Standard Ukuran Pendinginan dan Kelembaban di Data Center

Standard Ukuran Pendinginan dan Kelembaban di Data Center

Operator di perusahaan data center dan colocation diresapi dengan risiko yang berlawanan untuk tingkat keberhasilan. Dalam kebanyakan aspek, ini adalah filosofi yang bijaksana. Terutama ketika menyangkut untuk memastikan kekuatan TI, yang pada dasarnya adalah kondisi biner; Anda memilikinya atau tidak. Dengan asumsi Anda telah membuat keputusan untuk memiliki tingkat redundansi apa pun atau berusaha mempertahankan ketersediaan daya. Dengan demikian, perhatian kedua adalah efisiensi energi di data center. Manajemen pendinginan dan kelembaban di data center kian menjadi penting untuk di kaji ulang dari waktu ke waktu.

Jelas, teknologi UPS telah menghasilkan banyak tenaga dan sekarang tersedia dengan efisiensi energi operasi pada rentang 95% dan di atas pada beban penuh, dan masih tersisa profil operasi yang relatif efisien bahkan ketika berada di bawah beban per unit yang ditemui pada rancangan yang sangat berlebihan seperti N + 1, 2N, atau bahkan 2 (N + 1). Jadi sementara selalu ada ruang untuk perbaikan, nampaknya kita hanya bisa memeras beberapa poin efisiensi listrik.

Pedoman Thermal ASHRAE

Artikel ini berkaitan dengan pendinginan di data center. Dalam kebanyakan kasus, jika kita akan membahas efisiensi energi, sistem pendingin konvensional (yaitu unit loop tertutup CRAC / CRAH di spasi) secara tradisional menggunakan sebagian besar energi yang dikonsumsi oleh infrastruktur fasilitas. Hal ini terutama terjadi pada data center lama, menghasilkan PUE 2 atau lebih tinggi. Dan sementara peralatan pendinginan yang lebih baru dan praktik yang lebih baik mengenai manajemen aliran udara telah memperbaiki situasi ini, pendinginan masih merupakan bagian substansial dari penggunaan energi di fasilitas data center.

Pedoman Thermal ASHRAE telah menjadi standar de facto di data center sejak Panitia Teknis 9.9 (TC 9.9) menerbitkan Panduan Termal Pertama untuk Peralatan Datacom pada tahun 2004 dengan kisaran suhu yang “direkomendasikan” dari 68 ° sampai 75 ° F (20 ° sampai 25 ° C).

Mereka memperluas rentang suhu dan kelembaban yang mulai direkomendasikan kembali pada tahun 2008 menjadi 64,4 ° sampai 80,6 ° F (18 ° sampai 27 ° C), dan memperkenalkan rentang “yang diijinkan ‘A1 sampai A4 pada tahun 2011 dan memperbaruinya pada tahun 2015. Kenyataannya , Hampir setiap server komoditas dapat beroperasi dalam kisaran A2 dari 50 ° sampai 95 ° F.

Improvisasi Pengaturan Suhu dan Kelembaban di Data Center

Disini kita tidak akan membahas hal tersebut lebih jauh selain mengatakan bahwa di sinilah kita berada di tahun 2017. Setelah sembilan tahun dan setelah tiga update panduan ASHRAE, lebih banyak operator data center secara perlahan menjadi lebih “nyaman” dengan konsep menaikkan suhu pasokan di luar 68 ° F dan akhirnya memonitor suhu intake IT. Namun, ketika operator akhirnya memutuskan untuk menaikkan suhu ke ujung atas kisaran “yang disarankan“, ini sama dramatisnya dengan tampilannya.

Meskipun demikian, ketika operator memutuskan untuk menaikkan suhu, mereka biasanya mengubah titik tunda pada unit pendinginan tradisional mereka. Mereka biasanya mengatur suhu berdasarkan sensing aliran udara kembali. Ini berarti bahwa dengan menetapkan panel kontrol CRAC atau CRAH yang khas menjadi 80 ° F untuk menghemat energi, tetap menghasilkan suhu udara sekitar 60 ° F (berdasarkan tip khas 20 ° Delta-T pada sistem pendingin).

Masalah pengelolaan aliran udara benar-benar merupakan kunci untuk memastikan bahwa suhu udara benar-benar memasuki peralatan IT (diukur di bagian depan kabinet), berada dalam kisaran suhu yang diinginkan, bukan suhu “ruang” (dimanapun itu ), Atau hanya mengukur suhu di tengah lorong yang dingin.

Meskipun demikian, terlepas dari seberapa tinggi suhu intake TI, server tetap tidak berkeringat, jadi mengapa kita masih perlu memiliki sistem de-humidifikasi di semua unit pendingin?

Menjaga Kelembaban di Data Center

Aspek utama lainnya dari edisi pertama pedoman ASHRAE juga merekomendasikan agar data center dapat menjaga kelembaban berkisar antara 40% sampai 55% kelembaban relatif (RH), ketika diterbitkan pada tahun 2004. Berdasarkan Ini, sebagian besar sistem kontrol pendinginan diatur secara ketat menjadi 45% sampai 50% RH. Ini telah menjadi memori tertanam yang telah menyebabkan banyak operator data center bertahun-tahun mengubah cara operasional mereka, terlepas dari versi terbaru yang dikeluarkan oleh ASHRAE yang telah memperluas jangkauan kelembaban seiring perkembangan peralatan TI.

Ini semua melacak kembali kontrol kelembaban situs yang diberlakukan secara ketat di semua desain dan operasi data center. Kontrol ketat ini didasarkan pada beberapa faktor seperti peralatan TI yang lebih tua yang sensitif terhadap (kelembaban yang terlalu kering atau terlalu tinggi), dan juga fakta bahwa perangkat penanganan kertas dan kertas seperti printer dan pembaca kartu punch awalnya berada di dalam ruang putih juga.

Unit Pendingin di Data Center Harus Menyediakan Sistem Humidifikasi

Masalah yang melekat pada unit pendinginan konvensional adalah koil yang biasanya berada di bawah titik emban saat unit mendingin. Ini akan menghasilkan kondensasi, mengeluarkan uap air, sehingga secara efektif mengurangi pendinginan udara saat pendinginan. Untuk menangkal fakta ini, unit pendingin juga harus menyediakan sistem humidifikasi yang terus mengisi kelembaban yang diekstraksi dengan proses pendinginan. Ini biasanya melibatkan pemanas air secara elektrik ke uap untuk pelembaban. Ini juga menambahkan panas pada aliran udara dan juga meningkatkan energi sistem pendingin laten yang dibutuhkan untuk mendinginkan udara saat uap air mengembun pada koil pendingin. Proses yang sedang berlangsung ini mengurangi efisiensi energi.

Selain itu, unit pendingin juga mengandung sistem kontrol dehumidifikasi yang melibatkan fungsi “re-heat” yang mengaktifkan koil pemanas saat menjalankan fungsi pendinginan. Pelembab uap yang dipanaskan secara elektrik ini dapat menarik 3 sampai 15 kW per unit. Sedangkan gulungan panas kembali dapat berkisar dari 5 sampai 30 kW per unit, tergantung pada ukuran unit pendingin.

Seperti yang bisa Anda bayangkan, ini akan meningkatkan penggunaan energi. Selain itu, karena ini adalah praktik umum untuk melengkapi semua unit pendingin dengan sistem kontrol kelembaban. Namun hal ini juga dapat berdampak signifikan terhadap ukuran dan peringkat semua komponen listrik hulu dari rantai daya. Ini termasuk item seperti panel distribusi yang memberi makan unit pendingin, generator cadangan dan ATS, switchgear utama, serta ukuran pakan utilitas. Ukurannya harus berdasarkan pada kemungkinan adanya atau bahkan semua unit pendingin. Menarik daya maksimum saat mencoba mengendalikan kelembaban (selain daya kompresor).

Standar Kelembaban di Data Center

Meskipun hal ini diketahui oleh para perancang peralatan pendinginan, namun baru-baru ini ada perubahan dalam sudut pandang kontrol kelembaban di data center yang ketat menjadi bagian dari pola pikir operator data center, walaupun pada tahun 2008 kisaran kelembaban “yang direkomendasikan” Mengacu pada titik embun (15,8 ° F DP sampai 59 ° F DP dan RH 60%).

Pedoman lingkungan edisi keempat terbaru (yang dirilis pada tahun 2015) hampir tidak berubah dari versi sebelumnya di 2011. Kecuali kenyataan bahwa kisaran kelembaban yang “diijinkan” sekarang adalah 8% sampai 80% RH. Ini adalah hasil dari studi ASHRAE 2014-15 yang menunjukkan bahwa tingkat kelembaban yang rendah memiliki dampak praktis yang sangat kecil terhadap tingkat kegagalan TI akibat pelepasan muatan elektrostatik (ESD).

Meskipun demikian, banyak operator dan manajer TI masih takut dengan kondisi kelembaban rendah. Masih ada beberapa kekhawatiran di beberapa industri mengenai operasi di sekitar masalah kelembaban di data center. Ini karena kelembaban di data center dapat menyebabkan masalah jangka panjang dengan keandalan TI. Terutama jika ada polutan di atmosfer. Untuk mengatasi masalah ini, ASHRAE mengembangkan sebuah tes “kupon” yang merupakan kartu sirkuit tercetak yang tertinggal pada operasional data center selama 30 hari dan kemudian dikirim ke laboratorium untuk melihat apakah ada tanda-tanda korosi.

Selama beberapa tahun terakhir semakin banyak produsen peralatan pendingin dan perancang data center telah berhasil mengurangi atau menghilangkan efek dehumidifikasi. Terutama untuk yang melekat pada kontrol titik embun dari koil pendingin.

Untuk unit pendingin air dingin ini bisa dilakukan dengan menaikkan suhu air dingin di chiller. Untuk unit pendinginan DX, kemajuan yang lebih baru menggunakan kompresor internal kecepatan variabel dan sistem aliran pendingin variabel.

Ini memiliki banyak efek positif:

  • Meningkatkan efisiensi proses pendinginan mekanis itu sendiri (yaitu, efisiensi kompresor)
  • Mengurangi kebutuhan untuk menambahkan kelembaban di data center dan energi yang digunakan oleh sistem humidifikasi.

Salah satu masalah umum pada sistem sebelumnya, dan bahkan saat ini, adalah fenomena yang dikenal sebagai melawan CRAC. Hal ini terjadi ketika unit pendinginan individual secara bersamaan akan mencoba melakukan dehumidifikasi. Proses ini terjadi dalam menanggapi unit lain yang mencoba melembabkan berdasarkan pada skema kontrol unit individual.

Sebagian besar skema pengendalian titik embun baru juga melibatkan kontrol terpusat, bukan kontrol kelembaban berbasis unit individual.

Standar Pendinginan dan Kelembaban di Data Center Terkini

Jika Anda memiliki desain data center yang lebih tua dengan menggunakan unit pendinginan konvensional dengan sistem kontrol humidifikasi individual, ada perbaikan mudah untuk melawan fenomena CRAC tanpa memerlukan pemasangan sistem kontrol terpusat. Ini dapat dicapai hanya dengan mengubah titik setel ke kisaran yang lebih luas. Titik setel tersebut dapat berkisar antara RH 30% sampai 70%. Hasillnya, akan meminimalkan durasi siklus humidifikasi / dehumidifikasi, dan masih berada dalam kisaran yang diijinkan oleh ASHRAE.

Pertimbangkan juga untuk menonaktifkan sistem kontrol pada separuh unit pendingin di dalam ruangan dan mengandalkan unit yang tersisa untuk mengendalikan kelembaban dalam lingkungan yang lebih baru. Tentu saja pastikan bahwa sensor Anda dikalibrasi dengan benar, karena ini sering menjadi penyebab utama serangan CRAC.

Anda akan terkejut berapa banyak energi yang akan Anda hemat di fasilitas yang ada dengan menggunakan solusi sederhana dan tanpa biaya ini. Selain itu, jika Anda memutuskan untuk membangun data center baru, pertimbangkan untuk menentukan bahwa hanya sebagian kecil unit pendingin yang dilengkapi dengan kontrol kelembaban. Ini akan menghemat tidak hanya biaya unit pendingin, juga akan menurunkan tingkat kapasitas maksimum dan biaya semua komponen listrik hulu juga. Atau lebih strategis lagi, manfaatkan kapasitas daya ekstra dan energi untuk peralatan TI lebih banyak, daripada daya yang dibutuhkan untuk mempertahankan rentang kontrol kelembaban yang ketat.

Untuk menjadi jelas, operasi di dekat ujung atas 95 ° F dari kisaran A2 dalam kondisi normal tidak direkomendasikan, karena ini tidak memberikan margin untuk setiap kunjungan suhu jika ada masalah pada sistem pendingin, seperti unit pendingin yang gagal atau selama utilitas Gangguan daya dan penundaan restart pendinginan sekali pada generator back-up.

Hal Penting Untuk di Garis Bawahi

Satu peringatan lain yang tidak boleh diabaikan, ini tidak berlaku untuk sistem back-up tape, yang sensitif terhadap rentang suhu dan kelembaban serta tingkat perubahan. Pertimbangkan untuk menempatkannya di tempat terpisah dengan sistem pendingin khusus. Ini akan menghemat energi dan membiarkan sisa data center beroperasi dengan aman pada rentang suhu dan kelembaban yang lebih luas sesuai panduan ASHRAE dan spesifikasi produsen peralatan TI.

Hyperscalers telah membuktikan bahwa bahkan menggunakan udara luar langsung untuk pekerjaan pendinginan gratis dan jutaan server yang mereka operasikan tidak semuanya tiba-tiba gagal pada RH 81 ° F atau 20%. Pendekatan tradisional tidak lagi menjadi strategi, jadi berhentilah mencoba mengendalikan kelembaban dan suhu yang begitu kaku. Server Anda tidak akan terlalu panas karenanya.

Komentar ditutup.