Sign In

Blog

 Răcire avantajoasă a centrelor de calcul de înaltă performanţă

Header Slider Images

Răcire avantajoasă a centrelor de calcul de înaltă performanţă

Datorită progresului continuu al digitalizării, ca de ex. Cloud Computing creşte astfel în mod curent şi necesarul unor performanţe de calcul mai înalte ale computerelor. Pentru a putea răspunde în mod fiabil acestei cereri devine astfel indispensabilă construirea unor alte centre de calcul suplimentare cu dimensiuni în continuă creştere, a căror suprafaţă depăşeşte uneori şi 5.000 mp.

Echipamentul de înaltă performanţă din aceste centre poate genera astfel pentru fiecare Rack (dulap pentru încorporarea IT Hardware) în parte energie termică de până la 30 kW. Pentru a menţine constantă temperatura de funcţionare şi pentru a putea preveni astfel supraîncălzirea sistemelor este astfel obligatoriu necesară o răcire neîntreruptă şi fiabilă. Climatizarea centrelor de calcul reprezintă un criteriu de funcţionare absolut necesar în raport cu stabilitatea la defecţiuni a sistemului şi disponibilitatea serverelor.

Climatizarea poate reprezenta, în funcţie de sistemul de răcire, format din ventilaţie, distribuţie aer şi răcire, mai ales în cazul centrelor de calcul mai mici, până la 50 % din totalul necesarului energetic. Centrele de calcul mai mari sunt astfel construite preferabil în ţări cu tarife energetice mai scăzute, precum Olanda sau Suedia. Pentru ţări cu tarife energetice relativ mai ridicate ca de ex. Germania se caută astfel din acest motiv concepte energetice inteligente, ce reduc necesarul de energie electrică şi cresc simultan şi competitivitatea.

Răcirea corectă pentru orice tip de rack

Posibilităţile unei răciri a sălii serverelor sunt multiple şi diferă în funcţie dimensiunea centrului de calcul şi cantitatea de rack-uri. Mai ales în cazul centrelor de calcul mici şi medii (500 – 5.000 mp) se alege de regulă o răcire pe aer. Aerul este astfel răcit la o temperatură scăzută prin intermediul unui dispozitiv de răcire cu recirculare a aerului şi ghidat spre rack-uri prin intermediul unor conducte cu ţevi în spaţiul intermediar de sub podea.

 
Din punctul de vedere al eficienţei energetice s-au consacrat astfel culoarele reci şi cele calde. În cazul mai multor rânduri de rack-uri acestea trebuie plasate astfel încât latura frontală şi cea posterioară a rack-ului să fie orientată una înspre cealaltă. Aerul temperat este insuflat exclusiv în culoarele reci. Echipamentul IT atrage prin tiraj aerul rece, sistemul în integralitatea sa este răcit şi degajează aerul încălzit în culoarul cald. Aerul cald este apoi reaspirat de către dispozitivul de răcire cu recirculare a aerului şi circuitul reîncepe din nou.

Pentru a evita ca aerul cald şi cel rece să se amestece, culoarele reci ar trebui de ex. încastrate în carcase din sticlă. Necesarul de răcire poate fi astfel redus cu alte 30 %. Temperatura aerului alimentat în culoarele reci trebuie să se situeze între 18 până la 27 °C precum şi să prezinte o umiditate relativă a aerului de maxim 60 % (punct de condensare între 5,5 °C -15 °C).

În ţări cu o temperatură medie scăzută, ca de ex. nordul Suediei sau Finlanda se adaugă de regulă suplimentar o răcire cu aer rece din exterior sau o răcire indirectă prin conducte de apă, al căror conţinut este răcit în zona exterioară. Răcirea la o temperatură mai joasă prin intermediul dispozitivelor de răcire este avută în vedere numai atunci când temperatura exterioară este prea ridicată. Aceasta permite bineînţeles încă o scădere a cheltuielilor cu energia.

Începând cu aparatele care emană o energie termică de peste 25 kW nu mai este astfel suficientă o energie cu aer şi se recomandă o răcire pe apă sau pe agent de răcire, deoarece aceste materii pot absorbi căldura mult mai bine decât aerul. În acest caz se plasează fie schimbătoare de căldură în imediata apropiere sau dedesubtul rack-urilor sau dispozitive de climatizare direct în dulapuri. În primul caz trebuie proiectată o infrastructură extinsă a conductelor de apă rece.

 
Dispozitivele de răcire cu recirculare a aerului pot fi plasate, în funcţie de cantitatea rack-urilor şi de configuraţia arhitectonică a clădirii fie pe latura frontală a sălii serverelor, fie într-un spaţiu tehnic separat. În cazul răcirii pe apă sau pe agent de răcire acestea sunt localizate de regulă, pe motivul dimensiunii lor, în zona exterioară resp. a acoperişului.

 

Economii suplimentare cu Kaiflex

Izolaţia conductelor cu ţevi funcţionând la rece trebuie să fie, din următoarele puncte de vedere, o parte integrantă esenţială a fiecărui concept de climatizare şi de aerisire a fiecărui centru de calcul în parte:

1. Mărirea stabilităţii în caz de defecţiune
Este valabil pentru toate conductele cu ţevi, care transportă atât materii lichide reci cât şi aer că: o izolaţie eficientă reprezintă o premisă esenţială pentru dimensionarea securizată operaţional a sistemului în integralitatea sa şi pentru a maximiza potenţialele de economisire a energiei. De fiecare dată când temperatura din conductele cu ţevi sau canalele de aer coboară sub temperatura camerei, se formează astfel condensat. Condensatul provoacă la rândul său pe termen lung coroziune precum şi rugină şi astfel deteriorarea ireparabilă a conductelor cu ţevi. Serverele din aceste centre funcţionează astfel 24 de ore din 24 timp de 365 zile pe an, necesitând din acest motiv o răcire permanentă, stabil în cazul oricăror defecţiuni. În cazul în care conductele cu ţevi şi canalele de aer devin neetanşe, tocmai acestea sunt cele care necesită o înlocuire şi ca urmare, o deteriorare a răcirii– cu efecte nocive semnificative asupra capacităţii de procesare a centrului de calcul.

Cu ajutorul materialelor izolante Kaiflex acest punct vulnerabil poate fi evitat în mod fiabil. Datorită structurii cu celule închise şi a unei rezistenţe la difuzarea vaporilor de apă de până la μ ≥ 10.000 materialul izolant pe bază de cauciuc este rezistent la umiditate. Chiar şi deteriorările de la suprafaţă nu provoacă o deteriorare a barierei de aburi.

2. Evitarea pierderilor de energie
Din cauza ponderii semnificative a răcirii în costurile centrelor de calcul trebuie luate toate măsurile pentru a duce cât mai mult din aerul răcit spre locul acestuia de destinaţie. Materialele izolante Kaiflex asigură astfel o temperatură ce rămâne constantă în conductele de apă rece şi canalele de aer. Conductivitatea termică de până la λ0 °C = 0.033 W/(m·K) garantează că nu se pierde energie resp. temperatură pe drumul spre dispozitivul de climatizare sau zona exterioară înspre rack-uri. .

În anumite ţări, căldura degajată transportată nu este retransmisă în dispozitivele de climatizare, ci vândută ca şi căldură evacuată către reţele publice de termoficare. În aceste cazuri trebuie să se asigure prin intermediul izolaţiei cu Kaiflex că şi în această situaţie cea mai mare parte din energia termică produsă ajunge la cumpărător.

3. Protecţia echipamentului IT
Echipamentul IT este sensibil şi trebuie protejat în mod eficient împotriva mizeriei. Utilizarea materialelor izolante Kaiflex cu celule închise în sălile serverelor este astfel absolut neproblematică, deoarece acestea sunt anti-prăfuire şi nu conţin fibre.


(1) Centru de calcul securizat operaţional – Ghid, BITKOM (German)
(2) http://www.energieagentur.nrw/energieeffizienz/energieeffizienz-nach-branchen/energieeffizienz_in_rechenzentren
(3) https://www.informatik-aktuell.de/index.php?id=2475#c14654
(4) EnEV (Ordonanţă privind Economisirea Energiei) 2014 Dialog practic: Izolaţia conductelor de climatizare ale centrelor de calcul în cazul unor temperaturi ridicate ale apei şi garantarea nici unei scăderi sub punctul de condensare, Michale Brieden-Segler, 09.03.2015
(5) BEST OF DataCenter-Insider: https://www.datacenter-insider.de/das-best-of-datacenter-insider-v-38888-13272/
(6) Header: https://www.shutterstock.com/de/image-illustration/network-server-room-computers-digital-tv-714012847?src=UqVUX9r9RUFRi5jr4qz5uA-1-9

Teasertext for results and related content
Cu Kaiflex se obţine valoarea optimă a potenţialelor de economisire a energiei 

Images

Thumbnail for news overview
Background for Infoboxes
Thumbnail for related content

Related Content

Tagging columns

Products
 
Countries
ROU - ro
Attributes
 
Test Methods
 
Application Areas
 
Tags
 
Topics
 

Technical columns

Article Date
3/13/2018
Target
blog-technical-insulation