Airflow Optimization inside the Data Center

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Airflow Optimization inside the Data Center"

Δευκαλίων Αναστασιάδης
9 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Airflow Optimization inside the Data Center Athens, Ing. TUI Accredited Tier Designer

2 Τι είναι ένα κέντρο δεδομένων «Ενα κτίριο ή μέρος ενός κτιρίου, τού οποίου η κύρια λειτουργία είναι να φιλοξενήσει μία αίθουσα υπολογιστών καί τούς κατάλληλους χώρους υποστήριξης» ΤΙΑ-942 Απαιτήσεις: Ασφαλής τοποθεσία Σύνδεση με το δίκτυο 24x7 Ηλεκτρική ενέργεια Κατάλληλο περιβάλλον

3 Αιτίες βλάβης τού ηλεκτρονικού εξοπλισμού υγρασία θερμοκρασία κραδασμοί σκόνη

4 Ψύξη του Κέντρου Δεδομένων Κέντρο Δεδομένων Ατμόσφαιρα Θερμικό φορτίο της αίθουσας μηχανημάτων Ροή αέρα, Q ΔΤ CRAC / CRAH Συμπιεστής / Ψύκτης Αέρας Υγρά Αέρας

5 Διανομή του αέρα Αερόψυκτος εξοπλισμός, εκτεθειμένος στίς περιβαλλοντικές συνθήκες. Αέρας: ο βασικός φορέας θερμότητας καί υγρασίας στο κέντρο δεδομένων. Στόχος: να επιτευχθούν οι κατάλληλες συνθήκες στίς εισόδους του εξοπλισμού.

Ψύξη του Κέντρου Δεδομένων Απομάκρυνση της θερμότητας από τον εξοπλισμό Απαγωγή της θερμότητας στην ατμόσφαιρα Ψυκτικά μέσα Μέθοδοι παροχής ψυχρού αέρα στόν

Ψύκτες «έν σειρά» Αμεση επέκταση (DX) Εναλλάκτης θερμότητας Ψυκτικό συγκρότημα νερού Πύργος ψύξης Εξοικονομητής μέ νερό Αέρας Ψυκτικό R341a, R410a κλπ.

6 Ψύξη του Κέντρου Δεδομένων Απομάκρυνση της θερμότητας από τον εξοπλισμό Απαγωγή της θερμότητας στην ατμόσφαιρα Ψυκτικά μέσα Μέθοδοι παροχής ψυχρού αέρα στόν εξοπλισμό ΙΤ: Αίθουσα Σειρά Καμπίνα Θερμός διάδρομος / ψυχρός διάδρομος Κλείσιμο τού ψυχρού ή θερμού διαδρόμου Τοπικός εναλλάκτης θερμότητας (closed loop) Ψύκτες «έν σειρά» Αμεση επέκταση (DX) Εναλλάκτης θερμότητας Ψυκτικό συγκρότημα νερού Πύργος ψύξης Εξοικονομητής μέ νερό Αέρας Ψυκτικό R341a, R410a κλπ. Νερό Μέιγμα νερού / γλυκόλης Διοξείδιο του άνθρακα Καμπίνες με καμινάδα Πίσω πόρτα με εναλλάκτη θερμότητας Εξοικονομητής μέ αέρα Ψύξη με απορρόφηση Διανομή του ψυχρού αέρα! n

7 Απομάκρυνση της θερμότητας από τον εξοπλισμό, παροχή ψυχρού αέρα στην αίθουσα, θερμός διάδρομος / ψυχρός διάδρομος

8 Η υποδαπέδια ροή του αέρα επηρεάζεται από: Ύψος τού τεχνικού δαπέδου Σχήμα καί θέση των εσωτερικών κλιματιστικών. Διάταξη των διάτρητων πλακών Ανοιχτή περιοχή των διάτρητων πλακών Υποδαπέδιες παρεμποδίσεις.

9 Διαχείριση τού αέρα - προβλήματα Περίσσεια παροχής αέρα Παρακαμπτήρια όδευση Επανακυκλοφορία Πιθανή έλλειψη επαρκούς παροχής αέρα Διαρροή αέρα από τις εξόδους των καλωδίων + Θερμική διαστρωμάτωση του αέρα (air stratification)

10 Επανακυκλοφορία Hot-Spots Cold-Spots Zone or vertical

Επανακυκλοφορία Ο εξοπλισμός πού βρίσκεται τοποθετημένος στην καμπίνα πάνω από το σημείο εξάντλησης, απαιτεί περισσότερη ροή αέρα καί επομένως περισσότερη ισχύ γιά να ψυχθεί.

11 Επανακυκλοφορία Ο εξοπλισμός πού βρίσκεται τοποθετημένος στην καμπίνα πάνω από το σημείο εξάντλησης, απαιτεί περισσότερη ροή αέρα καί επομένως περισσότερη ισχύ γιά να ψυχθεί. Delta T 40F: 840 CFM, 189W power needed to cool (DC) Πηγή/προσαρμογή: DELL Delta T 20F: 1785 CFM, 1785W power needed to cool (DC) Θερμική διαστρωμάτωση του αέρα (air stratification)

12 Παρακαμπτήρια όδευση αέρα (by-pass) Μεγάλη ποσότητα τού διαθέσιμου ψυχρού (κλιματισμένου) αέρα επιστρέφει στις κλιματιστικές μονάδες χωρίς να περάσει από τον πρός ψύξη εξοπλισμό. Σπατάλη της διαθέσιμης ψυκτικής ισχύος. Μπορεί να οδηγήσει σε εγκατάσταση επιπλέον (μή αναγκαίων) κλιματιστικών μηχανημάτων (υπερδιαστασιολόγηση).

13 Τό πρόβλημα της ροής τού αέρα CRAH Mc Tco Mp BP Πηγή/προσαρμογή: CIBSE Data Centers: an introduction to concepts and design Εσωτερική μονάδα κλιματισμού Ροή αέρα από CRAH Θερμοκρασία αέρα εξόδου από CRAH Ροή αέρα στό υπερυψωμένο δάπεδο Αέρας σε παρακαμπτήρια όδευση Tii Mi Tio R PN Tci Θερμοκρασία αέρα στήν είσοδο εξοπλισμού IT Ροή αέρα στόν εξοπλισμό IT Θερμοκρασία αέρα εξόδου από IT Επανακυκλοφορία αέρα Αρνητική πίεση Θερμοκρασία αέρα εισόδου CRAH

14 Στόχος: Σωστή (ολική) ποσότητα (ψυχρού) αέρα Παροχή της κατάλληλης ποσότητας ψυχρού αέρα σε συγκεκριμένες περιοχές (εκεί όπου παράγεται η θερμότητα). Ο αέρας ψύξης να περνά μέσα από τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό μόνον μία φορά πρίν από την επιστροφή του στο κλιματιστικό. Επιστροφή (στό κλιματιστικό) τού θερμού αέρα χωρίς ανάμιξη του με τον κρύο αέρα. Κάποια επανακυκλοφορία τού αέρα επιστροφής καί κάποια παράκαμψη τού αέρα παροχής είναι αναπόφευκτες στά κέντρα δεδομένων «ανοιχτού τύπου»

15 Η κατανάλωση ενέργειας στο κέντρο δεδομένων Răcire IT 45% κόστος ψύξης 30% ωφέλιμη ενέργεια 25% ενεργειακή δαπάνη sursă:

Ενεργειακή στρατηγική στο κέντρο δεδομένων Πληροφοριακά συστήματα Εξορθολόγισε (Rationalization) Παγίωσε (Consolidation) Εικονικοποίησε (Virtualization) Διαχείριση αέρα Μεγιστοποίησε την χρήση του

16 Ενεργειακή στρατηγική στο κέντρο δεδομένων Πληροφοριακά συστήματα Εξορθολόγισε (Rationalization) Παγίωσε (Consolidation) Εικονικοποίησε (Virtualization) Διαχείριση αέρα Μεγιστοποίησε την χρήση του αέρα Ελαχιστοποίησε τις παρακαμπτήριες οδεύσεις του αέρα Χρησιμοποίησε φραγμούς γιά να σταματήσεις την επανακυκλοφορία του αέρα Προσοχή στήν αρνητική πίεση ροής Μηχανολογικός εξοπλισμός Αύξησε τά όρια (set points) στά κλιματιστικά Μείωσε στροφές στούς ανεμιστήρες Βελτιστοποίησε τον έλεγχο της ύγρανσης Έλεγξε την ροή του αέρα Ηλεκρολογικός εξοπλισμός Αποδοτικότητα τού όλου συστήματος UPS Φωτισμός Δίκτυο ηλεκτροδότησης Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Επί τόπου παραγωγή ενέργειας Πηγή/προσαρμογή: CIBSE Data Centers: an introduction to concepts and design

17 Βελτιστοποίση ροής αέρα: στό υποδάπεδο (εφόσον υπάρχει) Ύψος τού τεχνικού δαπέδου Σχήμα καί θέση των εσωτερικών κλιματιστικών. Διάταξη των διάτρητων πλακών Ανοιχτή περιοχή των διάτρητων πλακών Υποδαπέδιες παρεμποδίσεις. πάνω από το δάπεδο - εντός της καμπίνας - γύρω από την καμπίνα

18 Βελτιστοποίση ροής αέρα: Εντός τής καμπίνας Διαχείριση των καλωδίων Προσοχή: αερόψυκτος εξοπλισμός!

19 Βελτιστοποίση ροής αέρα: Εντός τής καμπίνας Διαχείριση των μή κατειλημμένων θέσεων στίς καμπίνες καί στα ικριώματα Προσοχή: επανακυκλοφορία τού θερμού αέρα!

20 Βελτιστοποίση ροής αέρα: Εντός τής καμπίνας Τυφλές μετώπες!

21 Βελτιστοποίση ροής αέρα: Εντός τής καμπίνας Καμπίνες με «ιδιαίτερα» χαρακτηριστικά Προσοχή: επανακυκλοφορία τού θερμού αέρα καί παρακαμπτήρια όδευση!

22 Βελτιστοποίση ροής αέρα: Εντός τής καμπίνας Εξοπλισμός με ασυνήθη πρωτόκολλα ροής αέρα Συνήθη πρωτόκολλα ροής αέρα (ASHRAE)

23 Βελτιστοποίση ροής αέρα: Εντός τής καμπίνας Εξοπλισμός ToR

24 Βελτιστοποίση ροής αέρα: Είσοδος καλωδίων Βελτιστοποίση ροής αέρα: Εντός τής καμπίνας Προσοχή: παρακαμπτήρια όδευση, μίξη ψυχρού-θερμού αέρα!

25 Βελτιστοποίση ροής αέρα: Γύρω από τήν καμπίνα

26 Βελτιστοποίση ροής αέρα: Γύρω από τήν καμπίνα Κλείσιμο (περιορισμός) θερμού ή ψυχρού διαδρόμου.

27 Βελτιστοποίση ροής αέρα: Γύρω από τήν καμπίνα Κλείσιμο (περιορισμός) θερμού ή ψυχρού διαδρόμου. Μερικός περιορισμός ψυχρού διαδρόμου μόνον πόρτες

28 Βελτιστοποίση ροής αέρα: Γύρω από τήν καμπίνα Κλείσιμο (περιορισμός) θερμού ή ψυχρού διαδρόμου.

29 Βελτιστοποίση ροής αέρα: Γύρω από τήν καμπίνα Μερικός περιορισμός θερμού ή ψυχρού διαδρόμου.

30 έν σειρά, κλειστός βρόχος, κλπ.

31 Διαχείριση της ροής τού αέρα: Βέλτιστες πρακτικές 40-50% της ανεπάρκειας συσχετίζεται με την έλλειψη βελτίστων πρακτικών Βέλτιστες Πρακτικές Θερμός διάδρομος / ψυχρός διάδρομος Κάθετος προσανατολισμός τών ψυκτικών μονάδων με τούς θερμούς διαδρόμους Τεχνητά δάπεδα επαρκούς ύψους Αντιστοίχιση της ροής του αέρα με τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό Εξάλειψη των κενών μεταξύ των σειρών Τυφλές μετώπες στις μή κατειλημμένες θέσεις στα ικριώματα Κάλυψη των ανοιγμάτων εξόδου τών καλωδίων στό υπερυψωμένο δάπεδο Χρησιμοποίηση περιοχών χαμηλής καί υψηλής πυκνότητας Περιορισμός / κλείσιμο ψυχρών ή θερμών διαδρόμων Οφέλη Λειτουργία των μηχανημάτων σε χαμηλότερες θερμοκρασίες Βελτίωση της αξιοπιστίας Βελτίωση της διαθεσιμότητας Επέκταση της ζωής του κέντρου δεδομενων Μεγιστοποίηση της πυκνότητας των μηχανημάτων στα ικριώματα / καμπίνες Βελτιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας Χαμηλό Συνολικό Κόστος Ιδιοκτησίας (TCO)

32 Ερωτήσεις ; Ευχαριστώ! yannis.katris@telectrik.ro

Σχετικά έγγραφα

ΛΥΣΕΙΣ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΓΙΑ ΧΩΡΟΥΣ Η/Υ

ΛΥΣΕΙΣ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΓΙΑ ΧΩΡΟΥΣ Η/Υ Γιάννης Νικολάου Μηχανολόγος Μηχανικός Υπεύθυνος σχεδιασμού και εγκατάστασης συστημάτων κλιματισμοί σε χώρους IT. 31 / 05 / 2014 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ PRECISION VS COMFORT