Τι πρέπει να γνωρίζετε για τη διαχείριση ροής αέρα δωματίου

Η αρχική έκδοση αυτού του άρθρου δημοσιεύτηκε στις MissionCriticalMagazine.com, Με τίτλο Διαχείριση ροής αέρα σε επίπεδο δωματίου. Μπορείτε να το δείτε εδώ.

Η διαχείριση της ροής αέρα στο επίπεδο του δωματίου είναι γεμάτη με παρανοήσεις και μισές αλήθειες, καθιστώντας την λιγότερο κατανοητή πτυχή της διαχείρισης ροής αέρα, αν και είναι ειρωνικά η πιο σημαντική. Ενώ είναι αρκετά καλά κατανοητό ότι τα πρώτα 3 επίπεδα ή τα R της διαχείρισης ροής αέρα αναφέρονται σε λύσεις υλοποίησης όπως δακτύλιοι βούρτσας, κενά πάνελ και περιορισμός για τα επίπεδα ανυψωμένου δαπέδου, ράφι και σειράς, αντίστοιχα, το επίπεδο δωματίου δεν είναι τόσο απλό. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο γεγονός ότι οι απαιτούμενες αλλαγές είναι αόρατες, εκτός από περιστασιακά τις ενδείξεις στις μονάδες ψύξης.

Για λόγους σαφήνειας, η διαχείριση ροής αέρα σε επίπεδο δωματίου ορίζεται καλύτερα ως βελτιστοποίηση ψύξης, το οποίο αναφέρεται στη διαδικασία προσαρμογής στα χειριστήρια του συστήματος ψύξης. Εάν γίνει καλά, αυτή η διαδικασία θα βελτιώσει την ενεργειακή απόδοση (με αποτέλεσμα μειωμένο κόστος λειτουργίας), θα βελτιώσει την ικανότητα ψύξης, θα βελτιώσει την αξιοπιστία του εξοπλισμού πληροφορικής και θα αναβάλει τις κεφαλαιουχικές δαπάνες. Είναι σημαντικό να σημειωθεί εδώ ότι χωρίς βελτιστοποίηση ψύξης (π.χ. διαχείριση ροής αέρα σε επίπεδο δωματίου), κάθε λύση που έχει εφαρμοστεί μέχρι αυτό το σημείο, όπως τα προϊόντα που αναφέρονται παραπάνω, είναι μια δαπάνη. Αν και μπορεί να έχουν βελτιώσει τις θερμοκρασίες αέρα εισαγωγής IT, τα οικονομικά οφέλη και τα οφέλη της χωρητικότητας παραμένουν στο τραπέζι. Ο μόνος τρόπος για να πραγματοποιήσετε εξοικονόμηση ενέργειας από τις βελτιώσεις στη διαχείριση της ροής αέρα που έγιναν στα επίπεδα Ανυψωμένου Δάπεδου, Σχάρας και Σειράς, είναι μέσω της βελτιστοποίησης της ψύξης.

Και ενώ η διαδικασία βελτιστοποίησης ψύξης είναι συνήθως μια χειροκίνητη και επαναληπτική διαδικασία, είναι επίσης σημαντικό να σημειωθεί ότι η χρήση λύσεων όπως τα θερμόμετρα υπερύθρων ή η περιβαλλοντική παρακολούθηση θα διασφαλίσει ότι οι θερμοκρασίες εισαγωγής IT δεν υπερβαίνουν τα συνιστώμενα ή επιτρεπόμενα όρια. Επιπλέον, ορισμένες λύσεις παρακολούθησης μπορούν ακόμη και να παρέχουν συμβουλές σχετικά με συγκεκριμένα βήματα βελτιστοποίησης που μπορούν να ληφθούν, αλλά θα το αναλύσουμε αργότερα.

Αντιστοίχιση χωρητικότητας ψύξης με φορτίο IT

Η διαχείριση ροής αέρα από μόνη της δεν σας εξοικονομεί χρήματα από το κόστος ενέργειας ψύξης, αντίθετα βελτιώνει τις θερμοκρασίες αέρα εισαγωγής του εξοπλισμού πληροφορικής και δημιουργεί τις συνθήκες όπου είναι δυνατές αλλαγές στην υποδομή ψύξης. Ο λόγος είναι ότι εάν έχετε εφαρμόσει σωστά λύσεις διαχείρισης ροής αέρα στα επίπεδα Ανυψωμένου Δάπεδου, Σχάρας και Σειράς, θα πρέπει τώρα να έχετε περίσσεια κλιματιζόμενου αέρα παροχής στους ψυχρούς διαδρόμους σας και όλες οι θερμοκρασίες αέρα εισαγωγής του εξοπλισμού πληροφορικής θα είναι υπερβολικά χαμηλές. Αυτό συμβαίνει επειδή δεν υπάρχει πλέον ανάμιξη του αέρα εξαγωγής με κλιματιζόμενο αέρα και το αντίστροφο. Το επόμενο βήμα είναι να αντιστοιχίσετε τη ροή του κλιματιζόμενου αέρα όσο το δυνατόν πλησιέστερα με την ταχύτητα ροής ζήτησης που απαιτείται από τον εξοπλισμό πληροφορικής. Αυτό γίνεται με τη μείωση των ταχυτήτων του ανεμιστήρα, την αύξηση των σημείων ρύθμισης της θερμοκρασίας της μονάδας ψύξης ή την πλήρη απενεργοποίηση των μονάδων ψύξης. Αυτή είναι συχνά μια επαναληπτική διαδικασία για την πραγματοποίηση προσαρμογών στα χειριστήρια, επιτρέποντας στο σύστημα να εξισορροπηθεί και στη συνέχεια να κάνετε πρόσθετες προσαρμογές εάν χρειάζεται. Επιπλέον, καθώς τα κέντρα δεδομένων είναι δυναμικά περιβάλλοντα, αυτή θα είναι επίσης μια συνεχής διαδικασία – όχι απλώς ένα γεγονός. Κάθε φορά που εφαρμόζονται πρόσθετες βελτιώσεις στη διαχείριση ροής αέρα ή πραγματοποιούνται σημαντικές αλλαγές στον εξοπλισμό πληροφορικής, υπάρχουν ευκαιρίες για βελτιστοποίηση της υποδομής ψύξης.

Βέλτιστες πρακτικές διαχείρισης ροής αέρα σε επίπεδο δωματίου (Cooling Optimization).

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, τα τυπικά βήματα που πρέπει να γίνουν για να αντιστοιχίσετε σωστά την ικανότητα ψύξης του κέντρου δεδομένων σας με το φορτίο IT (δηλ. βελτιστοποίηση της υποδομής ψύξης) παρατίθενται παρακάτω:

Μειώστε όσο το δυνατόν περισσότερο τις ταχύτητες ανεμιστήρα για μονάδες με μονάδες μεταβλητής συχνότητας (VFD) χωρίς να υπερβείτε τη μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία αέρα εισαγωγής εξοπλισμού πληροφορικής
Αυξήστε τα σημεία ρύθμισης θερμοκρασίας της μονάδας ψύξης όσο το δυνατόν ψηλότερα χωρίς να υπερβείτε τη μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία αέρα εισαγωγής του εξοπλισμού πληροφορικής
Επεκτείνετε την επιτρεπόμενη ζώνη σχετικής υγρασίας (Rh) για να αποτρέψετε τις ψυκτικές μονάδες από το να «μάχονται» μεταξύ τους (σπατάλη ενέργειας από μια μονάδα που προσπαθεί να αφύγρανση ενώ μια άλλη μονάδα προσπαθεί να υγράνει)
Απενεργοποιήστε την υπερβολική ψύξη εάν οι μονάδες ψύξης δεν διαθέτουν VFD
- Σημείωση: Εάν οι μονάδες ψύξης είναι εξοπλισμένες με VFD, η εξοικονόμηση ενέργειας είναι μεγαλύτερη με 10 μονάδες ψύξης που λειτουργούν με ταχύτητα ανεμιστήρα 50% από 5 μονάδες ψύξης που λειτουργούν με ταχύτητα ανεμιστήρα 100%.

Μετά από οποιαδήποτε σημαντική βελτίωση διαχείρισης ροής αέρα ή εγκατάσταση ή αφαίρεση φορτίου IT, υπάρχει η ευκαιρία να αξιολογηθούν αυτά τα στοιχεία ελέγχου επιπέδου δωματίου για να διασφαλιστεί η αποτελεσματική λειτουργία και η επαρκής περιττή χωρητικότητα.

Χρήση λύσεων παρακολούθησης για την ενημέρωση των αποφάσεων βελτιστοποίησης

Ένας σοφός άνδρας με το όνομα Ken Brill είπε κάποτε ότι όταν πρόκειται για ψύξη του κέντρου δεδομένων, είναι τόσο απλό όσο «ενεργοποίηση, θέρμανση πάντα». Αυτό σημαίνει ότι κάθε kW ισχύος που καταναλώνεται από οποιονδήποτε εξοπλισμό σε μια αίθουσα υπολογιστών γίνεται ένα κιλοβάτ θερμότητας που πρέπει να αφαιρεθεί από την αίθουσα υπολογιστών και τελικά το κτίριο του κέντρου δεδομένων. Αυτό περιλαμβάνει όλες τις απώλειες μετατροπής και διανομής ισχύος καθώς και κάθε kW ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται από τον εξοπλισμό πληροφορικής.

Ενώ η ψύξη των κέντρων δεδομένων είναι μια επιστήμη από μόνη της και μπορεί να είναι αρκετά περίπλοκη κατά καιρούς, αυτή η ιδέα μας υπενθυμίζει ότι μπορεί να συνοψιστεί σε ό,τι εισέρχεται, όσον αφορά την ισχύ, πρέπει να βγει από την άποψη της θερμότητας. Επομένως, είναι σημαντικό να παρακολουθείτε την ισχύ που απαιτείται από τον εξοπλισμό πληροφορικής (δηλαδή το φορτίο ΙΤ) για να ταιριάζει σωστά με την ψύξη που παρέχεται από τις μονάδες ψύξης (δηλ. ικανότητα ψύξης), όπως σημειώθηκε παραπάνω. Η χρήση λύσεων που μπορούν να παρακολουθούν τόσο την υποδομή ισχύος όσο και την υποδομή ψύξης θα βοηθήσει στη δημιουργία αυτής της ισορροπίας.

Δεύτερον, η παρακολούθηση της θερμικής απόδοσης ενός δωματίου υπολογιστών είναι απαραίτητη στη διαδικασία βελτιστοποίησης ψύξης. Όταν κάνετε προσαρμογές στην υποδομή ψύξης, θα πρέπει να παρακολουθείτε στενά τις θερμοκρασίες εισαγωγής εξοπλισμού πληροφορικής για να βεβαιωθείτε ότι δεν υπερβαίνουν τα συνιστώμενα ή επιτρεπτά όριά τους, όπως περιγράφεται από την ASHRAE ή/και τον κατασκευαστή. Αυτό μπορεί να γίνει με ένα θερμόμετρο υπερύθρων ή μια κάμερα υπερύθρων, αλλά μπορεί να είναι χρονοβόρο, καθώς μπορεί να γίνει μόνο σε βάση ανά ντουλάπι ή διάδρομο. Μια μεγάλη προειδοποιητική παρατήρηση με τη χρήση ενός θερμομέτρου υπερύθρων ή κάμερας υπερύθρων είναι ότι αυτά τα υπέρυθρα εργαλεία μετρούν τη θερμοκρασία της επιφάνειας και όχι τη θερμοκρασία του αέρα. Και αν υπάρχει μια άκρως ανακλαστική επιφάνεια, μπορεί να αντιμετωπίσετε κάποιες λανθασμένες μετρήσεις λόγω των αντανακλάσεων. Ενώ η χρήση εργαλείων υπερύθρων μπορεί να σας δώσει μια ένδειξη προβλημάτων θερμοκρασίας, δεν παρακολουθούν τη θερμοκρασία της ίδιας της ροής αέρα.

Λόγω αυτών των συνθηκών, ο ευκολότερος τρόπος για να το κάνετε αυτό σε πλήρες επίπεδο δωματίου είναι να χρησιμοποιήσετε μια λύση παρακολούθησης με αισθητήρες τοποθετημένους στο επάνω και στο κάτω μέρος όλων των ντουλαπιών. Αυτό θα σας δώσει μια προβολή σε ολόκληρο τον ιστότοπο της θερμικής απόδοσης του κέντρου δεδομένων σας. Επιπλέον, ενώ η δυνατότητα παρακολούθησης θερμοκρασιών σε όλη την τοποθεσία είναι το μόνο που χρειάζεται, ορισμένες λύσεις παρακολούθησης το έχουν κάνει ένα βήμα παραπέρα με τρισδιάστατες απεικονίσεις που θα εμφανίζουν ένα ψηφιακό δίδυμο του κέντρου δεδομένων σας και τη θερμική του απόδοση σε πραγματικό χρόνο .

Βελτιστοποίηση με AI και αλγόριθμους μηχανικής μάθησης

Ας το παραδεχτούμε, η τεχνητή νοημοσύνη και η μηχανική μάθηση είναι τσιτάτα που έχουν κάνει τον γύρο του κλάδου ως πανάκεια σε πολλά ζητήματα που σχετίζονται με τα κέντρα δεδομένων και την πληροφορική. Παρόλο που μπορεί να μην ικανοποιήσουν πολλές από τις υποσχέσεις τους που αντιλαμβάνονται ή διατίθενται στο εμπόριο, η διαχείριση ροής αέρα και η βελτιστοποίηση ψύξης είναι εκεί όπου αυτή η τεχνολογία έχει πραγματικά την ευκαιρία να προσφέρει. Η χρήση αυτής της τεχνολογίας μπορεί να βοηθήσει στην οπτικοποίηση των βελτιώσεων διαχείρισης ροής αέρα σε επίπεδα Ανυψωμένου Δάπεδου, Σχάρας και Σειράς, στην ανάλυση δεδομένων που συλλέγονται από αισθητήρες και στην παροχή συμβουλών για αποφάσεις βελτιστοποίησης ψύξης σε επίπεδο δωματίου. Υπάρχουν διαθέσιμες λύσεις που έχουν πρωτοπορήσει σε αυτήν την περίπτωση χρήσης για την τεχνητή νοημοσύνη και τη μηχανική μάθηση που συνδυάζει την πτυχή της παρακολούθησης με τη βελτιστοποίηση ψύξης με τη μορφή ενός εικονικού συμβούλου ψύξης. Αξίζει να ρίξετε μια ματιά σε αυτές τις λύσεις για να εξαλείψετε μερικές από τις εικασίες στη διαδικασία βελτιστοποίησης ψύξης.

Συμπέρασμα

Η διαχείριση ροής αέρα σε επίπεδο δωματίου δεν είναι στην πραγματικότητα διαχείριση ροής αέρα με την κυριολεκτική έννοια, αλλά βελτιστοποίηση ψύξης. Ωστόσο, η διαχείριση ροής αέρα σε επίπεδο δωματίου είναι ένα απαραίτητο βήμα και ο μόνος τρόπος για να επιτευχθεί εξοικονόμηση ενέργειας από τις βελτιώσεις διαχείρισης ροής αέρα που έγιναν σε επίπεδα Ανυψωμένου Δάπεδου, Σχάρας και Σειράς. Θυμηθείτε, κάθε λύση που έχει εφαρμοστεί μέχρι το επίπεδο δωματίου είναι μια δαπάνη. Μόνο όταν κάνετε check in σε επίπεδο δωματίου και κάνετε αλλαγές στην υποδομή ψύξης, μπορείτε να αποκομίσετε τα οφέλη με τη μορφή εξοικονόμησης ενέργειας ψύξης, βελτιωμένης ικανότητας ψύξης, βελτιωμένης αξιοπιστίας εξοπλισμού πληροφορικής και αναβαλλόμενης κεφαλαιουχικής δαπάνης. Η αποτελεσματικότητα δεν μπορεί να αγοραστεί. πρέπει να διαχειρίζεται. Θυμηθείτε επίσης, ότι η βελτιστοποίηση ψύξης είναι μια επαναληπτική και συνεχής διαδικασία που καταλήγει στην αντιστοίχιση της ικανότητας ψύξης με το φορτίο IT της αίθουσας υπολογιστών. Και παρόλο που αυτή θα είναι μια μη αυτόματη διαδικασία στις περισσότερες περιπτώσεις, η χρήση λύσεων παρακολούθησης που σας δίνουν μια ματιά στην ισχύ, την ψύξη και τη θερμική απόδοση του κέντρου δεδομένων σας θα σας βοηθήσει να καθοδηγήσετε τις αποφάσεις βελτιστοποίησης και σε ορισμένες περιπτώσεις θα σας συμβουλεύσει για συγκεκριμένα βήματα που μπορούν να παρθεί.