Okiem praktyka 31 sie
LG
Obniżanie temperatury w centrum danych

Bezpieczne funkcjonowanie centrum danych zależy bezpośrednio od naszej zdolności do utrzymania odpowiedniej temperatury wewnątrz nich. W ciągu ostatnich 20 lat typowy ekosystem instalacji chłodzenia data center radykalnie się zmienił i rozrósł. 10 lat temu, projektanci i kierownicy interesowali się głównie technologiami chłodzenia dużych serwerów powietrzem. Obecnie zmiany w obrębie projektowania i funkcjonowania miejsc tego typu wymagają zmierzenia się z szeregiem nowych wyzwań. Podołanie im jest koniecznością, która pozwoli efektywnie wywiązywać się z realizowanych zadań.

Dylemat centrum danych

Sukcesywnie wzrastająca ilość danych kluczowych dla sektora prywatnego i państwowego sprawia, że konieczne staje się ich efektywne przechowywanie i przetwarzanie. W takim kontekście znaczenie zyskują centra danych, które stają się krytycznym miejscem infrastruktury informatycznej, od którego zależy funkcjonowanie wszystkich dziedzin biznesu i handlu, w tym finansów, rozrywki, edukacji, opieki zdrowotnej itd.

Ryzyko utraty cennych informacji rodzi konieczność wdrożenia odpowiednich zabezpieczeń. Kluczowe w tym względzie jest przeciwdziałanie przegrzaniu się infrastruktury i utrzymywanie względnie stałej temperatury pracy całego układu.

Serwery, które przechowują i przetwarzają dane, generują ogromną ilość ciepła, która musi zostać zniwelowana. Podczas tego procesu znacząca jest nie tylko efektywność systemu, ale, szczególnie w świetle konieczności nieustannej pracy, także koszt chłodzenia, który nie powinien być zbyt wygórowany.

Według raportu NRDC z 2015 r., do roku 2020 nastąpi wzrost zużycia energii w centrach danych do około 140 miliardów kilowatogodzin rocznie. Jest to równowartość rocznej produkcji energii 50 elektrowni, co kosztuje amerykańskie firmy 13 miliardów dolarów rocznie. Ogromne zapotrzebowanie centrów danych na energię elektryczną znacznie zwiększa również emisję szkodliwego dla środowiska dwutlenku węgla. W takiej sytuacji rośnie znaczenie ekonomicznych rozwiązań, które zapewnią bezpieczeństwo i wydajną pracę. Jednym z nich jest system HVAC przystosowany do ciągłego 24-godzinnego działania.

Serwery przechowują i przetwarzają dane nieustannie, dlatego system HVAC musi zapewniać im stałe i stabilne chłodzenie. Możliwe jest to dzięki specjalnemu układowi kanałów i przejść w suficie, podłodze i w przestrzeniach między szafami serwerowymi służącemu rozprowadzaniu zimnego i usuwaniu gorącego powietrza.

Samo utrzymywanie niskiej temperatury w warunkach pracy serwerów stanowi jednak znaczne obciążenie sieci przesyłowej, co bezpośrednio przekłada się na reperkusje finansowe. Także w tym względzie LG zapewnia szereg rozwiązań, które mogą poprawić efektywność centrów przetwarzania danych dowolnej wielkości i w dowolnej konfiguracji.

- Rozwiązania HVAC dla centrów danych zapewniają unikalny przepływ powietrza w celu poprawy ich wydajności. Fot. strefaklimatyzacji.pl

Rozwiązania dla centrów danych

Systemy HVAC zakładane w centrach danych są dostępne w wielu rozmiarach i typach: pakietowym, modułowym czy zabudowanym. Centra danych typu pakietowego wraz z potrzebnymi komponentami można ustawić tam, gdzie są akurat potrzebne. Modułowe składają się z elementów z szafami serwerowymi i klimatyzatorami, które tworzą korytarze bezpieczeństwa w celu odizolowania gorącego i zimnego powietrza. Niezależnie od wyboru wbudowane rozwiązania HVAC dla centrów danych można montować w oryginalne struktury na miejscu i tym samym optymalizować działanie całego systemu.

Obecnie duże możliwości kontroli temperatury zapewnia także system chłodzenia swobodnego (free cooling). Chłodzenie swobodne to efektywna ekonomicznie metoda polegająca na skierowaniu naturalnego powietrza o niskiej temperaturze z zewnątrz do strumienia chłodzącego pomieszczenie serwerowni. Pozwala to znacząco oszczędzić energię i zmniejszyć koszty. System pracuje w trzech trybach: „świeżego powietrza”, „mieszanego powietrza” i „cyrkulacji powietrza”. Gdy temperatura na zewnątrz wynosi 13-20°C, włącza się tryb świeżego powietrza, a urządzenia HVAC zostają wyłączane, podczas gdy zimne powietrze z zewnątrz chłodzi centrum danych. W trybie mieszanego powietrza wykorzystuje się powietrze zewnętrzne i obiegowe, gdy temperatura spada poniżej 13°C, ponieważ powietrze zewnętrzne staje się zbyt zimne, aby krążyć między szafami serwerowymi. Tryb cyrkulacji powietrza wykorzystuje powietrze chłodzone wyłącznie przez urządzenia HVAC, gdy temperatura na zewnątrz wzrasta powyżej 20°C.

Odśrodkowe agregaty wody lodowej firmy LG, takie jak te znajdujące się w centrach danych w Busan i Pyeongchon w Korei, to ogromne wbudowane instalacje HVAC zajmujące powierzchnię odpowiednio 25 512㎡ i  85 547㎡. Utrzymanie odpowiedniej temperatury w takich warunkach jest bardzo ważne i wymaga złożonych działań oraz odpowiedzialnego podejścia do projektowanego systemu uwzględniającego maksymalną dywersyfikację kosztów uwidaczniającą się we wskaźniku PUE.

Efektywność wykorzystania energii (PUE) to standardowa ogólnoświatowa jednostka metryczna, która określa efektywność wykorzystania energii w centrach danych. Współczynnik PUE oblicza się dzieląc ilość energii dostarczanej do centrum  przez energię faktycznie wykorzystaną do zasilania infrastruktury. Podczas gdy światowa średnia PUE wynosi  1,7, systemy odśrodkowe LG osiągają imponujący wynik 1,4 PUE.

Wskaźniki efektywności PUE

PUE

DCiE*

Poziom efektywności

3,0

33%

Bardzo nieefektywny

2,5

40%

Nieefektywny

2,0

50%

Średni

1,5

67%

Efektywny

1,2

83%

Bardzo efektywny

*/DCiE - efektywność infrastruktury centrum danych/

To jednak nie koniec innowacji technologicznych tworzonych w celu minimalizowania kosztów pracy systemu. Na rynku dostępne są również urządzenia LG korzystające z niższych nocnych opłat za energię elektryczną i wykorzystujące lód zgromadzony w systemie do obniżania temperatury w budynku. Systemy te zmniejszają pobór mocy w centrach w ciągu dnia i zauważalnie obniżają opłaty za energię elektryczną.

Ilość informacji produkowanych każdego dnia rośnie. W takim kontekście centra danych będą ciągle stanowić ważną część społeczeństwa, a ich rola będzie coraz większa. LG nieustannie pracuje nad opracowaniem systemu, który zapewni stałe chłodzenie, komfort i sprawne funkcjonowanie jednostek tego typu i innych różnorodnych pomieszczeń, a tym samym przyczynia się do realizacji idei zrównoważonego rozwoju świata. Gdy więc następnym razem będziesz miał okazję odwiedzić centrum danych, pomyśl o wysiłku tych, dzięki którym Twoje informacje są bezpieczne.

Źródło: strefaklimatyzacji.pl

LG