψωμένο ψευδοδάπεδο, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι υπάρχει διαθέσιμος ψυχρός αέρας, όπου είναι τοποθετημένη μια έξοδος αέρα (συνήθως γρίλια). Η διατήρηση καλής υπερπίεσης είναι σημαντική για το σύστημα κλιματισμού ώστε να λειτουργήσει αποδοτικά. Η παράμετρος αυτή πρέπει να εξασφαλίζεται για όλη τη διάρκεια ζωής του χώρου και να μπορεί να τροποποιηθεί με τον καιρό. Το σύστημα AFPS (Automatic Floor Pressurization System) αναπτυγμένο και δοκιμασμένο από τη Uniflair διασφαλίζει την αυτόματη προσαρμογή της ροής του αέρα, σύμφωνα με τους εγκατεστημένους servers επιτρέποντας ευέλικτη εγκατάσταση όσον αφορά την υποδομή. Το AFPS εξασφαλίζει αυτόματη ρύθμιση της ροής αέρα που εξέρχεται από τις περιμετρικές μονάδες με ανεμιστήρες EC κατά τη διάρκεια της φυσιολογικής λειτουργίας, καθώς και σε περιπτώσεις τακτικής / έκτακτης συντήρησης, ώστε να διατηρεί μια σταθερή πίεση κάτω από το δάπεδο μέσω της διατήρησης ακριβούς ελέγχου της εναέριας διανομής / ψύξης σε όλο τον χώρο (εξάλειψη Hot Spots). Στην πραγματικότητα, κατά τη διάρκεια της προγραμματισμένων εργασιών συντήρησης, οι πλάκες του ψευδοδαπέδου συχνά αντικαθίστανται, γεγονός το οποίο μειώνει τη στατική πίεση κάτω από το δάπεδο. Κατά συνέπεια, η ροή του αέρα που εξέρχεται από τις γρίλιες είναι μειωμένη και ο κίνδυνος ανάπτυξης θερμών σημείων (hot spots) αυξάνεται. Η μονάδα ελέγχου, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί και με ανεμιστήρες ηλεκτρικής μετατροπής (EC), επιτρέπει στην ονομαστική πίεση να διατηρείται κάτω από το ψευδοδάπεδο (από 20 έως 80 Pa), καθώς και τη διαχείριση της ταχύτητας του ανεμιστήρα εξασφαλίζοντας ότι η ονομαστική τιμή της πίεσης (η οποία μπορεί να ρυθμιστεί) διατηρείται κατά τη διάρκεια όλων των φάσεων λειτουργίας της μονάδας κατά τη διάρκεια της ζωής του υπό κλιματισμού χώρου. Το σύστημα αποτελείται από τα ακόλουθα βασικά στοιχεία: 1. Κλιματιστικές μονάδες ακριβείας (Close Control) που διαθέτουν έλεγχο συνεχούς μεταβολής της παροχής του ανεμιστήρα (με τη βοήθεια ενός inverter ή ανεμιστήρες συνεχούς ρεύματος) 2. Ρυθμιστικό σύστημα μικροεπεξεργαστή με λογισμικό ελέγχου 3. Αισθητήριο/μετατροπέα πίεσης, που μπορεί να εγκατασταθεί κάτω από το ψευδοδάπεδο και το οποίο είναι σε θέση να παρακολουθεί τη στατική πίεση του εξερχόμενου αέρα 4. Αισθητήρα πίεσης με αντιρρυπαντικό σύστημα και σύστημα "φιλτραρίσματος" των κινητών μερών 5. Σύστημα συναρμολόγησης για τον μετατροπέα πίεσης που εξασφαλίζει αξιόπιστες μετρήσεις που δεν επηρεάζονται από δυναμικά φαινόμενα 6. Σύστημα επικοινωνίας και διαχείρισης των ενσωματωμένων στον μικροεπεξεργαστή ελέγχου LAN παραμέτρων των περιμετρικών μονάδων. Το σύστημα διαχειρίζεται τις διακυμάνσεις της πίεσης κάτω από το δάπεδο μέσω ενός ολοκληρωμένου συστήματος αυτόματης ρύθμισης πίεσης, προκειμένου να αντιμετωπίσει τυχόν αλλαγές οι οποίες είναι πάρα πολύ γρήγορες, σταθεροποιώντας επομένως το σύστημα. Το σύστημα διαχειρίζεται επίσης τη συνεχή πίεση κάτω από το δάπεδο κατά τη διάρκεια των εργασιών του δαπέδου-εξοπλισμού και επίσης όταν εγκαθίστανται νέοι servers προσαρμόζοντας τη ροή, και σε περιπτώσεις όπως: Προσθήκη νέου υλικού Οι πλάκες του δαπέδου έχουν αφαιρεθεί κατά τη συντήρηση / εγκατάσταση νέου εξοπλισμού (χωρίς τη δημιουργία θερμών σημείων σε άλλο σημείο του ίδιου του χώρου) Οι διαχωριστικοί τοίχοι κάτω από το δάπεδο έχουν σπάσει ή έχουν καταστραφεί. Το σύστημα μπορεί να ενσωματωθεί τόσο σε μονάδες ψυχρού νερού και σε κλιματιστικές μονάδες απ ευθείας εκτόνωσης (Direct expansion). Στις μονάδες απ ευθείας εκτόνωσης, το λογισμικό διαχείρισης επιλέγει αποκλειστικά τις ρυθμίσεις παροχής αέρα. Το σύστημα είναι σε θέση να διαχειριστεί όλες τις αναγνωσμένες πληροφορίες από τις διάφορες μονάδες και να καθορίσει συνδυασμένες ρυθμιστικές στρατηγικές με μία σύνδεση LAN (Local Area Network). Το σύστημα είναι σε θέση να διαχειριστεί τη ροή του αέρα μιας μονάδας, καθώς και συνδεδεμένων μονάδων για να εξασφαλίσει ότι η πίεση κάτω από το δάπεδο παραμένει σταθερή Το σύστημα είναι σε θέση να καθορίσει την ονομαστική τιμή πίεσης που ζητείται μέσω της ρύθμισης του μικροεπεξεργαστή ελέγχου. Το σύστημα είναι σε θέση να διαβάσει τη μέση τιμή της πίεσης μιας συγκεκριμένης περιοχής (μία για κάθε μονάδα), με τη λογισμικό διαχείρισής του. Το σύστημα μπορεί να έχει ένα ενιαίο σημείο αναφοράς στο χώρο ή μπορεί να διαχειρίζεται σύμφωνα με διάφορες περιοχές. Στη δεύτερη περίπτωση, είναι δυνατό να ελέγχει το σύνολο των μονάδων με βάση τη μέση πίεση από όλες τις μονάδες με εξαίρεση τις περιοχές στις οποίες η πίεση "διαφέρει" πάρα πολύ από τη μέση τιμή. Σε αυτή την περίπτωση, η μονάδα σε αυτό το χώρο διαχειρίζεται τη ροή του αέρα, ανεξάρτητα, με τέτοιο τρόπο ώστε αυτή η συγκεκριμένη περιοχή να επιστρέψει στην ονομαστική της τιμή. Το σύστημα διαχειρίζεται την ανάπτυξη του περιβάλλοντος χώρου με το χρόνο: αυτόματη αλλαγή της ψυκτικής ισχύος και τη ροή του αέρα ανάλογα με τον αριθμό των μονάδων, των σχαρών και των συστημάτων διανομής αέρα που προστέθηκαν ΣΥΣΤΗΜΑ AFPS

8 E ΣΥΣΤΗΜΑ AFPS Διαχείριση παροχής αέρα 100% Το AFPS συνεργάζεται άψογα με τη χρήση μονάδων Active Floor επειδή επιτρέπει στη ροή του αέρα από τις περιμετρικές μονάδες να προσαρμόζεται ανάλογα με τη ζήτηση των μονάδων Active Floor, με συνέπεια τη βελτιστοποίηση της απόδοσης του συστήματος ενώ ταυτόχρονα εξασφαλίζει ένα μικτό σύστημα στο υπερυψωμένο ψευδοδάπεδο των δαπέδων και σχαρών και μονάδων Active Floor διατηρώντας σταθερή πίεση κάτω από το δάπεδο. ΣΥΣΤΗΜΑ AFPS 80% 60% Οροφή / αγωγός 40% 20 % Kιβώτιο αναρρόφησης Θερμός διάδρομος Θερμός διάδρομος 100% 80 % 60% 40% 20% Αισθητήρας πίεσης Αισθητήρας πίεσης Η δυνατότητα διαχείρισης της ροής του αέρα ανάλογα με την ανάπτυξη του χώρου επιτρέπει την μείωση της απορρόφούμενης ενέργειας των ανεμιστήρων. Στην πραγματικότητα, όταν ο χώρος δεν είναι πλήρης, η ροή του αέρα που απαιτείται είναι μικρότερη από την ονομαστική τιμή, το σύστημα AFPS μειώνει την ισχύ των EC ανεμιστήρων με σημαντικά οφέλη όσον αφορά την κατανάλωση. Όταν υπάρχει μια μονάδα σε stand by, συνιστάται να διατηρείται σε λειτουργία με σκοπό τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης, κυρίως σε μερικό φορτίο. ΠερίπτωσηA Διάταξη χωρίς AFPS Πλήρωση του χώρου [%] ESP [Pa] Μονάδα Αριθμός μονάδων εν λειτουργία Απορροφούμενη ισχύς [kw] Βήμα 1 70% 20 TDCV ,5 Βήμα 2 85% 20 TDCV ,2 Βήμα 3 100% 20 TDCV ,9 Πλήρωση του χώρου [%] Περίπτωση B Διάταξη με AFPS και όλες τις μονάδες σε λειτουργία ESP [Pa] Μονάδα Αριθμός μονάδων εν λειτουργία Απορροφούμενη ισχύς [kw] % Μείωση στην ενέργεια Βήμα 1 70% 20 TDCV ,9 44% Βήμα 2 85% 20 TDCV ,1 25% Βήμα 3 100% 20 TDCV ,9 0 % Αριθμός εγκατεστημένων μονάδων Σύγκριση της απορροφούμενης ισχύος από τους ανεμιστήρες σε ένα server room με και χωρίς μονάδα standby ενεργοποιημένη και AFPS Πλήρωση του χώρου [%] ESP [Pa] Μονάδες Απορροφούμενη ισχύς από τις μονάδες με τη μονάδα standbyσβηστή [kw] Απορροφούμενη ισχύς από τις μονάδες με τη μονάδα standby σε λειτουργία [kw] % Μείωση στην ενέργεια % 20 TDCV4300 6,7 2,4 64% % 20 TDCV ,4 6,9 49% % 20 TDCV ,1 12,4 38% % 20 TDCV , % % 20 TDCV , % 14 15

9 ΠΕΡΙΜΕΤΡΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ Περιμετρικές μονάδες Η μείωση του λειτουργικού κόστους σε τεχνολογικά περιβάλλοντα είναι ολοένα και πιο σημαντικός παράγοντας, λόγω του βαθμού του ανταγωνισμού εντός της αγοράς. Ο παράγοντας αυτός, σε συνδυασμό με την αυξανόμενη ζήτηση για λύσεις φιλικές προς το περιβάλλον, κάνει την ενεργειακή απόδοση ένα βασικό στόχο κατά τις κλιματιστικές μελέτες για εφαρμογές υψηλής ενεργειακής πυκνότητας (High Density). Για να εξασφαλιστούν υψηλά πρότυπα ενεργειακής απόδοσης οι μονάδες πρέπει να είναι το αποτέλεσμα ένος σύνθετου προγράμματος που περιλαμβάνει μια ακριβή επιλογή της τμημάτων και τη συνεχή βελτίωση των σχεδιαστικών λύσεων, όπως είναι οι ακόλουθες: Ηλεκτρονική θερμοεκτονωτική βαλβίδα Ανεμιστήρες με πτερύγια κεκλιμένα προς τα πίσω (BCF) με κινητήρα ηλεκτρικής μετατροπής (E.C.) Λύσεις με συμπιστές tandem για υψηλή απόδοση σε μερικά φορτία. Ψύκτες Το θέμα της ενέργειας εξακολουθεί να διαδραματίζει σημαντικό ρόλο όσον αφορά το κόστος λειτουργίας των σύγχρονων συστημάτων. Η εξασφάλιση της μέγιστης αξιοπιστίας, ενώ ταυτόχρονα η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας είναι το αποτέλεσμα των τεχνικών επιλογών που έγιναν όσο αφορά το προϊόν, και αναφορικά αυτές είναι: Έμμεσο Free-cooling Απόδοση σε μερικό φορτίο Ηλεκτρονική θερμοεκτονωτική βαλβίδα με διασύνδεση στον μικροεπεξεργαστή έλεγχου Συμπιεστές τύπου scroll Συμπιεστές διπλού κοχλία (screw) Τ εξωτερική ΨΥΚΤΕΣ ΕΜΜΕΣΟ FREE-COOLING Οι περιμετρικές μονάδες της Uniflair, που σχεδιάζονται για εφαρμογές υψηλής ενεργειακής πυκνότητας (High Density), διακρίνονται από μια σειρά καινοτόμων χαρακτηριστικών, όπως: Βελτιωμένοι ανεμιστήρες με κινητήρα ηλεκτρικής μετατροπής (EC), με την καλύτερη δυνατή ενεργειακή απόδοση και συνεχή διαφοροποίηση της παροχής αέρα. Ηλεκτρονική θερμοεκτονωτική βαλβίδα ενταγμένη στον μικροεπεξεργαστή ελέγχου που βελτιώνει τη λειτουργία, τον βαθμό απόδοσης, και διαχειρίζεται την αφύγρανση χωρίς τροποποίηση της παροχής του αέρα, αυξάνοντας έτσι την αξιοπιστία των συμπιεστών. Δυνατότητα ελέγχου της πίεσης κάτω από το δάπεδο κατά τρόπο ώστε να εξασφαλίζεται η ορθή κατανομή του αέρα στο περιβάλλον, χάρη στην καινοτόμο AFPS σύστημα (Automatic Floor Pressurization System). Έλεγχος της θερμοκρασίας προσαγωγής του ψυχρού αέρα. Αυξημένη σχέση μεταξύ του αισθητού φορτίου και της ψυκτικής ισχύος, στον ελάχιστο χώρο με το μικρότερο αποτύπωμα στον ωφέλιμο χώρο. Ολοκληρωμένο ρυθμιστικό σύστημα που μεγιστοποιεί την εκμετάλλευση των διαφορετικών υποσυστημάτων, μέσω της συνεχούς παρακολούθησης των λειτουργικών παραμέτρων. Ενσωμάτωση εφαρμογών με «Ευφυές» (Inteligent) Free-cooling σε εξωτερικούς ψύκτες νερού. Υψηλή συνδεσιμότητα με τα εποπτικά συστήματα, χάρη στη δυνατότητα της αμφίδρομης επικοινωνίας με τα πιο κοινά είδη των πρωτοκόλλων επικοινωνίας. Έμμεσο Free-cooling Η αρχή λειτουργίας είναι η αξιοποίηση της χρήσης του εξωτερικού αέρα για την ψύξη του νερού, παρέχοντας, ως εκ τούτου, ψύξη χωρίς κόστος. Η εξοικονόμηση ενέργειας είναι τόσο μεγαλύτερη, όσο χαμηλότερη είναι η εξωτερική θερμοκρασία του αέρα κατά τη διάρκεια των ωρών λετουργιας. Ο μικροεπεξεργαστής ελέγχου διαχειρίζεται αυτόματα τη λειτουργία της μονάδας σε τρεις διαφορετικές καταστάσεις. Κατά τη διάρκεια του υψηλών εξωτερικών θερμοκρασιών, η μονάδα λειτουργεί ως συμβατικός αερόψυκτος ψύκτης. Καθώς η εξωτερική θερμοκρασία μειώνεται, τότε ο αέρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προψύξη του νερού, μειώνοντας, ως εκ τούτου, το ποσό των ωρών λειτουργίας του συμπιεστή. Όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι αρκετά χαμηλή, ο εναλλάκτης αέρα / νερού επιτρέπει την πλήρη απαγωγή του θερμικού φορτίου, χωρίς να χρειάζονται οι συμπιεστές. Εικόνα A Λειτουργία με μηχανική ψύξη 15 C Τα υδραυλικά κυκλώματα του συστήματος έμμεσου freecooling βασίζονται σε δύο υποσυστήματα: α) ένα υδραυλικό κύκλωμα on-board του εξατμιστήρα με μια τρίοδη βαλβίδα ή β) μια αντλία (αντλία free-cooling), η οποία ενεργοποιείται όταν τήθεται σε κατάσταση free-cooling. Εικόνα B Λειτουργία με μικτή ψύξη 5 C Η λύση αυτή (β) είναι ευνοϊκή από την άποψη εξοικονόμησης ενέργειας αφού η τρίοδη βαλβίδα προσφέρει πτώσεις πίεσης καθιστώντας αναγκαία την υπερδιαστασιολόγηση του συγκροτήματος αντλιών για το όλο κύριο κύκλωμα. Η ηλεκτρική κατανάλωση του συγκροτήματος αντλιών είναι συνεχή για όλο το έτος και είναι υψηλότερη από την κατανάλωση της αντλίας free-cooling, της οποίας η λειτουργία είναι περιορισμένη μόνο για τις πραγματικές ώρες λειτουργίας. Εικόνα C Λειτουργία με free-cooling Συμβατικό Free-cooling Free-cooling UniFlair 16 17

10 ΕΥΦΥΕΣ FREE-COOLING Μειονεκτήματα [λύσης (α)] Master Control System MASTER CONTROL SYSTEM Το συγκρότημα των αντλιών διαστασιολογείται για πτώσεις πίεσης στα στοιχεία του εναλλάκτη Freecooling και των τρίοδων βαλβίδων. Περιορισμένη αξιοπιστία των τρίοδων βαλβίδων. Πλεονεκτήματα [λύσης (β)] Το συγκρότημα αντλιών διαστασιολογείται μόνο για την πτώση πίεσης του εξατμιστή Υψηλή αξιοπιστία της αντλίας Free-cooling. Η απουσία τρίοδων βαλβίδων. Δυνατότητα ενσωματωμένου free-cooling έως και 1450 kw. Η Uniflair εισάγει το Master Control, μια λύση που βελτιστοποιεί τη διαχείριση, τον έλεγχο και την εποπτεία των περιμετρικών μονάδων, των μονάδων Active Floor και των ψυκτών. Το Master Control δίνει τη δυνατότητα διαχείρισης του συστήματος ψύξης βελτιστοποιώντας την λειτουργία όλων των συνιστωσών. Ιδιαίτερη προσοχή έχει δοθεί στη λογική της διαχείρισης η οποία επεμβαίνει με μείωση στην κατανάλωση της ενέργειας που απαιτείται για την ψύξη χωρίς να δημιουργούνται ανεπιθύμητα hot spots. Χάρη σε αυτόν τον έλεγχο, είναι δυνατόν να παρακολουθεί τον χώρο, τις περιμετρικές μονάδες και όλα τα κύρια στοιχεία κάνοντας αυτές τις παραμέτρους διαθέσιμες για όλα τα κύρια συστήματα διαχείρισης κτιρίων που υπάρχουν στην αγορά. Χάρη στους αισθητήρες θερμοκρασίας, με τους οποίους το Active Floor είναι εξοπλισμένο, είναι επίσης δυνατή η παρακολούθηση της θερμοκρασίας λειτουργίας των servers υψηλής πυκνότητας, εξασφαλίζοντας τον πλήρη έλεγχο του συστήματος. HighDensity Server HighDensity Server HighDensity Server Ευφυές (Inteligent) Free-Cooling Στην περίπτωση ύπαρξης μιας stand-by μονάδας, είναι επίσης δυνατή η χρήση των εναλλακτών της μονάδας αυτής, και έτσι να υπάρξει αύξηση της διαθέσιμης ισχύς Free-cooling, δημιουργώντας, κατά συνέπεια, σημαντικά πλεονεκτήματα όσον αφορά την εξοικονόμηση ενέργειας. ZonaB ZonaA ZonaB ZonaA μέχρι 30Active Floor Modules ZonaB ZonaA Συνδυάζοντας τη λογική του πλεονασμού (ν +1 / ν + ν) κάνωντας χρήση του συστήματος Free-cooling, είναι δυνατό να εκμεταλλευτούμε τους εναλλάκτες αέρα / νερού της μονάδας ή μονάδων stand-by και να επιτραπεί η ροή του νερού σε όλους τους διαθέσιμους εναλλάκτες αυξάνοντας, ως εκ τούτου, τη ισχύ Free-cooling. Master Control Εξωτερικό BMS A A A SNPM,Modbus, Bacnet, Lon D B D B D B E E E Παρέχεται από τη Uniflair Δεν παρέχεται από τη Uniflair A Εναλλάκτης Free-Cooling B Aντλία Free-Cooling C Εξατμιστής D Κύρια αντλία (on-board) E Shut-off βαλβίδα Το Master Control δημιουργεί μια σύνδεση επικοινωνίας μεταξύ ενός αριθμού μονάδων Active Floor (AFM), με μία ή περισσότερες μονάδες κλιματισμού, με αποτέλεσμα ορισμένες παράμετροι να ελέγχονται κεντρικά από τον έλεγχο AFM, που τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται για τη διαχείριση των μονάδων αποτελεσματικά και με δυνατότητα ενσωμάτωσης τους με τους ψύκτες, όταν οι περιμετρικές μονάδες ψυχρού ύδατος χρησιμοποιούνται μαζί με ψύκτες Uniflair. Οι κλιματιστικές μονάδες μπορούν επίσης να είναι συνδεδεμένες μεταξύ τους σε ένα δίκτυο. Η διαχείριση επικοινωνίας έχει ανατεθεί στην μονάδα Master Control που επικοινωνεί: - Μέσω plan με τον έλεγχο των μονάδων Active Floor - Μέσω μιας RS4 485 serial card με τις περιμετρικές μονάδες, ενσωματώνοντας σε ένα συστημα AFPS, αν έχει επιλεχθεί - Μέσω ενός σήματος 0-10V με τους ψύκτες για να διορθώσει τη θερμοκρασία του ψυχρού ύδατος. Οι κλιματιστικές μονάδες μπορεί να είναι είτε ψυχρού ύδατος ή απ ευθείας εκτόνωσης. Η λογική ρύθμισης του συστήματος απαιτεί οι μονάδες Active Floor να λαμβάνουν σήματα και μετρήσεις από: - Τις παραμέτρους Τ1 και Τ2 (οι θερμοκρασίες που μετριούνται από τους τοποθετημένους στο rack αισθητήρες) - Το set point - Το σήμα που ελέγχει την ταχύτητα του ανεμιστήρα. Με τις μονάδες ψυχρού νερού, τα δεδομένα επεξεργάζονται για να στείλουν (μέσω σειριακής γραμμής) ένα offset σήμα για να τροποποιήσει τη θερμοκρασία κατάθλιψης η μονάδα (η οποία αυξάνεται όταν το θερμικό φορτίο μειώνεται) και στη συνέχεια μειώνει τη ροή του αέρα από τους ανεμιστήρες. Επιπλέον, η μονάδα Master Control δημιουργεί μια 0-10Vcc αναλογική επαφή που λειτουργεί σε συνδυασμό με το επίπεδο του θερμικού φορτίου στο χώρο για να τροποποιήσει την θερμοκρασία του set point του ψύκτη, ο οποίος είναι συνδεδεμένος με τη μονάδα ψυχρού νερού. Η σύνδεση plan μεταξύ των μονάδων Active Floor και των μονάδων Master Control επιτρέπει κατ'ανώτατο όριο 30 μονάδες Active Floor να συνδεθούν με μια μονάδα Master Control. Η serial card RS 485 δίνει τη δυνατότητα σε έως και 10 μονάδες να συνδεθούν με μια μονάδα Master Control. Η στάνταρ σειριακή σύνδεση με τη μονάδα Master Control επιτρέπει τη σύνδεση με BMS με τις επιλογές που είναι συνήθως δυνατές για άλλες μονάδες Uniflair (Carel Slave ή MODbus RTU Slave πρότυπο πρωτόκολλο με RS485 serial card, SNMP στο TCP / IP, για BACnet στο TC / IP ή Web server λειτουργία - με pcoweb κάρτα). Η μέγιστη απόδοση του συστήματος, που αποτελεί και βασικό στόχος, επιτυγχάνεται με την εκπλήρωση των απαιτήσεων ψύξης του rack με τη χαμηλότερη δυνατή κατανάλωση ενέργειας (η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται ανάλογα με την απόδοση του ανεμιστήρα). Η μονάδα Master Control είναι επίσης υπεύθυνη για την επίβλεψη της μέγιστης επιτρεπόμενη θερμοκρασία, για τα racks, (αέρας εξόδου των racks) ώστε αυτή να μην υπερβαίνεται, παράγοντας ένα σήμα συναγερμού. Αν αυτό συμβεί και υπάρξη σχετική ενεργοποίηση για την αύξηση στην παροχή αέρα της μονάδας κλιματισμού, τήθεται σε λειτουργία η μονάδα stand-by (αν υπάρχει τέτοια)

11 ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΛΟΓΗ ΛΥΣΕΩΝ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ Κατευθυντήριες γραμμές για την επιλογή λύσεων κλιματισμού Θερμικά φορτία racks μικρότερα από 5 kw Όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα, αν το θερμικό φορτίο ενός rack είναι μικρότερο από 5 kw, η εγκατάσταση ενός υπερυψωμένου ψευδοπατώματος με γρίλιες ή διάτρητες πλάκες είναι ικανοποιητική για να παρέχει την απαιτούμενη ροή αέρα, η οποία παράλληλα με μια κατάλληλη πίεση κάτω από το δάπεδο, εξασφαλίζει τη σωστή ψύξη του rack. ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΛΟΓΗ ΛΥΣΕΩΝ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ Οι λύσεις Uniflair βασίζονται στη βελτιστοποίηση του συστήματος διανομής αέρα, των περιμετρικών μονάδων και της παραγωγής της ψυκτικής ισχύος και όλων των υποσυστημάτων για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. Η σωστή διανομή του αέρα από το υπερυψωμένο ψευδοδάπεδο είναι θεμελιώδης και σε αυτό το είδος της εφαρμογής πρέπει να αντιμετωπίζεται με προσοχή κατά τη φάση μελέτης, προκειμένου να διασφαλιστεί μια κατάλληλη πίεση κάτω από το δάπεδο (μεταξύ 20 και 30 Pa), η σωστή εγκατάσταση πλακών και η διασφάλιση της απουσίας διαρροής αέρα σε άλλους χώρους ή στους θερμούς / ψυχρούς διαδρόμους. Για να αποφασιστεί ποια λύση θα πρέπει να εφαρμοστεί όταν το υπερυψωμένο ψευδοπάτωμα έχει τοποθετηθεί σωστά, είναι απαραίτητο να αναλυθεί, και για τις νέες και για τις υφιστάμενες εγκαταστάσεις, πόση είναι η θερμικής ισχύς που θα πρέπει να απαχθεί από κάθε rack και, ως εκ τούτου, είναι αναγκαίο να γίνει γνωστή ποια είναι η θερμική ισχύς που παράγεται από κάθε rack. Τα νέα πρότυπα της εγκατάστασης που εισήχθησαν με τους υψηλής πυκνότητας servers είναι ότι οι λύσεις κλιματισμού που μπορούν να προσαρμοστούν σε συγκεκριμένα project θα πρέπει να αναλυθούν και να διαστασιολογηθούν στο στάδιο της αρχικής μελέτης. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να γίνει ο σχεδιασμός με διαφορετικό τρόπο από ό,τι στο παρελθόν. Η διαστασιολόγηση πρέπει να λαμβάνει υπόψη την kw/rack παραγόμενη θερμότητα και όχι τη σχέση ανάμεσα στην απαγόμενη θερμική ισχύ και την επιφάνεια (kw/m²), όπως συνέβαινε στο παρελθόν. Η ευελιξία που εισήγαγε η νέα τεχνολογία σημαίνει επίσης ότι είναι αναγκαίο να αναπτυχθούν λύσεις κλιματισμού που θα μπορέσουν να προσαρμοστούν στις καθημερινές διακυμάνσεις στο θερμικό φορτίο και στις αυξήσεις που προκύπτουν από την αναβάθμιση των υφιστάμενων εγκαταστάσεων. Η ασφάλεια και αξιοπιστία αποτελούν θεμελιώδεις προϋποθέσεις για τα συστήματα κλιματισμού των εφαρμογών rack υψηλής ενεργειακής πυκνότητας (High Density) για την εξασφάλιση της ασφάλειας του εξοπλισμού, ακόμη και σε συνθήκες έκτακτης ανάγκης. Η Uniflair προσφέρει διάφορες λύσεις ανάλογα με τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της κάθε εξεταζόμενης περίπτωσης, βασίζομενη στην δυνατότητα να παρέχει στο σημείο αναρρόφησης του rack την απαιτούμενη ροή αέρα στη σωστή θερμοκρασία για να εξασφαλισει τις καλύτερες δυνατές συνθήκες λειτουργίας για τους servers. Η ψυκτική ισχύς παράγεται από τις περιμετρικές μονάδες κλιματισμού Close Control με αναρρόφηση από την κορυφή και προσαγωγή κάτω από το δάπεδο. Οι διαφορετικές λύσεις επιτρέπουν τη βέλτιστη κατανομή της ψυκτικής ισχύος που παράγεται από τις περιμετρικές μονάδες στο χώρο και ιδίως στα υψηλής πυκνότητας rack. Αυτού του τύπου η προσέγγιση οδηγεί σε ένα αριθμό πλεονεκτημάτων: CoolingCapacity[kW] holes panel single lineargrille Παροχή αέρα με στατική πίεση 20 Pa κάτω από το υπερυψωμένο δάπεδο[m3/h] 588holes panel Delta T = 15 C Delta T = 10 C Εάν η ροή του αέρα είναι οριζόντια με εξαναγκασμένο εξαερισμό (Blade Servers), είναι αναγκαίο να διαχωριστεί το δωμάτιο στους λεγόμενους "ψυχρούς διαδρόμους" στους οποίους είναι εγκατεστημένες οι γρίλιες προσαγωγής και από τις οποίες η αναρρόφηση των rack παίρνει τον απαραίτητο για την ψύξη αέρα, και σε "θερμούς διαδρόμους" όπου ο αέρας έχει μόλις διοχετευθεί μέσω των rack, έχει απορροφήσει τη θερμότητα αυτών και επιστρέφει στην αναρρόφηση της κλιματιστικής μονάδας, όπως φαίνεται στην εικόνα που ακολουθεί: Είναι ευέλικτη και με ικανότητα συνεχούς αναδιαμόρφωσης στην πάροδο του χρόνου. Ο κάθε επιμέρους χώρος μπορεί να ρυθμιστεί σταδιακά, ανάλογα με την ανάγκη προσαρμογής στην εγκατάσταση νέων racks. Βελτιστοποίηση της απόδοσης του συστήματος: ο ψυχρός αέρας κατευθύνεται άμεσα όπου χρειάζεται, χωρίς διασπορά. Μειώνει το κίνδυνο βλάβης των servers: σε αντίθεση με άλλες λύσεις στην αγορά, ο αέρας είναι το μόνο ρευστό για την απορρόφηση του θερμικού φορτίουκαι δεν υπάρχει νερό κοντά σε ειαίσθητο ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Είναι ασφαλής λύση για την μελλοντική αύξηση αναγκών και της δυνατότητας επιλογής του αριθμού των επιπλέον περιμετρικών μονάδων. Το σύστημα είναι λιγότερο ευάλωτο σε διακοπές, στη λειτουργία των ψυκτών, χάρη στην ψυκτική αδράνεια που προσφέρει στην κλιματιζόμενη περιοχή. Η λύση αυτή χρησιμοποιεί τον συνδυασμό των συμβατικών περιμετρικών κλιματιστικών μονάδων με ένα υπερυψωμένο ψευδοδάπεδο και μπορεί να συνδυαστεί με ένα σύστημα AFPS που θα εξασφαλίζει ότι η πίεση κάτω από το δάπεδο είναι η σωστή σε όλες τις συνθήκες λειτουργίας, εξασφαλίζοντας ταυτόχρονα ότι παρέχεται η σωστή ροή αέρα από τις γρίλιες στον εξοπλισμό. Η ψυκτική ισχύς των περιμετρικών μονάδων, τόσο των απ ευθείας εκτόνωσης όσο και των ψυχρού ύδατος, πρέπει προφανώς να είναι αρκετά υψηλή ώστε να ανταποκρίνεται στο θερμικό φορτίο του εξοπλισμού στη καθορισμένη θερμοκρασία set point, στην οποία μια σειρά από επιπλέον μονάδες προστίθενται για να εξασφαλιστεί η εφεδρεία. Η παροχή του αέρα που εξέρχεται από τις περιμετρικές μονάδες πρέπει να είναι η ίδια με αυτή που χορηγείται από τις γρίλιες όπου θα πρέπει να προστεθούν τα συνήθη περιθώρια ασφάλειας. Οι περιμετρικές μονάδες, όταν περιλαμβάνουν ένα σύστημα AFPS και EC ανεμιστήρες, υπολογίζονται έτσι ώστε στις ονομαστικές συνθήκες να υπάρχει ρεύμα αέρος, το οποίο να είναι το χαμηλότερο δυνατό, προκειμένου να διασφαλιστεί μια επιπλέον ισχύς όταν χρειαστεί. Επιλέον, συνιστάται η stand-by μονάδα να έχει τον ανεμιστήρα της ενεργοποιημένο για να διασφαλίσει ένα επιπλέον ρεύμα αέρα

12 ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΛΟΓΗ ΛΥΣΕΩΝ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ Θερμικά φορτία racks μικρότερα από 15 kw Αν τo θερμικό φορτίο του κάθε rack είναι μικρότερο από 15 kw, είναι απαραίτητο να διαχωρίσουμε τις 2 παρακάτω πιθανότητες: 1. Μόνο racks με θερμικό φορτίο χαμηλότερο ή ίσο με 15 kw και ψηλότερο από 5 kw; 2. Racks με θερμικά φορτία τόσο χαμηλότερα ή ίσα με 15 kw όσο και χαμηλότερα από 5 kw. Στην περίπτωση 1, όπου υπάρχουν racks με οριζόντια εξαναγκασμένη παροχή αέρα (Blade Servers), είναι αναγκαίο να διαχωριστεί το δωμάτιο στους λεγόμενους "ψυχρούς διαδρόμους" στους οποίους είναι εγκατεστημένες οι γρίλιες προσαγωγής και από τις οποίες η αναρρόφηση των rack παίρνει τον απαραίτητο για την ψύξη αέρα, και σε "θερμούς διαδρόμους" όπου ο αέρας έχει μόλις διοχετευθεί μέσω των rack και έχει προσλάβει τη παραγώμενη θερμότητα. Υπάρχουν δύο πιθανές λύσεις σε αυτή τη διάταξη: 1.1 η χρήση περιμετρικών μονάδων, μονάδων Active Floor εγκατεστημένων στο ψυχρό διάδρομο σύμφωνα με κάθε rack και ένα AFPS σύστημα συμπίεσης. 1.2 η χρήση περιμετρικών μονάδων συνδυασμένων με ένα ψυχρό διάδρομο και μια λύση Cool Pool. Στη λύση 1.1, η οποία περιλαμβάνει τη χρήση περιμετρικών μονάδων και μονάδων Active Floor συνδυασμένων με σύστημα AFPS. Η ψυκτική ισχύς των περιμετρικών μονάδων, τόσο αυτών της απ ευθείας εκτόνωσης όσο και αυτών του ψυχρού νερού, πρέπει προφανώς να είναι αρκετά υψηλή για να αντιμετωπίσει το θερμικό φορτίο του εξοπλισμού στη καθορισμένη θερμοκρασία set point, στην οποία ένας αριθμός επιπλέον μονάδων προστίθεται για να διασφαλιστεί η εφεδρεία. Η παροχή του αέρα που εξέρχεται από τις περιμετρικές μονάδες πρέπει να είναι η ίδια με αυτή που εξέρχεται από τις γρίλιες, όπου θα πρέπει να προστεθούν τα συνήθη περιθώρια ασφάλειας. Οι περιμετρικές μονάδες όταν περιλαμβάνουν ένα σύστημα AFPS και ανεμιστήρες EC υπολογίζονται έτσι ώστε στις ονομαστικές συνθήκες να υπάρχει ρεύμα αέρος, το οποίο να είναι το χαμηλότερο δυνατό, προκειμένου να διασφαλιστεί επιπλέον ισχύς όταν χρειάζεται. Ο αριθμός των μονάδων Active Floor είναι επομένως άμεσα συνδεδεμένος με τον αριθμό των rack με φορτία χαμηλότερα από 15 kw και ψηλότερα από 5 kw. Η παροχή του αέρα που εξέρχεται από κάθε μονάδα Active Floor σχετίζεται με την απαιτούμενη από τον κατασκευαστή του rack διαφορά θερμοκρασίας, του εξερχόμενου με τον εισερχόμενο αέρα, και μπορεί να υπολογιστεί με χρήση του παρακάτω διαγράμματος. 40 Η διαστασιολόγηση των περιμετρικών μονάδων για υψηλότερη παροχή αέρα δίνει τη δυνατότητα στο σύστημα AFPS να διαχειριστεί όχι μόνο την μείωση στην παροχή του αέρα αλλά και την αύξηση στην παροχή αέρα στην περίπτωση εργασιών συντήρησης οι οποίες μειώνουν την πίεση κάτω από το δάπεδο, εξασφαλίζωντας επομένως την απρόσκοπτη και ασφαλή λειτουργία του συστήματος. Επιπλέον, συνιστάται η μονάδα stand-by να έχει τους ανεμιστήρες σε λειτουργία για να εξασφαλίζει επιπλέον παροχή. Αυτή η λύση βελτιστοποιεί το χώρο, μέσα στο ψυχρό διάδρομο καθώς το κενό μεταξύ των δύο γραμμών racks εντός του ψυχρού διαδρόμου είναι η ίδιο με δύο πλάκες 600 x 600 ελεύθερου χώρου. Η τοποθέτηση των όλων συστημάτων θα πρέπει να γίνεται λαμβάνοντας υπόψη τη διάταξη του δωματίου, κατά τρόπο που να ευνοεί την επιστροφή του θερμού αέρα από το θερμό διάδρομο προς την αναρρόφηση των περιμετρικών μονάδων. ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΛΟΓΗ ΛΥΣΕΩΝ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ Στη λύση 1.2, η οποία περιλαμβάνει τη χρήση περιμετρικών μονάδων συνδυασμένων με ένα Cool Pool, η ψυκτική ισχύς των περιμετρικών μονάδων, τόσο της απ ευθείας εκτόνωσης όσο και του ψυχρού νερού, πρέπει προφανώς να είναι αρκετά υψηλή για να αντιμετωπίσει το θερμικό φορτίο του εξοπλισμού στη καθορισμένη θερμοκρασία set point στην οποία ένας αριθμός επιπλέον μονάδων προστίθεται για να διασφαλιστεί η εφεδρεία. Η παροχή του αέρα που εξέρχεται από τις περιμετρικές μονάδες πρέπει να είναι η ίδια με αυτή που εξέρχεται από τα racks και συνεπώς οι γρίλιες προσαγωγής κάτω από το δάπεδο πρέπει να υπολογιστούν με τέτοιο τρόπο ώστε να διασφαλιστεί ότι η παρεχόμενη ροή αέρα μέσα στην Cool Pool καλύπτει τις απαιτήσεις του rack. Οι περιμετρικές μονάδες, όταν επιλέγονται με σύστημα AFPS και ανεμιστήρες EC πρέπει να υπολογίζονται με όσο το δυνατόν χαμηλότερη παροχή αέρα έτσι ώστε να μπορούν να μεταβούν στις ονομαστικές συνθήκες εάν χρειαστεί. Αυτή η λύση βελτιστοποιεί το χώρο, μέσα στο ψυχρό διάδρομο καθώς το κενό μεταξύ των δύο γραμμών racks εντός του ψυχρού διαδρόμου είναι η ίδια με δύο πλάκες 600 x 600 ελεύθερου χώρου. Η τοποθέτηση της μονάδας θα πρέπει να γίνεται λαμβάνοντας υπόψη τη διάταξη του δωματίου, κατά τρόπο που να ευνοεί την επιστροφή του θερμού αέρα από το θερμό διάδρομο προς την αναρρόφηση των περιμετρικών μονάδων. Cooling Capacity [kw] Blade Server Rack Θερμός διάδρομος 5 0 Θερμός διάδρομος B1 Παροχή αέρα [m3/h] B2 A Delta T = 15 C Delta T = 10 C Για παράδειγμα, αν η διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα στην είσοδο και την έξοδο του rack είναι 15 C και το θερμικό φορτίο που πρέπει να απαχθεί είναι 15 kw, η παροχή του αέρα που εξέρχεται από το Active Floor εκτιμάται στα 3000 m3 /h. Αν υπάρχουν 8 racks, κάθε ένα με θερμικό φορτίο 15 kw, η απαιτούμενη παροχή αέρα για τις περιμετρικές μονάδες είναι m3 /h και η απαιτούμενη ονομαστική ισχύς είναι 120 kw. Το σύστημα AFPS διαχειρίζεται την παροχή αέρα των περιμετρικών μονάδων έτσι ώστε να μειωθεί ο αριθμός των στοφών - ακολουθούμενο από μια μείωση στο θερμικό φορτίο του rack- που οι μονάδες Active Floor πρέπει να μειώσουν την παροχή αέρα έτσι ώστε να διατηρηθεί μια σταθερή πίεση κάτω από το δάπεδο. 22 Blade Server Rack A = B1+B2 A Αν η διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα την είσοδο και την έξοδο του rack είναι 15 C και το θερμικό φορτίο το οποίο πρέπει να απαχθεί από κάθε rack είναι 15 kw και αποτελείται από 8 racks στο σύνολο, η παροχή αέρα που εξέρχεται από τις γρίλιες μέσα στη Cool Pool πρέπει να είναι m3 /h και η παρεχόμενη ονομαστική ψυκτική ισχύς 120 kw. 23

13 ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΛΟΓΗ ΛΥΣΕΩΝ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ Στη λύση 2, όπου υπάρχουν racks με οριζόντια παροχή αέρα ( Blade Server) εγκατεστημένα σε ένα χώρο με συμβατικά racks με λιγότερα από 5 kw, είναι αναγακίο να διαιρεθεί το δωμάτιο σε ζώνες αφιερωμένες στους servers υψηλής πυκνότητας που απαιτούν διάταξη «ψυχρών διαδρόμων» και «θερμών διαδρόμων» και ζώνες αφιερωμένες στα συμβατικά racks όπου η διανομή του αέρα πρέπει να γίνεται με εγκατάσταση ενός υπερυψωμένου ψευδοπατώματος με γρίλιες ή διάτρητες πλάκες. Σε αυτή την περίπτωση η κλιματιστική εφαρμογή που προτείνεται χρησιμοποιεί συμβατικό συνδυασμό περιμετρικών κλιματιστικών μονάδων με ένα υπερυψωμένο ψευδοπάτωμα, ένα Active Floor εγκατεστημένο στον ψυχρό διάδρομο της ζώνης υψηλής ενεργειακής πυκνότητας (High Density), συνδυασμένα με ένα σύστημα AFPS που εξασφαλίζει ότι η πίεση κάτω από το δάπεδο είναι η σωστή σε όλες τις καταστάσεις λειτουργίας, διασφαλίζοντας παράλληλα ότι παρέχεται στον εξοπλισμό η σωστή παροχή ψυχρού αέρα από τις γρίλιες. Όταν χρησιμοποιούνται περιμετρικές μονάδες συνδυασμένες με σύστημα Cool Pool, μονάδες Active Floor και ένα σύστημα AFPS, είναι προφανές ότι η ψυκτική ισχύς των περιμετρικών μονάδων, τόσο αυτών της απ ευθείας εκτόνωσης όσο και του ψυχρού ύδατος, πρέπει να είναι αρκετά υψηλή για να αντιμετωπίσει το θερμικό φορτίο του εξοπλισμού στη καθορισμένη θερμοκρασία set point στην οποία ένας αριθμός επιπλέον μονάδων προστίθεται για να διασφαλιστεί η εφεδρεία. Η παροχή του αέρα που εξέρχεται από τις περιμετρικές μονάδες πρέπει να είναι η ίδια με αυτή που εξέρχεται από τις γρίλιες όπου θα πρέπει να προστεθούν τα συνήθη περιθώρια ασφάλειας Οι περιμετρικές μονάδες όταν περιλαμβάνουν ένα σύστημα AFPS και ανεμιστήρες EC υπολογίζονται έτσι ώστε στις ονομαστικές συνθήκες να υπάρχει ρεύμα αέρος, το οποίο να είναι το χαμηλότερο δυνατό, προκειμένου να διασφαλιστεί μια επιπλέον ισχύς όταν χρειάζεται. Ο αριθμός των μονάδων Active Floor είναι επομένως άμεσα συνδεδεμένος στον αριθμό των racks με φορτία υψηλότερα των 5 kw και χαμηλότερα από 15 kw. Για παράδειγμα αν η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της εισόδου και της εξόδου του rack είναι 15 C και το θερμικό φορτίο που πρέπει να απαχθεί είναι 25 kw, η παροχή αέρα που εξέρχεται από το Active Floor εκτιμάται στα 5000 m 3 /h. Αν υπάρχουν 8 racks, κάθε ένα με θερμικό φορτίο 25 kw, η απαιτούμενη παροχή αέρα από τις περιμετρικές μονάδες είναι m 3 /h και η απαιτούμενη ονομαστική ισχύς είναι 200 kw. Το σύστημα AFPS διαχειρίζεται την παροχή αέρα των περιμετρικών μονάδων έτσι ώστε να μειωθεί ο αριθμός στροφών των ανεμιστήρων E.C. -ακολουθούμενο από μια μείωση στο θερμικό φορτίο του rack- όπου οι μονάδες Active Floor πρέπει να μειώσουν την παροχή αέρα έτσι ώστε να διατηρηθεί μια σταθερή πίεση κάτω από το δάπεδο. Η διαστασιολόγηση των περιμετρικών μονάδων για υψηλότερη παροχή αέρα δίνει τη δυνατότητα στο σύστημα AFPS να διαχειριστεί όχι μόνο την μείωση στην παροχή του αέρα αλλά και την αύξηση στην παροχή αέρα στην περίπτωση εργασιών συντήρησης, οι οποίες μειώνουν την πίεση κάτω από το δάπεδο, αυξάνοντας επομένως την ενδογενή ασφάλεια του συστήματος. Επιπλέον, συνιστάται η μονάδα stand-by να έχει τους ανεμιστήρες ενεργοποιημένους για να εξασφαλίσει επιπλέον παροχή. Αυτή η λύση βελτιστοποιεί το χώρο, μέσα στο ψυχρό διάδρομο καθώς το κενό μεταξύ των δύο σειρών racks εντός του ψυχρού διαδρόμου είναι η ίδιο με δύο πλάκες ψευδοδαπέδου 600 x 600 mm ελεύθερου χώρου για μέχρι 25 kw/rack. Αν το φορτίο κάθε rack είναι υψηλότερο από αυτό, είναι απαραίτητο για τους διαδρόμους να έχουν μεγαλύτερο αριθμό μονάδων. Για παράδειγμα αν η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της εισόδου και της εξόδου του rack είναι 15 C και το θερμικό φορτίο που πρέπει να απαχθεί είναι 35 kw, η παροχή αέρα που εξέρχεται από το Active Floor εκτιμάται στα m 3 /h. Αν υπάρχουν 8 racks κάθε ένα με θερμικό φορτίο 35 kw, η απαιτούμενη παροχή αέρα για τις περιμετρικές μονάδες είναι m 3 /h και η απαιτούμενη ονομαστική ισχύς είναι 280 kw. Αυτή η λύση βελτιστοποιεί το χώρο, μέσα στο ψυχρό διάδρομο, καθώς το κενό μεταξύ των δύο γραμμών racks εντός του ψυχρού διαδρόμου είναι η ίδιο με δύο πλάκες 600 x 600 ελεύθερου χώρου. ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΛΟΓΗ ΛΥΣΕΩΝ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ Θερμικό φορτίο ανά rack μεγαλύτερο από 15 kw Αν το θερμικό φορτίο των κάποιων rack είναι ψηλότερο από 15 kw με οριζόντια εξαναγκασμένη ροή αέρα (Blade Server), είναι αναγκαίο να διαχωριστεί το δωμάτιο στους λεγόμενους "ψυχρούς διαδρόμους" στους οποίους είναι εγκατεστημένες οι γρίλιες προσαγωγής και από τις οποίες η αναρρόφηση των rack παίρνει τον απαραίτητο για την ψύξη αέρα και σε "θερμούς διαδρόμους" όπου ο αέρας έχει μόλις διοχετευθεί μέσω των rack και έχει προσλάβει τη θερμότητα. Οι λύσεις κλιματισμού με αυτή τη διάταξη απαιτούν: Περιμετρικές μονάδες. Μονάδες Active Floor εγκατεστημένες στο ψυχρό διάδρομο του κάθε rack και ένα σύστημα συμπίεσης AFPS. Ένα ψυχρό διάδρομο με μια λύση Cool Pool. Όταν χρησιμοποιούνται περιμετρικές μονάδες συνδυασμένες με σύστημα Cool Pool, μονάδες Active Floor και ένα σύστημα AFPS, είναι προφανές ότι η ψυκτική ισχύς των περιμετρικών μονάδων, τόσο αυτών της απ ευθείας εκτόνωσης όσο και του ψυχρού ύδατος, πρέπει να είναι αρκετά υψηλή για να αντιμετωπίσει το θερμικό φορτίο του εξοπλισμού στη καθορισμένη θερμοκρασία set point στην οποία ένας αριθμός επιπλέον μονάδων προστίθεται για να διασφαλιστεί εφεδρεία. Η παροχή του αέρα που εξέρχεται από τις περιμετρικές μονάδες πρέπει να είναι η ίδια με αυτή που εξέρχεται από τις γρίλιες όπου θα πρέπει να προστεθούν τα συνήθη περιθώρια ασφάλειας. Οι περιμετρικές μονάδες όταν περιλαμβάνουν ένα σύστημα AFPS και ανεμιστήρες EC υπολογίζονται έτσι ώστε στις ονομαστικές συνθήκες να υπάρχει ρεύμα αέρος, το οποίο να είναι το χαμηλότερο δυνατό, προκειμένου να διασφαλιστεί μια επιπλέον ισχύς όταν χρειάζεται. Ο αριθμός των μονάδων Active Floor είναι επομένως άμεσα συνδεδεμένος με τον αριθμό των rack με φορτία μεγαλύτερα από 5 kw. + Η παροχή του αέρα που εξέρχεται από κάθε μονάδα Active Floor σχετίζεται με την απαιτούμενη από τον κατασκευαστή του rack διαφορά θερμοκρασίας και μπορεί να υπολογιστεί με χρήση του παρακάτω διαγράμματος. ActiveFloor CoolPool CRAC Περιμετρικές Μονάδες Εξωτερικοί Ψύκτες AFPS Σύστημα Ελέγχου Υπερπίεσης Δαπέδου MasterControl Κύρια χαρακτηριστικά Πλεονεκτήματα Κύρια χαρακτηριστικά Πλεονεκτήματα Κύρια χαρακτηριστικά Πλεονεκτήματα Κύρια χαρακτηριστικά Πλεονεκτήματα Κύρια χαρακτηριστικά Πλεονεκτήματα Κύρια χαρακτηριστικά Πλεονεκτήματα 1.Αύξηση της ψυκτικής ισχύος του συστήματος υπερυψωμένου δαπέδου 2.Αυτόματη διαφοροποίηση της παροχής βασισμένη στο ενεργό θερμικό φορτίο 1. Εφαρμογή σε υφιστάμενα δωμάτια με προβλήματα hot spot. 2. Ευέλικτο σύστημα που προσαρμόζεται στο σύστημα και στις αναβαθμίσεις 3. Ευέλικτο module και απλό στην εφαρμογή 1.Αύξηση της ψυκτικής ικανότητας του CoolPool 1.Λύση απλή στην εφαρμογή και επέκτασιμη 1. Παραγωγή της ψυκτικής ισχύος και της διανομής αέρα 2. EEV 3. Αξιοπιστία του συστήματος: n+1 4. Έλεγχος θερμοκρασίας προσαγωγής (Discharge Control) 1. Πιθανότητα χρήσης μονάδων σε διατάξεις DX, CW ή εξοικονόμησης ενέργειας 2. Συμπιεστές Tandem, με υψηλό βαθμό απόδοσης στα μερικά φορτία 1. Αξιοπιστία του συστήματος: n+1 2. Έλεγχος προσαγωγής ψυχρού ύδατος (Chilled Water Discharge Control) 3. Ολοκληρωμένες λύσεις 1. Συστήματα Free-cooling και διαθέσιμοι ψύκτες υψηλής απόδοσης (turbocor) 2. «Ευφυές» (Inteligent) Free-cooling 3. Διαχείριση setpoint ψυχρού ύδατος 1. Αυτόματος έλεγχος πίεσης δαπέδου (με EC ανεμιστήρες) 1. Ασφάλεια ψύξης για όλο το χρόνο ζωής του Computer Room 2. Ενεργειακή απόδοση Μείωση λειτουργικού κόστους 1. Συντονισμός των στοιχείων και βελτιστοποίηση του συστήματος 2. Monitoring του δωματίου και των κλιματιστικών σύστηματων 3. Ενσωμάτωση με εξωτερικό ψύκτη 4. Σύνδεση με συστήματα BMS 1.Μείωση λειτουργικού κόστους 2.Monitoring των συνθηκών εργασίας του Server working conditions (co-location) 3.Remote Monitoring Cooling Capacity [kw] Παροχή αέρα [m 3 /h] Delta T = 15 C 24 Delta T = 10 C 25

14 ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΛΟΓΗ ΛΥΣΕΩΝ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΛΟΓΗ ΛΥΣΕΩΝ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ - ΜΕΛΕΤΗ kw/rack Rack < 5 kw 5 kw< Rack < 15kW Rack > 15kW Υπερυψωμένο ψευδοδάπεδο με γρίλιες ή διάτρητες πλάκες ΝΑΙ Συμβατικό Rack στο χώρο ΟΧΙ AFPS Διάταξη χώρου Υπερυψωμένο δάπεδο με γρίλιες για rack < 5kW, Active Floor και AFPS εφαρμοσμένα για racks ανάμεσα σε 5 και 15 kw AFPS + + AFPS 26 27

15 ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ 28 29

16 Petcor Η/Μ ΕΡΓΑ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ Ελληνίδων 4, , Π. Φάληρο, Αθήνα Ελλάδα Tel Fax petcor.gr Uniflair S.p.A. Viale della Tecnica, Conselve (Pd) Italy Tel Fax info@uniflair.com uniflair.com Κωδικός digit: 06ME027@ 00N0100 Ιούλιος 2009