Wat u moet weten over het beheer van de luchtstroom in de kamer

IT-nieuws

De originele versie van dit artikel is gepubliceerd op MissionCriticalMagazine.com, getiteld Beheer van de luchtstroom op kamerniveau. Je kunt het bekijken hier.

Luchtstroombeheer op kamerniveau is beladen met misvattingen en halve waarheden, waardoor dit het minst begrepen aspect van luchtstroombeheer is, hoewel het ironisch genoeg wel het belangrijkste is. Hoewel het redelijk goed wordt begrepen dat de eerste drie niveaus, of R's, van luchtstroombeheer verwijzen naar implementatieoplossingen zoals borsteldoorvoertules, blindpanelen en insluiting voor respectievelijk de niveaus Verhoogde vloer, Rek en Rij, is het niveau van de kamer dat niet. net zo eenvoudig. Dit is grotendeels te danken aan het feit dat de vereiste wijzigingen onzichtbaar zijn, behalve af en toe de displays op koelunits.

Voor de duidelijkheid: luchtstroombeheer op kamerniveau kan beter worden gedefinieerd als: koeling optimalisatie, wat verwijst naar het proces van het aanpassen van de bedieningselementen van het koelsysteem. Als dit goed wordt uitgevoerd, zal dit proces de energie-efficiëntie verbeteren (wat resulteert in lagere bedrijfskosten), de koelcapaciteit verbeteren, de betrouwbaarheid van IT-apparatuur verbeteren en kapitaaluitgaven uitstellen. Het is belangrijk op te merken dat zonder koelingsoptimalisatie (dat wil zeggen luchtstroombeheer op kamerniveau) elke oplossing die tot nu toe is geïmplementeerd, zoals de hierboven genoemde producten, een kostenpost is. Hoewel ze de temperatuur van de IT-inlaatlucht wellicht hebben verbeterd, blijven de financiële en capaciteitsvoordelen op tafel. De enige manier om energiebesparingen te realiseren door verbeteringen in het luchtstroombeheer op de niveaus van verhoogde vloeren, racks en rijen is door optimalisatie van de koeling.

En hoewel het proces van koelingsoptimalisatie doorgaans een handmatig en iteratief proces is, is het ook belangrijk op te merken dat het gebruik van oplossingen zoals IR-thermometers of omgevingsmonitoring ervoor zorgt dat de IT-inlaattemperaturen de aanbevolen of toegestane drempelwaarden niet overschrijden. Sterker nog, sommige monitoringoplossingen kunnen zelfs advies geven over specifieke optimalisatiestappen die kunnen worden genomen, maar daar komen we later op terug.

Passende koelcapaciteit bij IT-belasting

Met luchtstroombeheer alleen bespaart u geen geld op de energiekosten voor koeling. In plaats daarvan verbetert het de inlaatluchttemperaturen van IT-apparatuur en creëert het de omstandigheden waarin veranderingen in de koelinfrastructuur mogelijk zijn. De reden hiervoor is dat als u oplossingen voor luchtstroombeheer op de niveaus van verhoogde vloeren, racks en rijen correct hebt geïmplementeerd, u nu een overmaat aan geconditioneerde toevoerlucht in uw koude gangpaden zou moeten hebben en dat de inlaatluchttemperaturen van alle IT-apparatuur buitensporig laag zullen zijn. Er vindt namelijk geen vermenging meer plaats van afvoerlucht met geconditioneerde lucht, en omgekeerd. De volgende stap is om het debiet van de geconditioneerde lucht zo goed mogelijk af te stemmen op het door de IT-apparatuur vereiste debiet. Dit wordt gedaan door de ventilatorsnelheden te verlagen, de temperatuurinstelpunten van de koelunit te verhogen of de koelunits helemaal uit te schakelen. Dit is vaak een iteratief proces waarbij aanpassingen aan de bedieningselementen worden aangebracht, waardoor het systeem kan egaliseren, en vervolgens indien nodig aanvullende aanpassingen worden gemaakt. Omdat datacenters dynamische omgevingen zijn, zal dit bovendien een voortdurend proces zijn – en niet slechts een eenmalige gebeurtenis. Telkens wanneer aanvullende verbeteringen in het luchtstroombeheer worden geïmplementeerd of er aanzienlijke wijzigingen in de IT-apparatuur plaatsvinden, zijn er mogelijkheden om de koelinfrastructuur te optimaliseren.

Luchtstroombeheer op kamerniveau (optimalisatie van koeling) Beste praktijken

Zoals hierboven vermeld, worden hieronder de typische stappen vermeld die moeten worden genomen om de koelcapaciteit van uw datacenter goed af te stemmen op de IT-belasting (dwz de koelinfrastructuur te optimaliseren):

  • Verlaag de ventilatorsnelheden voor units met frequentieregelaars (VFD's) zoveel mogelijk zonder de maximaal toegestane inlaatluchttemperatuur van IT-apparatuur te overschrijden
  • Verhoog de temperatuurinstelpunten van de koelunit zo hoog mogelijk zonder de maximaal toegestane inlaatluchttemperatuur van de IT-apparatuur te overschrijden
  • Vergroot de toegestane relatieve vochtigheidsband (Rh) om te voorkomen dat koelunits met elkaar ‘vechten’ (energieverspilling doordat de ene unit probeert te ontvochtigen terwijl een andere unit probeert te bevochtigen)
  • Schakel overtollige koeling uit als koelunits geen VFD's hebben
    • Opmerking: Als koelunits zijn uitgerust met VFD's, is de energiebesparing groter als 10 koelunits op 50% ventilatorsnelheid draaien dan 5 koelunits die op 100% ventilatorsnelheid draaien

Na elke aanzienlijke verbetering van het luchtstroombeheer of de installatie of verwijdering van IT-belasting, bestaat er een mogelijkheid om deze regelingen op kamerniveau te evalueren om een ​​efficiënte werking en voldoende redundante capaciteit te garanderen.

Gebruik maken van monitoringoplossingen om optimalisatiebeslissingen te onderbouwen

Een wijze man met de naam Ken Brill zei ooit dat als het om de koeling van datacenters gaat, het zo simpel is als ‘stroom erin, altijd warmte uit’. Dit betekent dat elke kW stroom die door apparatuur in een computerruimte wordt verbruikt, een kilowatt aan warmte wordt die uit de computerruimte en uiteindelijk uit het datacentergebouw moet worden verwijderd. Dit omvat alle energieconversie- en distributieverliezen, evenals elke kW elektriciteit die door de IT-apparatuur wordt verbruikt.

Hoewel de koeling van datacenters een wetenschap op zich is en soms behoorlijk complex kan zijn, herinnert dit concept ons eraan dat het erop neerkomt dat wat er in gaat in termen van stroom, er ook uit moet komen in termen van warmte. Daarom is het belangrijk om de stroom die door IT-apparatuur wordt gevraagd (dat wil zeggen de IT-belasting) te monitoren, zodat deze goed kan worden afgestemd op de koeling die wordt geleverd door koeleenheden (dwz koelcapaciteit), zoals hierboven vermeld. Het gebruik van oplossingen die zowel de stroom- als de koelingsinfrastructuur kunnen monitoren, zal helpen bij het creëren van dit evenwicht.

Ten tweede is het monitoren van de thermische prestaties van een computerruimte essentieel in het optimalisatieproces van de koeling. Wanneer u aanpassingen aan de koelinfrastructuur maakt, moet u de inlaattemperaturen van de IT-apparatuur nauwlettend in de gaten houden om er zeker van te zijn dat deze de aanbevolen of toegestane limieten, zoals uiteengezet door ASHRAE en/of de fabrikant, niet overschrijden. Dit kan worden gedaan met een IR-thermometer of IR-camera, maar kan tijdrovend zijn omdat dit alleen per kast of gangpad kan worden gedaan. Een grote waarschuwing bij het gebruik van een IR-thermometer of IR-camera is dat deze infraroodinstrumenten de oppervlaktetemperatuur meten, en niet de luchttemperatuur. En als er sprake is van een sterk reflecterend oppervlak, kunt u vanwege de reflecties enkele onjuiste metingen ervaren. Hoewel het gebruik van infraroodinstrumenten u een indicatie kan geven van temperatuurproblemen, monitoren ze niet de temperatuur van de luchtstroom zelf.

Vanwege deze omstandigheden is de eenvoudigste manier om dit op het volledige kamerniveau te doen het gebruik van een monitoringoplossing met sensoren die aan de boven- en onderkant van alle kasten zijn geplaatst. Hierdoor krijgt u voor de hele locatie een beeld van de thermische prestaties van uw datacenter. Hoewel het monitoren van de temperaturen op de hele locatie het belangrijkste is van wat nodig is, gaan sommige monitoringoplossingen nog een stap verder met 3D-visualisaties die een digitale tweeling van uw datacenter en de realtime thermische prestaties ervan weergeven. .

Optimalisatie met AI en Machine Learning-algoritmen

Laten we eerlijk zijn: AI en Machine Learning zijn modewoorden die door de hele sector de ronde hebben gedaan als wondermiddel voor veel datacenter- en IT-gerelateerde problemen. Hoewel ze veel van hun waargenomen of op de markt gebrachte beloften misschien niet waarmaken, heeft deze technologie echt een kans om luchtstroombeheer en koelingsoptimalisatie waar te maken. Het gebruik van deze technologie kan helpen bij het visualiseren van verbeteringen in het luchtstroombeheer op de niveaus van verhoogde vloeren, racks en rijen, het analyseren van gegevens die worden verzameld door sensoren en het geven van advies over beslissingen over koelingsoptimalisatie op kamerniveau. Er zijn oplossingen beschikbaar die een pionier zijn in deze use-case voor AI en Machine Learning, waarbij het monitoringaspect wordt gekoppeld aan koelingsoptimalisatie in de vorm van een virtuele koelingsadviseur. Het is de moeite waard om deze oplossingen te bekijken om een ​​deel van het giswerk in het koelingsoptimalisatieproces weg te nemen.

Conclusie

Luchtstroombeheer op kamerniveau is eigenlijk geen luchtstroombeheer in de letterlijke zin van het woord, maar in plaats daarvan optimalisatie van de koeling. Niettemin is luchtstroombeheer op kamerniveau een noodzakelijke stap en de enige manier om energiebesparingen te realiseren dankzij verbeteringen in het luchtstroombeheer op de niveaus van verhoogde vloeren, racks en rijen. Bedenk dat elke oplossing die tot en met het kamerniveau is geïmplementeerd een kostenpost is. Pas als u op kamerniveau incheckt en wijzigingen aanbrengt in de koelinfrastructuur, kunt u de vruchten plukken in de vorm van energiebesparingen op het gebied van koeling, verbeterde koelcapaciteit, verbeterde betrouwbaarheid van IT-apparatuur en uitgestelde kapitaaluitgaven. Efficiëntie kan niet worden gekocht; het moet beheerd worden. Bedenk ook dat koelingsoptimalisatie een iteratief en continu proces is dat neerkomt op het afstemmen van de koelcapaciteit op de IT-belasting van de computerruimte. En hoewel dit in de meeste gevallen een handmatig proces zal zijn, kan het gebruik van monitoringoplossingen die u inzicht geven in de stroom-, koeling- en thermische prestaties van uw datacenter u helpen bij het nemen van optimalisatiebeslissingen en in sommige gevallen adviseren over specifieke stappen die u kunt nemen. genomen worden.