Vad du behöver veta om luftflödeshantering i rummet

IT-nyheter

Den ursprungliga versionen av denna artikel publicerades på MissionCriticalMagazine.com, med titeln Hantera luftflödet på rumsnivå. Du kan se den här..

Luftflödeshantering på rumsnivå är fylld av missuppfattningar och halvsanningar, vilket gör den till den minst förstådda aspekten av luftflödeshantering, även om den ironiskt nog är den viktigaste. Även om det är ganska väl förstått att de tre första nivåerna, eller R:erna, av luftflödesstyrning hänvisar till implementeringslösningar som borstgenomföringar, blankningspaneler och inneslutning för det upphöjda golvet, racket respektive radnivåerna, är rumsnivån inte ganska så enkelt. Detta beror till stor del på att de ändringar som krävs är osynliga, förutom vid enstaka tillfällen för displayerna på kylaggregaten.

För tydlighetens skull är luftflödeshantering på rumsnivå bättre definierad som kylningsoptimering, vilket hänvisar till processen att göra justeringar av kylsystemets kontroller. Om den görs väl kommer denna process att förbättra energieffektiviteten (vilket resulterar i minskade driftskostnader), förbättra kylkapaciteten, förbättra IT-utrustningens tillförlitlighet och skjuta upp investeringar. Det är viktigt att notera här att utan kylningsoptimering (dvs. luftflödeshantering på rumsnivå) är varje lösning som har implementerats fram till denna punkt, såsom produkterna som anges ovan, en kostnad. Även om de kan ha förbättrat IT-intagsluftens temperaturer, ligger de ekonomiska fördelarna och kapacitetsfördelarna på bordet. Det enda sättet att realisera energibesparingar från förbättringar av luftflödeshantering som gjorts på nivåerna för höjt golv, rack och rad, är genom kylningsoptimering.

Och även om processen med kyloptimering vanligtvis är en manuell och iterativ process, är det också viktigt att notera att användning av lösningar som IR-termometrar eller miljöövervakning säkerställer att IT-intagstemperaturerna inte överstiger de rekommenderade eller tillåtna tröskelvärdena. Mer så, vissa övervakningslösningar kan till och med ge råd om specifika optimeringssteg som kan tas, men vi kommer att gå in på det senare.

Matchande kylkapacitet med IT-belastning

Enbart luftflödeshantering sparar inga pengar på kylenergikostnader, istället förbättrar den IT-utrustningens insugningslufttemperaturer och skapar förutsättningar där förändringar av kylinfrastrukturen är möjliga. Anledningen är att om du har implementerat luftflödeshanteringslösningar på höjt golv, rack och radnivåer korrekt, bör du nu ha ett överskott av konditionerad tilluft i dina kalla gångar och all IT-utrustnings insugningslufttemperaturer kommer att vara för låga. Det beror på att det inte längre finns någon blandning av frånluft med konditionerad luft, och vice versa. Nästa steg är att matcha flödet av konditionerad luft så nära som möjligt med det behovsflöde som krävs av IT-utrustningen. Detta görs genom att sänka fläkthastigheterna, höja kylenhetens temperaturbörvärden eller stänga av kylenheterna helt och hållet. Detta är ofta en iterativ process för att göra justeringar av kontrollerna, låta systemet utjämnas och sedan göra ytterligare justeringar om det behövs. Dessutom, eftersom datacenter är dynamiska miljöer, kommer detta också att vara en pågående process – inte bara en engångshändelse. Varje gång ytterligare förbättringar av luftflödeshanteringen implementeras, eller betydande förändringar av IT-utrustning sker, finns det möjligheter att optimera kylinfrastrukturen.

Bästa praxis för luftflödeshantering på rumsnivå (kylningsoptimering).

Som nämnts ovan listas de typiska stegen som måste vidtas för att korrekt matcha kylkapaciteten i ditt datacenter med IT-belastningen (dvs. optimera kylinfrastrukturen) nedan:

  • Minska fläkthastigheterna för enheter med frekvensomriktare (VFD) så mycket som möjligt utan att överskrida den maximalt tillåtna IT-utrustningens insugningslufttemperatur
  • Höj börvärdena för kylenhetens temperatur så högt som möjligt utan att överskrida den maximalt tillåtna temperaturen för inloppsluften för IT-utrustning
  • Utöka det tillåtna relativa luftfuktighetsbandet (Rh) för att förhindra att kylenheter "kämpar" med varandra (slösar energi genom att en enhet försöker avfukta medan en annan enhet försöker fukta)
  • Stäng av överflödig kylning om kylenheter inte har VFD
    • Obs: Om kylenheter är utrustade med VFD är energibesparingarna större med 10 kylenheter som körs med 50 % fläkthastighet än 5 kylenheter som körs med 100 % fläkthastighet

Efter någon betydande förbättring av luftflödeshanteringen eller installation eller borttagning av IT-belastning, finns det en möjlighet att utvärdera dessa rumsnivåkontroller för att säkerställa effektiv drift och tillräcklig redundant kapacitet.

Använda övervakningslösningar för att informera om optimeringsbeslut

En klok man vid namn Ken Brill sa en gång att när det gäller kylning av datacenter är det så enkelt som "ström in, värm alltid ut." Det betyder att varje kW ström som förbrukas av någon utrustning i ett datorrum blir en kilowatt värme som måste tas bort från datorrummet och i slutändan datacenterbyggnaden. Detta inkluderar alla kraftomvandlings- och distributionsförluster samt varje kW el som förbrukas av IT-utrustningen.

Även om kylning av datacenter är en vetenskap i sig och kan vara ganska komplex ibland, påminner detta koncept oss om att det kan kokas ner till att det som går in, i termer av kraft, måste komma ut i termer av värme. Därför är det viktigt att övervaka den effekt som efterfrågas av IT-utrustning (dvs. IT-belastningen) för att korrekt matcha den med kylningen som tillförs av kylenheter (dvs. kylkapacitet), som nämnts ovan. Att använda lösningar som kan övervaka både kraft- och kylinfrastrukturen kommer att bidra till att skapa denna balans.

För det andra är det viktigt att övervaka den termiska prestandan i ett datorrum i kylningsoptimeringsprocessen. När du gör justeringar av kylinfrastrukturen måste du noggrant övervaka IT-utrustningens intagstemperaturer för att se till att de inte överskrider de rekommenderade eller tillåtna gränserna, som beskrivs av ASHRAE och/eller tillverkaren. Detta kan göras med en IR-termometer eller IR-kamera, men kan vara tidskrävande eftersom det bara kan göras per skåp eller gång. En stor varningsanmärkning med att använda en IR-termometer eller IR-kamera är att dessa infraröda verktyg mäter yttemperatur, inte lufttemperatur. Och om det finns en mycket reflekterande yta kan du uppleva några felaktiga avläsningar på grund av reflektionerna. Även om användning av infraröda verktyg kan ge dig en indikation på temperaturproblem, övervakar de inte temperaturen på själva luftflödet.

På grund av dessa omständigheter är det enklaste sättet att göra detta på full rumsnivå att använda en övervakningslösning med sensorer placerade i toppen och botten av alla skåp. Detta ger dig en översikt över hela webbplatsen av ditt datacenters termiska prestanda. Dessutom, även om möjligheten att övervaka temperaturer över hela platsen är det enda som behövs, har vissa övervakningslösningar tagit detta ett steg längre med 3D-visualiseringar som visar en digital tvilling av ditt datacenter och dess termiska prestanda i realtid .

Optimering med AI och Machine Learning Algoritmer

Låt oss inse det, AI och Machine Learning är modeord som har gjort rundor i branschen som ett universalmedel för många datacenter- och IT-relaterade frågor. Även om de kan komma till brist på många av sina uppfattade eller marknadsförda löften, är luftflödesstyrning och kyloptimering där denna teknik verkligen har en chans att leverera. Att använda den här tekniken kan hjälpa till att visualisera förbättringar av luftflödeshanteringen på höjt golv, rack och radnivåer, analysera data som samlas in från sensorer och ge råd om beslut om kyloptimering på rumsnivå. Det finns tillgängliga lösningar som har banat väg för detta användningsfall för AI och Machine Learning som kopplar övervakningsaspekten med kyloptimering i form av en virtuell kylrådgivare. Det är värt att ta en titt på dessa lösningar för att ta bort en del av gissningarna i kylningsoptimeringsprocessen.

Slutsats

Luftflödesstyrning på rumsnivå är egentligen inte luftflödesstyrning i bokstavlig mening, utan istället kyloptimering. Icke desto mindre är luftflödeshantering på rumsnivå ett nödvändigt steg och det enda sättet att uppnå energibesparingar från förbättringar av luftflödeshantering som gjorts på nivåerna för upphöjda golv, ställ och rader. Kom ihåg att varje lösning som har implementerats fram till rumsnivån är en kostnad. Det är först när du checkar in på rumsnivå och gör ändringar i kylinfrastrukturen som du kan dra nytta av fördelarna i form av kylenergibesparingar, förbättrad kylkapacitet, förbättrad IT-utrustnings tillförlitlighet och uppskjutna investeringar. Effektivitet kan inte köpas; det måste hanteras. Kom också ihåg att kyloptimering är en iterativ och pågående process som går ut på att matcha kylkapaciteten med IT-belastningen i datorrummet. Och även om detta kommer att vara en manuell process i de flesta fall, kommer användningen av övervakningslösningar som ger dig en titt på kraften, kylningen och värmeprestandan hos ditt datacenter att hjälpa dig att styra dina optimeringsbeslut och i vissa fall ge råd om specifika steg som kan bli tagen.